Privataus namo šildymo sistemos skaičiavimas: taisyklės ir skaičiavimo pavyzdžiai

Privataus namo šildymas yra būtinas patogaus būsto elementas. Sutikite, kad į šildymo komplekso išdėstymą reikėtų žiūrėti atsargiai, nes... klaidos kainuos brangiai.Tačiau ar niekada nedarėte tokių skaičiavimų ir nežinote, kaip juos teisingai atlikti?

Mes jums padėsime - mūsų straipsnyje išsamiai apžvelgsime, kaip apskaičiuoti privataus namo šildymo sistemą, kad būtų galima efektyviai papildyti šilumos nuostolius žiemos mėnesiais.

Pateiksime konkrečius pavyzdžius, papildydami straipsnį vaizdinėmis nuotraukomis ir naudingais vaizdo patarimais, taip pat atitinkamomis lentelėmis su skaičiavimams reikalingais rodikliais ir koeficientais.

Privataus namo šilumos nuostoliai

Pastatas praranda šilumą dėl oro temperatūrų skirtumo namo viduje ir išorėje. Kuo didesnis pastato atitvarų plotas (langai, stogas, sienos, pamatai), tuo didesni šilumos nuostoliai.

Taip pat šiluminės energijos nuostoliai susiję su atitvarų konstrukcijų medžiagomis ir jų matmenimis. Pavyzdžiui, plonų sienų šilumos nuostoliai yra didesni nei storų sienų.

Veiksmingas šildymo skaičiavimas privačiam namui turi atsižvelgti į medžiagas, naudojamas statant atitvarines konstrukcijas.

Pavyzdžiui, esant vienodo storio sienoms iš medžio ir plytų, jos praleidžia šilumą skirtingu intensyvumu – šilumos nuostoliai per medines konstrukcijas vyksta lėčiau. Vienos medžiagos geriau praleidžia šilumą (metalas, plytos, betonas), kitos prasčiau (mediena, mineralinė vata, putų polistirenas).

Atmosfera gyvenamojo namo viduje yra netiesiogiai susijusi su išorine oro aplinka. Sienos, langų ir durų angos, stogas ir pamatai žiemą perduoda šilumą iš namo į lauką, mainais tiekdami šaltį. Jie sudaro 70–90% visų kotedžo šilumos nuostolių.

Sienos, stogas, langai ir durys – viskas leidžia žiemą išeiti šilumai. Termovizorius aiškiai parodys šilumos nuotėkius

Nuolatinis šilumos energijos nutekėjimas šildymo sezono metu vyksta ir per vėdinimą bei kanalizaciją.

Skaičiuojant individualaus būsto statybos šilumos nuostolius, į šiuos duomenis dažniausiai neatsižvelgiama. Tačiau šilumos nuostolius per kanalizacijos ir vėdinimo sistemas įtraukti į bendrą namo šiluminį skaičiavimą vis tiek yra teisingas sprendimas.

Gerai suprojektuota šilumos izoliacijos sistema gali žymiai sumažinti šilumos nutekėjimą, einantį per pastato konstrukcijas ir durų/langų angas.

Neįmanoma apskaičiuoti kaimo namo autonominio šildymo kontūro neįvertinus jo atitvarų konstrukcijų šilumos nuostolių. Tiksliau, tai neveiks nustatyti šildymo katilo galią, pakanka šildyti kotedžą esant stipriausioms šalnoms.

Faktinio šiluminės energijos suvartojimo per sienas analizė leis palyginti katilinės įrangos ir kuro sąnaudas su atitvarų konstrukcijų šilumos izoliacijos išlaidomis.

Juk kuo namas energiškai efektyvesnis, t.y. Kuo mažiau šiluminės energijos praranda žiemos mėnesiais, tuo mažesnės kuro įsigijimo išlaidos.

Norint teisingai apskaičiuoti šildymo sistemą, jums reikės šilumos laidumo koeficientas įprastos statybinės medžiagos.

Įvairių statyboje dažniausiai naudojamų statybinių medžiagų šilumos laidumo koeficientų lentelė

Šilumos nuostolių per sienas apskaičiavimas

Naudodamiesi įprasto dviejų aukštų kotedžo pavyzdžiu, apskaičiuosime šilumos nuostolius per jo sienų konstrukcijas.

Pradiniai duomenys:

• kvadratinė „dėžė“ su fasadinėmis sienelėmis 12 m pločio ir 7 m aukščio;
• Sienose yra 16 angų, kiekvienas plotas 2,5 m²;
• fasado sienų medžiaga – tvirta keraminė plyta;
• sienelės storis – 2 plytos.

Toliau apskaičiuosime rodiklių grupę, kuri sudaro bendrą šilumos nuostolių per sienas vertę.

Šilumos perdavimo varžos indeksas

Norint sužinoti fasado sienos šilumos perdavimo varžos indeksą, reikia padalyti sienos medžiagos storį iš jos šilumos laidumo koeficiento.

Daugelio konstrukcinių medžiagų šilumos laidumo koeficiento duomenys pateikti paveikslėliuose aukščiau ir žemiau.

Norint atlikti tikslius skaičiavimus, jums reikės statyboje naudojamų šilumos izoliacinių medžiagų šilumos laidumo koeficiento, nurodyto lentelėje

Mūsų sąlyginė siena mūryta iš keraminių masyvo plytų, kurių šilumos laidumo koeficientas 0,56 W/m^OC. Jo storis, atsižvelgiant į mūrą centrinėje perdangoje, yra 0,51 m Padalijus sienos storį iš plytos šilumos laidumo koeficiento, gauname sienos šilumos perdavimo varžą:

0,51 : 0,56 = 0,91 W/m^2×oSU

Padalinimo rezultatą suapvaliname iki dviejų skaičių po kablelio, tikslesnių duomenų apie šilumos perdavimo varžą nereikia.

Išorinės sienos plotas

Kadangi pavyzdys yra kvadratinis pastatas, jo sienų plotas nustatomas padauginus plotį iš vienos sienos aukščio, tada iš išorinių sienų skaičiaus:

12 7 4 = 336 m²

Taigi, mes žinome fasado sienų plotą. Bet ką daryti su langų ir durų angomis, kurios kartu užima 40 m2 (2,5 16 = 40 m²) fasado siena, ar reikia į jas atsižvelgti?

Iš tiesų, kaip teisingai apskaičiuoti autonominis šildymas mediniame name neatsižvelgiant į langų ir durų konstrukcijų šilumos perdavimo varžą.

Laikančiųjų sienų šiltinimui naudojamų termoizoliacinių medžiagų šilumos laidumo koeficientas

Jeigu reikia skaičiuoti didelio pastato ar šilto namo šilumos nuostolius (energetinis) – taip, skaičiuojant bus teisingai atsižvelgta į langų rėmų ir įėjimo durų šilumos perdavimo koeficientus.

Tačiau mažaaukščių individualių būstų statybos pastatuose, pastatytuose iