Gubitak toplote kod kuće - tamo gde toplota zaista odlazi. Izolacija kuće. Gde ide toplota iz kuće? Stopa gubitka toplote kod kuće

Uvjetno, gubitak topline privatne kuće može se podijeliti u dvije grupe:

Prirodni - gubici toplote kroz zidove, prozore ili krov zgrade. To su gubici koji se ne mogu potpuno eliminisati, ali se mogu svesti na minimum.
“Propuštanje topline” su dodatni gubici topline koji se najčešće mogu izbjeći. Riječ je o raznim vizualno neprimjetnim greškama: skrivenim nedostacima, greškama u instalaciji itd., koje se vizualno ne mogu otkriti. Za to se koristi termovizir.

U nastavku vam predstavljamo 15 primjera takvih "curenja". Ovo su stvarni problemi koji su najčešći u privatnim kućama. Vidjet ćete koji problemi mogu biti prisutni u vašem domu i na šta treba obratiti pažnju.

Loša izolacija zidova

Izolacija ne radi tako efikasno koliko bi mogla. Termogram pokazuje da je temperatura na površini zida neravnomjerno raspoređena. Odnosno, neki dijelovi zida se zagrijavaju više od drugih (što je svjetlija boja, to je temperatura viša). A to znači da gubitak topline nije veći, što je pogrešno za izolirani zid.

U ovom slučaju, svijetle površine su primjer neefikasne izvedbe izolacije. Vjerovatno je da je pjena na ovim mjestima oštećena, loše postavljena ili potpuno odsutna. Stoga je nakon izolacije objekta važno osigurati da se posao obavlja efikasno i da izolacija radi efikasno.

Loša izolacija krova

Spoj između drvene grede i mineralne vune nije dovoljno zabrtvljen. Zbog toga izolacija ne funkcioniše dovoljno efikasno i obezbeđuje dodatne gubitke toplote kroz krov koji bi se mogli izbeći.

Radijator je začepljen i daje malo topline

Jedan od razloga zašto je u kući hladno je to što se neki dijelovi radijatora ne zagrijavaju. To može biti zbog nekoliko razloga: krhotine, akumulacija zraka ili fabrički nedostaci. Ali rezultat je isti - radijator radi na pola svog kapaciteta grijanja i ne zagrijava prostoriju dovoljno.

Radijator "greje" ulicu

Još jedan primjer neefikasnog rada radijatora.

Unutar prostorije je ugrađen radijator koji jako zagrijava zid. Kao rezultat toga, dio topline koju proizvodi odlazi na ulicu. U stvari, toplina se koristi za grijanje ulice.

Zatvorite postavljanje toplih podova na zid

Cijev za podno grijanje se polaže blizu vanjskog zida. Rashladna tečnost u sistemu se intenzivnije hladi i mora se češće zagrevati. Rezultat je povećanje troškova grijanja.

Priliv hladnoće kroz pukotine na prozorima

Često postoje praznine u prozorima koje se pojavljuju zbog:

nedovoljno pritiskanje prozora na okvir prozora;
trošenje zaptivne gume;
nekvalitetna ugradnja prozora.

Hladan zrak kroz pukotine stalno ulazi u prostoriju, zbog čega se stvara promaja štetna po zdravlje i povećava se gubitak topline zgrade.

Priliv hladnoće kroz pukotine na vratima

Također se pojavljuju praznine na balkonu i ulaznim vratima.

Mostovi hladnoće

Mostovi hladnoće su delovi zgrade sa nižim toplotnim otporom u odnosu na ostala područja. Odnosno, puštaju više toplote. Na primjer, to su uglovi, betonski nadvratnici preko prozora, spojevi građevinskih konstrukcija i tako dalje.

Koji su štetni mostovi hladnoće:

Povećajte gubitak topline zgrade. Neki mostovi gube više topline, drugi manje. Sve ovisi o karakteristikama zgrade.
Pod određenim uvjetima dolazi do kondenzacije u njima i pojave gljivica. Takva potencijalno opasna područja moraju se unaprijed spriječiti i eliminirati.

Hlađenje prostorija kroz ventilaciju

Ventilacija radi "obrnuto". Umjesto uklanjanja zraka iz prostorije prema van, hladni ulični zrak se uvlači sa ulice u prostoriju. Ovo, kao u primjeru s prozorima, stvara propuh i hladi prostoriju. U datom primeru, temperatura vazduha koji ulazi u prostoriju je -2,5 stepeni, na sobnoj temperaturi od ~ 20-22 stepena.

Dotok hladnoće kroz šiber

I u ovom slučaju, hladnoća ulazi u prostoriju kroz otvor na tavan.

Dovod hladnoće kroz otvor za montažu klima uređaja

Dotok hlađenja u prostoriju kroz otvor za montažu klima uređaja.

Gubitak toplote kroz zidove

Termogram pokazuje "toplinske mostove" povezane sa upotrebom materijala sa slabijim otporom na prijenos topline u konstrukciji zida.

Gubitak topline kroz temelj

Često prilikom izolacije zida zgrade zaborave na još jedno važno područje - temelj. Toplotni gubici se provode i kroz temelj zgrade, posebno ako zgrada ima podrum ili je unutra ugrađeno podno grijanje.

Hladan zid zbog zidanih spojeva

Zidani spojevi između cigle su brojni hladni mostovi i povećavaju gubitak topline kroz zidove. Primjer pokazuje da je razlika između minimalne temperature (zidani spoj) i maksimalne (cigla) skoro 2 stepena. Termički otpor zida je smanjen.

Curenje zraka

Most hladnoće i strujanje vazduha ispod plafona. Nastaje zbog nedovoljnog zaptivanja i izolacije spojeva između krova, zida i podne ploče. Kao rezultat, prostorija se dodatno hladi i pojavljuje se promaja.

Zaključak

Sve su to tipične greške koje se nalaze u većini privatnih kuća. Mnogi od njih se mogu lako ukloniti i mogu značajno poboljšati energetsko stanje zgrade.

Nabrojimo ih ponovo:

Toplota curi kroz zidove;
Neučinkovit rad toplinske izolacije zidova i krova - skriveni nedostaci, nekvalitetna montaža, oštećenja itd.;
Protok hladnoće kroz montažne rupe klima uređaja, pukotine na prozorima i vratima, ventilacija;
Neefikasan rad radijatora;
Mostovi hladnoće;
Utjecaj zidanih spojeva.

15 skrivenih curenja toplote u privatnoj kući za koje niste znali da postoje

Kako se vaša kuća ne bi pokazala kao jama bez dna za troškove grijanja, predlažemo da proučite osnovne smjerove istraživanja i metodologije proračuna toplinske tehnike.

Bez preliminarnog proračuna toplinske propusnosti i akumulacije vlage gubi se cijela suština stambene izgradnje.

Fizika toplotnih procesa

Različite oblasti fizike imaju mnogo zajedničkog u opisivanju fenomena koje proučavaju. Tako je i u toplotnoj tehnici: principi koji opisuju termodinamičke sisteme jasno rezonuju sa osnovama elektromagnetizma, hidrodinamike i klasične mehanike. Na kraju je riječ o opisivanju istog svijeta, pa ne čudi što modele fizičkih procesa karakteriziraju neke zajedničke karakteristike u mnogim područjima istraživanja.

Suštinu termalnih fenomena je lako razumjeti. Temperatura tijela ili stepen njegovog zagrijavanja nije ništa drugo nego mjera intenziteta vibracija elementarnih čestica koje čine ovo tijelo. Očigledno, kada se dvije čestice sudare, ona s višim energetskim nivoom će prenijeti energiju na česticu sa nižom energijom, ali nikada obrnuto.

Međutim, ovo nije jedini način razmjene energije, prijenos je moguć i putem kvanta toplotnog zračenja. U ovom slučaju, osnovni princip je nužno očuvan: kvant koji emituje manje zagrijani atom nije u stanju prenijeti energiju toplijoj elementarnoj čestici. Jednostavno se odbija od njega i ili nestaje bez traga, ili prenosi svoju energiju na drugi atom sa manje energije.

Termodinamika je dobra jer su procesi koji se u njoj odvijaju apsolutno vizuelni i mogu se tumačiti pod maskom različitih modela. Glavna stvar je poštovati osnovne postulate kao što su zakon prijenosa energije i termodinamička ravnoteža. Dakle, ako je vaša ideja u skladu s ovim pravilima, lako možete razumjeti tehniku proračuna toplinske tehnike iznutra i izvana.

Koncept otpornosti na prijenos topline

Sposobnost materijala da prenosi toplotu naziva se toplotna provodljivost. U opštem slučaju, ona je uvek veća, što je veća gustina supstance i što je njena struktura bolje prilagođena za prenos kinetičkih oscilacija.

Količina obrnuto proporcionalna toplotnoj provodljivosti je toplotni otpor. Za svaki materijal, ovo svojstvo poprima jedinstvene vrijednosti u zavisnosti od strukture, oblika i niza drugih faktora. Na primjer, efikasnost prijenosa topline u debljini materijala i u zoni njihovog kontakta s drugim medijima može se razlikovati, posebno ako između materijala postoji barem minimalni međusloj materije u različitom agregatnom stanju. Toplotni otpor se kvantitativno izražava kao temperaturna razlika podijeljena sa protokom topline:

Rt = (T2 - T1) / P

gdje:

Rt - toplotni otpor preseka, K/W;
T2 - temperatura početka sekcije, K;
T1 je temperatura kraja presjeka, K;
P - toplotni tok, W.

U kontekstu izračunavanja gubitka topline, toplinski otpor igra odlučujuću ulogu. Bilo koja ograđena struktura može se predstaviti kao ravnoparalelna prepreka na putu toplotnog toka. Njegov ukupni toplinski otpor sastoji se od otpora svakog sloja, dok su sve pregrade dodane prostornoj strukturi, koja je u stvari zgrada.

Rt = l / (λ S)

gdje:

Rt - toplinski otpor dijela kruga, K / W;
l je dužina presjeka toplinskog kruga, m;
λ - koeficijent toplotne provodljivosti materijala, W / (m · K);
S - površina poprečnog presjeka lokacije, m2.

Faktori koji utiču na gubitak toplote

Toplotni procesi dobro koreliraju sa električnim: temperaturna razlika ima ulogu napona, toplotni tok se može smatrati jačinom struje, ali za otpor ne morate ni izmišljati svoj termin. Takođe, u potpunosti je validan i koncept najmanjeg otpora, koji se u toplotnoj tehnici javlja kao hladni mostovi.

Ako uzmemo u obzir proizvoljan materijal u presjeku, prilično je lako uspostaviti put toka topline i na mikro i na makro nivou. Kao prvi model uzet ćemo betonski zid, u kojem su, po tehnološkoj potrebi, izvedeni prolazni pričvršćivači čeličnim šipkama proizvoljnog presjeka. Čelik provodi toplinu nešto bolje od betona, tako da možemo razlikovati tri glavna toka topline:

kroz debljinu betona
kroz čelične šipke
od čeličnih šipki do betona

Poslednji model toplotnog toka je najzanimljiviji. Budući da se čelična šipka brže zagrijava, bit će temperaturna razlika između dva materijala bliže vanjskoj strani zida. Dakle, čelik ne samo da "pumpa" toplinu sam prema van, već i povećava toplinsku provodljivost susjednih masa betona.

U poroznim medijima termički procesi se odvijaju na sličan način. Gotovo svi građevinski materijali sastoje se od razgranate mreže čvrste tvari, između kojih je prostor ispunjen zrakom.

Dakle, glavni provodnik topline je čvrst, gust materijal, ali zbog složene strukture, put duž kojeg se toplina širi ispada da je veći od poprečnog presjeka. Dakle, drugi faktor koji određuje toplinsku otpornost je heterogenost svakog sloja i omotača zgrade u cjelini.

Treći faktor koji utiče na toplotnu provodljivost je nakupljanje vlage u porama. Voda ima toplinsku otpornost 20-25 puta manju od zraka, tako da ako ispuni pore, ukupna toplinska provodljivost materijala postaje još veća nego da uopće nema pora. Kada se voda smrzne, situacija postaje još gora: toplinska provodljivost se može povećati i do 80 puta. Izvor vlage je obično zrak u prostoriji i padavine. Shodno tome, tri glavne metode rješavanja ovog fenomena su vanjska hidroizolacija zidova, korištenje parne zaštite i proračun akumulacije vlage, koji se nužno provodi paralelno s predviđanjem toplinskih gubitaka.

Šeme diferenciranih proračuna

Najjednostavniji način za utvrđivanje količine toplinskih gubitaka u zgradi je zbrajanje vrijednosti protoka topline kroz konstrukcije koje čine zgradu. Ova tehnika u potpunosti uzima u obzir razliku u strukturi različitih materijala, kao i specifičnosti toplotnog toka kroz njih i u čvorovima prianjanja jedne ravnine u drugu. Takav dihotomni pristup uvelike pojednostavljuje zadatak, jer se različite ogradne strukture mogu značajno razlikovati u dizajnu sustava toplinske zaštite. Shodno tome, u zasebnoj studiji lakše je odrediti količinu gubitka topline, jer su za to predviđene različite metode proračuna:

Za zidove, curenja topline su kvantitativno jednaka ukupnoj površini pomnoženoj s omjerom temperaturne razlike i toplinskog otpora. U tom slučaju mora se uzeti u obzir orijentacija zidova na kardinalne točke kako bi se uzeli u obzir njihovo grijanje tokom dana, kao i ventilacija građevinskih konstrukcija.
Za podove je tehnika ista, ali uzima u obzir prisustvo tavanskog prostora i njegov način rada. Takođe, sobna temperatura se uzima kao vrednost 3-5°C viša, izračunata vlažnost se takođe povećava za 5-10%.
Gubitak topline kroz pod se izračunava zonski, opisujući pojaseve duž perimetra zgrade. To je zbog činjenice da je temperatura tla ispod poda viša u centru zgrade u odnosu na temeljni dio.
Protok topline kroz staklo određen je podacima iz pasoša prozora, također morate uzeti u obzir vrstu naslanja prozora na zidove i dubinu nagiba.

Q = S (ΔT / Rt)

gdje:

Q je gubitak toplote, W;
S - površina zida, m2;
ΔT je razlika između temperatura unutar i izvan prostorije, ° C;
Rt - otpornost na prijenos topline, m2 ° C / W.

Primjer izračuna

Prije nego što pređemo na demo primjer, odgovorimo na posljednje pitanje: kako pravilno izračunati integralni toplinski otpor složenih višeslojnih struktura? To se, naravno, može učiniti ručno, jer nema toliko vrsta nosivih podloga i izolacijskih sistema koji se koriste u modernoj gradnji. Međutim, prilično je teško uzeti u obzir prisutnost dekorativnih završnih obrada, unutrašnje i fasadne žbuke, kao i utjecaj svih prolaznih pojava i drugih faktora, bolje je koristiti automatizirane proračune. Jedan od najboljih mrežnih resursa za takve zadatke je smartcalc.ru, koji dodatno crta dijagram pomaka točke rose ovisno o klimatskim uvjetima.

Na primjer, uzmimo proizvoljnu zgradu, nakon proučavanja opisa koje će čitatelj moći prosuditi o skupu početnih podataka potrebnih za proračun. Postoji jednokatna kuća pravilnog pravougaonog oblika dimenzija 8,5x10 m i visine plafona 3,1 m, koja se nalazi u Lenjingradskoj oblasti.

Kuća ima neizolovani pod u prizemlju sa daskama na balvanima sa vazdušnim zazorom, visina sprata je 0,15 m veća od tlocrtne oznake na lokaciji. Materijal zida - šljaka monolit debljine 42 cm sa unutrašnjim cementno-krečnim malterom debljine do 30 mm i spoljnim šljako-cementnim malterom tipa "krzneni kaput" debljine do 50 mm. Ukupna površina zastakljenja je 9,5 m2, kao prozori se koriste dvostruki staklo u profilu koji štedi toplinu sa prosječnom toplinskom otpornošću od 0,32 m2 °C/W.

Preklop je napravljen na drvenim gredama: dno je malterisano šindrom, napunjeno visokopećnom troskom i odozgo obloženo glinenom košuljicom, iznad preklopa je potkrovlje hladnog tipa. Zadatak proračuna toplotnih gubitaka je formiranje sistema toplotne zaštite zida.

Kat

Prvi korak je određivanje gubitka topline kroz pod. Budući da je njihov udio u ukupnom odlivu topline najmanji, a i zbog velikog broja varijabli (gustina i vrsta tla, dubina smrzavanja, masivnost temelja itd.), proračun toplinskih gubitaka se vrši prema na pojednostavljenu metodu koristeći smanjeni otpor prijenosa topline. Duž oboda zgrade, počevši od linije dodira sa površinom zemlje, opisane su četiri zone - opkoljavajuće trake širine 2 metra.

Za svaku od zona uzima se vlastita vrijednost smanjenog otpora prijenosa topline. U našem slučaju postoje tri zone površine 74, 26 i 1 m2. Neka vas ne zbuni ukupni zbir površina zona, koji je veći od površine zgrade za 16 m2, razlog tome je dvostruko preračunavanje traka koje se ukrštaju prve zone u uglovima, gdje je gubitak topline znatno veći u odnosu na presjeke duž zidova. Primjenjujući vrijednosti otpora prijenosu topline u 2,1, 4,3 i 8,6 m2 ° C / W za zone od jedne do treće, određujemo toplinski tok kroz svaku zonu: 1,23, 0,21 i 0,05 kW, respektivno ...

Zidovi

Koristeći podatke o terenu, kao i materijale i debljinu slojeva koji formiraju zidove, na gore navedenom servisu smartcalc.ru potrebno je popuniti odgovarajuća polja. Prema rezultatima proračuna, otpor prijenosu topline je jednak 1,13 m2 · ° C / W, a toplinski tok kroz zid je 18,48 W po kvadratnom metru. Sa ukupnom površinom zida (bez ostakljenja) od 105,2 m2, ukupan gubitak toplote kroz zidove iznosi 1,95 kW/h. U tom slučaju gubitak topline kroz prozore iznosit će 1,05 kW.

Preklapanje i krov

Proračun toplinskih gubitaka kroz potkrovlje može se izvršiti i u online kalkulatoru odabirom željene vrste ogradnih konstrukcija. Kao rezultat toga, otpor poda na prijenos topline iznosi 0,66 m2 · °C / W, a gubitak topline je 31,6 W po kvadratnom metru, odnosno 2,7 kW od cijele površine ogradne konstrukcije.

Ukupni gubitak topline prema proračunu iznosi 7,2 kWh. Uz dovoljno nisku kvalitetu građevinskih konstrukcija, ovaj pokazatelj je očito mnogo niži od stvarnog. Zapravo, takav proračun je idealiziran, ne uzima u obzir posebne koeficijente, protok zraka, konvekcijsku komponentu prijenosa topline, gubitke kroz ventilaciju i ulazna vrata.

Zapravo, zbog nekvalitetne ugradnje prozora, nedostatka zaštite na naslonu krova na Mauerlat i loše hidroizolacije zidova od temelja, stvarni gubici topline mogu biti 2 ili čak 3 puta veći od izračunatih. Ipak, čak i osnovne studije toplinske tehnike pomažu u određivanju hoće li konstrukcije kuće u izgradnji zadovoljiti sanitarne standarde barem u prvoj aproksimaciji.

Na kraju ćemo dati jednu važnu preporuku: ako zaista želite da steknete potpuno razumijevanje toplinske fizike određene zgrade, morate koristiti razumijevanje principa opisanih u ovom pregledu i posebnoj literaturi. Na primjer, referentna knjiga Elene Malyavine "Gubitak topline zgrade" može biti vrlo dobra pomoć u ovom pitanju, gdje je detaljno objašnjena specifičnost procesa toplinske tehnike, dati su linkovi na potrebne regulatorne dokumente, kao i primjeri proračuna i sve potrebne referentne informacije.

Ako imate bilo kakvih pitanja o ovoj temi, postavite ih stručnjacima i čitateljima našeg projekta.

Danas mnoge porodice biraju seosku kuću za sebe kao mjesto stalnog boravka ili rekreacije tijekom cijele godine. Međutim, njegovo održavanje, a posebno računi za komunalije, prilično su skupi, a većina vlasnika kuća uopće nisu oligarsi. Jedna od najznačajnijih stavki troškova za svakog vlasnika kuće su troškovi grijanja. Da biste ih sveli na minimum, potrebno je razmišljati o uštedi energije u fazi izgradnje vikendice. Razmotrimo ovo pitanje detaljnije.

« Problemi energetske efikasnosti stanovanja obično se pamte iz ugla gradskih stambeno-komunalnih usluga, ali vlasnici individualnih kuća su ponekad mnogo bliži ovoj temi.- smatra Sergey Yakubov , zamjenik direktora za prodaju i marketing, vodeći proizvođač krovnih i fasadnih sistema u Rusiji. - Troškovi grijanja kuće mogu biti mnogo više od polovine troškova njenog održavanja u hladnoj sezoni i ponekad dosežu desetine hiljada rubalja. Međutim, kompetentnim pristupom toplinskoj izolaciji stambene zgrade, ovaj iznos se može značajno smanjiti.».

Zapravo, trebate zagrijati kuću kako biste stalno održavali ugodnu temperaturu u njoj, bez obzira na to što se dešava na ulici. U ovom slučaju potrebno je uzeti u obzir gubitak topline kako kroz ogradne konstrukcije tako i kroz ventilaciju, jer toplina odlazi zajedno sa zagrijanim zrakom koji se zamjenjuje ohlađenim, kao i to da određenu količinu toplote emituju ljudi u kući, kućni aparati, žarulje sa žarnom niti itd.

Da bismo shvatili koliko toplote treba da dobijemo iz našeg sistema grejanja i koliko novca ćemo morati da potrošimo na to, pokušajmo da procenimo doprinos svakog od ostalih faktora toplotnom bilansu na primeru dvospratne kuće od cigle. sa ukupnom površinom od 150 m2 koja se nalazi u Moskovskoj regiji (da bismo pojednostavili proračune, vjerovali smo da su dimenzije vikendice otprilike 8,7x8,7 m i ima 2 kata visine 2,5 m).

Gubitak topline kroz ogradne konstrukcije (krov, zidovi, pod)

Intenzitet gubitka topline određuju dva faktora: razlika u temperaturama unutar i izvan kuće i otpornost njenih ogradnih konstrukcija na prijenos topline. Podijelivši temperaturnu razliku Δt sa koeficijentom otpora prijenosu topline Ro zidova, krovova, podova, prozora i vrata i pomnoživši sa površinom S njihove površine, možemo izračunati intenzitet gubitka topline Q:

Q = (Δt / R o) * S

Temperaturna razlika Δt je promjenjiva vrijednost, mijenja se od sezone do sezone, tokom dana, ovisno o vremenu itd. Međutim, naš zadatak je pojednostavljen činjenicom da moramo procijeniti ukupnu potražnju za toplinom za godinu. Stoga, za približan izračun, lako možemo koristiti takav pokazatelj kao što je prosječna godišnja temperatura zraka za odabrano područje. Za moskovsku regiju je + 5,8 ° C. Ako uzmemo +23 °C kao ugodnu temperaturu u kući, onda će naša prosječna razlika biti

Δt = 23 °C - 5,8 °C = 17,2 °C

Zidovi. Površina zidova naše kuće (2 kvadratna kata 8,7x8,7 m visine 2,5 m) bit će približno jednaka

S = 8,7 * 8,7 * 2,5 * 2 = 175 m 2

Međutim, od toga je potrebno oduzeti površinu prozora i vrata, za koju ćemo zasebno izračunati gubitak topline. Pretpostavimo da imamo jedna ulazna vrata, standardne veličine 900x2000 mm, tj. području

S vrata = 0,9 * 2 = 1,8 m 2,

i prozori - 16 komada (po 2 sa svake strane kuće na oba sprata) dimenzija 1500x1500 mm, čija će ukupna površina biti

S prozori = 1,5 * 1,5 * 16 = 36 m 2.

Ukupno - 37,8 m 2. Preostala površina zida od cigle -

S zidovi = 175 - 37,8 = 137,2 m 2.

Koeficijent otpornosti na prijenos topline zida u 2 cigle je 0,405 m2 ° C / W. Radi jednostavnosti, zanemarit ćemo otpor prijenosa topline sloja žbuke koji prekriva zidove kuće iznutra. Dakle, rasipanje topline svih zidova kuće će biti:

Q zidovi = (17,2 °C / 0,405m 2 °C / W) * 137,2 m 2 = 5,83 kW

Krov. Radi jednostavnosti proračuna, pretpostavit ćemo da je otpor prijenosa topline krovnog kolača jednak otporu prijenosa topline izolacijskog sloja. Za laganu izolaciju od mineralne vune debljine 50-100 mm, koja se najčešće koristi za izolaciju krovova, otprilike je jednaka 1,7 m 2 ° C / W. Zanemarit ćemo otpor prijenosa topline tavanskog poda: recimo da u kući postoji potkrovlje, koje komunicira s ostalim prostorijama i toplina se ravnomjerno raspoređuje između svih.

Područje zabatnog krova sa nagibom od 30 ° bit će

S krov = 2 * 8,7 * 8,7 / Cos30 ° = 87 m 2.

Dakle, njegovo oslobađanje topline će biti:

Q krova = (17,2 °C / 1,7m 2 °C / W) * 87 m 2 = 0,88 kW

Kat. Otpor prijenosa topline drvenog poda je približno 1,85 m2 ° C / W. Izvodeći slične proračune, dobijamo oslobađanje toplote:

Q = (17,2 °C / 1,85m 2 °C / W) * 75 2 = 0,7 kW

Vrata i prozori. Njihova otpornost na prijenos topline je približno jednaka 0,21 m 2 ° C / W (dvostruka drvena vrata) i 0,5 m 2 ° C / W (obična staklena jedinica s dvostrukim staklom, bez dodatnih energetski učinkovitih "sprava"), respektivno. Kao rezultat, dobivamo disipaciju topline:

Q vrata = (17,2 °C / 0,21W / m 2 °C) * 1,8m 2 = 0,15 kW

Q prozor = (17,2 °C / 0,5m 2 °C / W) * 36m 2 = 1,25 kW

Ventilacija. Prema građevinskim propisima, koeficijent izmjene zraka za stan trebao bi biti najmanje 0,5, a bolje - 1, tj. za sat vremena, vazduh u prostoriji mora biti potpuno obnovljen. Dakle, sa visinom plafona od 2,5 m, ovo je otprilike 2,5 m 3 vazduha po satu po kvadratnom metru površine. Ovaj zrak se mora zagrijati od vanjske temperature (+ 5,8 °C) do sobne temperature (+ 23 °C).

Specifični toplinski kapacitet zraka je količina topline potrebna da se temperatura 1 kg tvari podigne za 1 °C - to je otprilike 1,01 kJ / kg °C. U ovom slučaju, gustina zraka u temperaturnom rasponu koji nas zanima iznosi približno 1,25 kg / m 3, tj. masa 1 kubnog metra je 1,25 kg. Dakle, za zagrijavanje zraka za 23-5,8 = 17,2 ° C za svaki kvadratni metar površine, trebat će vam:

1,01 kJ / kg ° C * 1,25 kg / m 3 * 2,5 m 3 / sat * 17,2 ° C = 54,3 kJ / sat

Za kuću površine 150 m2 to će biti:

54,3 * 150 = 8145 kJ / sat = 2,26 kW

Sažmite

Gubitak toplote kroz	Temperaturna razlika, °C	Površina, m2	Otpor prijenosa topline, m2 ° C / W	Gubitak topline, kW
Zidovi	17,2	175	0,41	5,83
Krov	17,2	87	1,7	0,88
Kat	17,2	75	1,85	0,7
Vrata	17,2	1,8	0,21	0,15
Prozor	17,2	36	0,5	0,24
Ventilacija	17,2	-	-	2,26
Ukupno:				11,06

Hajde da dišemo sada!

Pretpostavimo da u kući živi porodica od dvoje odraslih sa dvoje djece. Norma ishrane odrasle osobe je 2.600-3.000 kalorija dnevno, što je ekvivalentno snazi disipacije topline od 126 vati. Otpuštanje topline kod djeteta procijeniće se na polovinu oslobađanja topline odrasle osobe. Ako su svi koji žive kod kuće u njoj 2/3 vremena, onda dobijamo:

(2 * 126 + 2 * 126/2) * 2/3 = 252 W

Recimo da u kući ima 5 prostorija, osvijetljenih običnim žaruljama sa žarnom niti od 60 W (ne štedljive), 3 po prostoriji, koje su uključene u prosjeku 6 sati dnevno (tj. 1/4 ukupnog vremena). Otprilike 85% energije koju troši lampa pretvara se u toplinu. Ukupno dobijamo:

5 * 60 * 3 * 0,85 * 1/4 = 191 W

Frižider je vrlo efikasan uređaj za grijanje. Njegovo rasipanje topline iznosi 30% maksimalne potrošnje energije, tj. 750 vati

Ostali kućni aparati (neka to bude mašina za pranje veša i mašina za pranje sudova) generišu oko 30% maksimalne potrošnje energije u vidu toplote. Prosječna snaga ovih uređaja je 2,5 kW, rade oko 2 sata dnevno. To nam daje ukupno 125 vati.

Standardni električni štednjak s pećnicom ima snagu od približno 11 kW, ali ugrađeni limiter regulira rad grijaćih elemenata tako da njihova istovremena potrošnja ne prelazi 6 kW. Međutim, malo je vjerovatno da ćemo ikada koristiti više od polovine plamenika istovremeno ili sve elemente za grijanje pećnice odjednom. Stoga ćemo poći od činjenice da je prosječna radna snaga peći oko 3 kW. Ako radi 3 sata dnevno, onda dobijamo 375 vati toplote.

Svaki računar (a ima ih 2 u kući) emituje oko 300 vati toplote i radi 4 sata dnevno. Ukupno - 100 vati.

TV ima 200 W i 6 sati dnevno, tj. po krugu - 50 vati.

Ukupno dobijamo: 1,84 kW.

Sada izračunajmo potrebnu toplotnu snagu sistema grijanja:

Grijanje Q = 11,06 - 1,84 = 9,22 kW

Troškovi grijanja

Zapravo, gore smo izračunali snagu koja će biti potrebna za zagrijavanje rashladne tekućine. A mi ćemo ga grijati, naravno, uz pomoć kotla. Dakle, troškovi grijanja su troškovi goriva za ovaj kotao. Pošto razmatramo najopštiji slučaj, napravićemo proračun za najuniverzalnije tečno (dizel) gorivo, jer gasovodi su daleko od svuda (a trošak njihovog snabdijevanja je cifra sa 6 nula), a čvrsto gorivo se mora, prvo, nekako uvesti, a drugo, svaka 2-3 sata mora se bacati u kotao.

Da bismo saznali koliku zapreminu V dizel goriva na sat moramo sagoreti da bismo zagrejali kuću, moramo pomnožiti specifičnu toplotu njegovog sagorevanja q (količina toplote koja se oslobađa pri sagorevanju jedinice mase ili zapremine goriva, za dizel gorivo - oko 13,95 kW * h / l) pomnoženo sa Učinkovitost kotla η (oko 0,93 za dizel), a zatim potrebna snaga sistema grijanja Q grijanje (9,22 kW) podijeljena sa rezultirajućim brojem:

V = Q grijanje / (q * η) = 9,22 kW / (13,95 kW * h / l) * 0,93) = 0,71 l / h

Uz prosječnu cijenu dizel goriva za moskovsku regiju od 30 rubalja / litar godišnje, potrošit ćemo na grijanje kuće

0,71 * 30 rubalja. * 24 sata * 365 dana = 187 hiljada rubalja. (zaokruženo).

Kako uštedjeti novac?

Prirodna želja svakog vlasnika kuće je smanjenje troškova grijanja čak iu fazi izgradnje. Gde ima smisla ulagati novac?

Prije svega, treba razmišljati o izolaciji fasade, koja, kao što smo ranije vidjeli, čini najveći dio svih toplinskih gubitaka u kući. Općenito, za to se može koristiti vanjska ili unutrašnja dodatna izolacija. Međutim, unutrašnja izolacija je mnogo manje efikasna: prilikom postavljanja toplotne izolacije iznutra, granica između toplih i hladnih područja se "pomiče" unutar kuće, tj. vlaga će se kondenzovati u zidovima.

Postoje dva načina izolacije fasada: "mokro" (gips) i ugradnjom ventilirane fasade na šarke. Praksa pokazuje da se zbog potrebe stalnog popravka "mokra" izolacija, uzimajući u obzir operativni troškovi, ispostavlja gotovo dvostruko skupljom od ventilirane fasade. Glavni nedostatak gipsane fasade je visok trošak njenog održavanja i održavanja. " Početni troškovi za uređenje takve fasade su niži nego za ventiliranu sa šarkama, samo 20-25%, maksimalno 30%.- objašnjava Sergey Yakubov (Metal Profile). - Međutim, uzimajući u obzir troškove tekućih popravki, koje se moraju raditi najmanje jednom u 5 godina, nakon prvih pet godina gipsana fasada će biti jednaka cijeni ventilirane fasade, a za 50 godina (vek trajanja fasade) ventilaciona fasada) biće 4-5 puta skuplje.».

Šta je ventilirana fasada na šarkama? Ovo je vanjski "ekran", pričvršćen na lagani metalni okvir, koji je pričvršćen na zid posebnim nosačima. Između zida kuće i ekrana postavlja se lagana izolacija (na primjer, Isover "VentFasad Niz" debljine od 50 do 200 mm), kao i vodootporna membrana (na primjer, Tyvek Housewrap). Kao vanjske obloge mogu se koristiti različiti materijali, ali se u individualnoj gradnji najčešće koristi čelična obloga. " Upotreba modernih visokotehnoloških materijala u proizvodnji sporedni kolosijek, kao što je čelik obložen Colorcoat Prisma™, omogućava vam da odaberete gotovo svako dizajnersko rješenje,- kaže Sergej Jakubov. - Ovaj materijal ima odličnu otpornost na koroziju i mehanička opterećenja. Garancijski rok za njega je 20 godina, sa stvarnim vijekom trajanja od 50 godina ili više. One. pod uslovom da se koristi čelični sporedni kolosjek, cijela fasadna konstrukcija će trajati 50 godina bez popravke».

Dodatni sloj fasadne izolacije od mineralne vune ima otpor prijenosa topline od približno 1,7 m2°C/W (vidi gore). U građevinarstvu, da biste izračunali otpor prijenosa topline višeslojnog zida, dodajte odgovarajuće vrijednosti za svaki od slojeva. Kao što se sjećamo, naš glavni nosivi zid od 2 cigle ima otpor prijenosa topline od 0,405 m2 ° C / W. Dakle, za zid sa ventiliranom fasadom dobijamo:

0,405 + 1,7 = 2,105 m 2 °C / W

Tako će, nakon izolacije, biti rasipanje topline naših zidova

Q fasada = (17,2 °C / 2,105m 2 °C / W) * 137,2 m 2 = 1,12 kW,

što je 5,2 puta manje od istog pokazatelja za neizolovanu fasadu. Impresivno, zar ne?

Izračunajmo ponovo potrebnu toplotnu snagu sistema grijanja:

Q grijanje-1 = 6,35 - 1,84 = 4,51 kW

Potrošnja dizel goriva:

V 1 = 4,51 kW / (13,95 kW * h / l) * 0,93) = 0,35 l / h

Količina grijanja:

0,35 * 30 rubalja. * 24 sata * 365 dana = 92 hiljade rubalja.

Naravno, glavni izvori toplotnih gubitaka u kući su vrata i prozori, ali kada gledate sliku kroz ekran termovizira, lako je uočiti da to nisu jedini izvori curenja. Toplota se takođe gubi kroz nepismeno postavljen krov, hladan pod i neizolovane zidove. Gubitak topline kod kuće danas se izračunava pomoću posebnog kalkulatora. To vam omogućava da odaberete najbolju opciju grijanja i izvršite dodatne radove na izolaciji zgrade. Zanimljivo je da će za svaku vrstu zgrade (od šipke, trupaca, razina gubitka topline biti različita. Razgovarajmo o tome detaljnije.

Osnove proračuna toplotnih gubitaka

Kontrola toplotnih gubitaka se sistematski provodi samo za prostorije koje se griju u skladu sa godišnjim dobima. Prostorije koje nisu predviđene za sezonsku upotrebu ne ispunjavaju uslove za termičku analizu. Program gubitka topline kod kuće u ovom slučaju neće biti od praktičnog značaja.

Za potpunu analizu, proračun termoizolacionih materijala i odabir sistema grijanja optimalne snage potrebno je poznavanje stvarnih toplinskih gubitaka doma. Zidovi, krov, prozori i pod nisu jedini izvori curenja energije iz kuće. Većina toplote izlazi iz prostorije kroz nepropisno instalirane ventilacione sisteme.

Faktori koji utiču na gubitak toplote

Glavni faktori koji utiču na nivo gubitka toplote su:

Visok nivo temperaturne razlike između unutrašnje mikroklime prostorije i vanjske temperature.
Priroda svojstava toplinske izolacije ogradnih konstrukcija, koje uključuju zidove, stropove, prozore itd.

Mjerne vrijednosti gubitaka topline

Ogradne konstrukcije služe kao prepreka za toplinu i ne dozvoljavaju joj da slobodno izađe napolje. Ovaj efekat se objašnjava termoizolacionim svojstvima proizvoda. Količina koja se koristi za mjerenje svojstava toplinske izolacije naziva se otpor prijenosa topline. Takav indikator je odgovoran za odražavanje temperaturne razlike kada n-ta količina topline prođe kroz dio zaštitnih konstrukcija površine 1 m 2. Dakle, hajde da shvatimo kako izračunati gubitak topline kod kuće.

Glavne količine potrebne za izračunavanje gubitka topline kod kuće uključuju:

q je vrijednost koja označava količinu topline koja izlazi iz prostorije na van kroz 1 m 2 pregradne konstrukcije. Izmjereno u W/m 2.
∆T je razlika između unutrašnje i vanjske temperature. Mjereno u stepenima (o C).
R - otpornost na prijenos topline. Mjeri se u ° C / W / m² ili ° C · m² / W.
S je površina zgrade ili površine (koristi se po potrebi).

Formula za izračunavanje toplinskih gubitaka

Program gubitka topline kod kuće izračunava se pomoću posebne formule:

Prilikom izračunavanja imajte na umu da se za strukture koje se sastoje od nekoliko slojeva otpor svakog sloja zbraja. Dakle, kako izračunati gubitak topline okvirne kuće obložene ciglama izvana? Otpornost na gubitak topline bit će jednaka zbroju otpora cigle i drveta, uzimajući u obzir zračni jaz između slojeva.

Bitan! Imajte na umu da se proračun otpora vrši za najhladnije doba godine, kada temperaturna razlika dostigne svoj vrhunac. U referentnim knjigama i priručnicima ova referentna vrijednost je uvijek naznačena, koja se koristi za dalje proračune.

Značajke izračunavanja toplinskih gubitaka drvene kuće

Proračun gubitka topline kod kuće, čije se karakteristike moraju uzeti u obzir pri izračunavanju, provodi se u nekoliko faza. Proces zahtijeva posebnu pažnju i fokus. Možete izračunati gubitak topline u privatnoj kući koristeći jednostavnu shemu kako slijedi:

Definirajte kroz zidove.
Proračun kroz prozorske konstrukcije.
Kroz vrata.
Izračunajte kroz preklapanje.
Izračunajte gubitak topline drvene kuće kroz podnu oblogu.
Zbrojite prethodno dobijene vrijednosti.
Uzimajući u obzir termičku otpornost i gubitak energije kroz ventilaciju: 10 do 360%.

Za rezultate tačaka 1-5 koristi se standardna formula za izračunavanje toplinskih gubitaka kuće (od šipke, cigle, drveta).

Bitan! Otpornost na toplinu za prozorske konstrukcije preuzeta je iz SNIP II-3-79.

Imenici zgrada često sadrže informacije u pojednostavljenom obliku, odnosno daju se rezultati izračunavanja toplinskih gubitaka kuće iz šipke za različite vrste zidova i podova. Na primjer, oni izračunavaju otpor na temperaturnoj razlici za netipične prostorije: kutne i neugaone prostorije, jednokatne i višekatne zgrade.

Potreba za izračunavanjem toplinskih gubitaka

Uređenje udobnog doma zahtijeva strogu kontrolu procesa u svakoj fazi rada. Stoga ne treba zanemariti organizaciju sistema grijanja, kojoj prethodi izbor samog načina grijanja prostorije. Radeći na izgradnji kuće, puno vremena morat će se posvetiti ne samo projektnoj dokumentaciji, već i izračunavanju toplinskih gubitaka kuće. Ako ćete u budućnosti raditi na području dizajna, tada će vam inženjerske vještine za izračunavanje toplinskih gubitaka svakako dobro doći. Pa zašto ne prakticirati ovaj posao iz iskustva i napraviti detaljan proračun gubitka topline za svoj dom.

Bitan! Izbor metode i snage sistema grijanja direktno ovisi o proračunima koje ste napravili. Ako ste pogrešno izračunali indikator gubitka topline, rizikujete od smrzavanja po hladnom vremenu ili iscrpljenosti od vrućine zbog prekomjernog zagrijavanja prostorije. Potrebno je ne samo odabrati pravi uređaj, već i odrediti broj baterija ili radijatora koji mogu zagrijati jednu prostoriju.

Procjena gubitka topline na primjeru dizajna

Ako ne trebate detaljno proučavati izračun gubitka topline kod kuće, hajde da se zadržimo na analizi procjene i određivanju gubitka topline. Ponekad se javljaju greške u procesu proračuna, pa je bolje dodati minimalnu vrijednost procijenjenoj snazi sistema grijanja. Da biste započeli proračune, morate znati indikator otpora zida. Razlikuje se ovisno o vrsti materijala od kojeg je zgrada napravljena.

Otpor (R) za kuće od keramičke cigle (sa debljinom zida od dvije cigle - 51 cm) je 0,73 ° C · m² / W. Minimalni indikator debljine sa ovom vrednošću treba da bude 138 cm.Kada se kao osnovni materijal koristi ekspandirani beton od gline (sa debljinom zida od 30 cm), R je 0,58°C · m2/W sa minimalnom debljinom od 102 cm. drvena kuća ili zgrada od drveta sa debljinom zida od 15 cm i nivoom otpornosti od 0,83 °C · m² / W, potrebna je minimalna debljina od 36 cm.

Građevinski materijali i njihova otpornost na prijenos topline

Na osnovu ovih parametara, proračuni se mogu napraviti s lakoćom. Vrijednosti otpora možete pronaći u priručniku. U građevinarstvu se najčešće koriste cigle, blok kuće od drveta ili trupaca, pjenasti beton, drveni podovi, stropovi.

Vrijednosti otpora prijenosa topline za:

zid od opeke (debljina 2 cigle) - 0,4;
brvnara (debljine 200 mm) - 0,81;
kuće od brvana (prečnika 200 mm) - 0,45;
pjenasti beton (debljine 300 mm) - 0,71;
drveni pod - 1,86;
preklapanje plafona - 1,44.

Na osnovu gore navedenih informacija, možemo zaključiti da su za ispravan proračun gubitka topline potrebne samo dvije vrijednosti: indikator temperaturne razlike i nivo otpora prijenosa topline. Na primjer, kuća je napravljena od drveta (cjepanice) debljine 200 mm. Tada je otpor jednak 0,45 ° C · m² / W. Poznavajući ove podatke, možete izračunati postotak gubitka topline. Za to se provodi operacija podjele: 50 / 0,45 = 111,11 W / m².

Proračun toplinskih gubitaka po površini vrši se na sljedeći način: gubitak topline se množi sa 100 (111,11 * 100 = 11111 W). Uzimajući u obzir dekodiranje vrijednosti (1 W = 3600), rezultirajući broj se množi sa 3600 J / sat: 11111 * 3600 = 39,999 MJ / sat. Provodeći tako jednostavne matematičke operacije, svaki vlasnik može saznati o gubitku topline svoje kuće za sat vremena.

Proračun toplotnih gubitaka prostorije online

Na internetu postoji mnogo stranica koje nude online uslugu za izračunavanje toplinskih gubitaka zgrade u realnom vremenu. Kalkulator je program sa posebnim obrascem za popunjavanje, u koji unosite svoje podatke i nakon automatskog izračuna vidjet ćete rezultat - cifru koja će značiti količinu toplinske energije iz stana.

Stan je zgrada u kojoj ljudi žive tokom cele grejne sezone. U pravilu, prigradske zgrade, u kojima sistem grijanja radi periodično i po potrebi, ne spadaju u kategoriju stambenih zgrada. Da bi se izvršila ponovna oprema i postigao optimalan način opskrbe toplinom, bit će potrebno izvršiti niz radova i, ako je potrebno, povećati kapacitet sustava grijanja. Takvo ponovno opremanje može potrajati dugo. Općenito, cijeli proces ovisi o dizajnerskim karakteristikama kuće i povećanju snage sistema grijanja.

Mnogi nisu ni čuli za postojanje takve stvari kao što je "gubitak topline kod kuće", a nakon toga, nakon što su napravili konstruktivno ispravnu instalaciju sistema grijanja, cijeli život pate od nedostatka ili viška topline u kući, bez čak i znajući pravi razlog. Zato je tako važno voditi računa o svakom detalju prilikom projektiranja doma, lično kontrolirati i graditi, kako bi u konačnici dobili kvalitetan rezultat. U svakom slučaju, dom, bez obzira od kojeg materijala je izgrađen, treba da bude udoban. A takav pokazatelj kao što je gubitak topline stambene zgrade pomoći će da vaš boravak kod kuće bude još ugodniji.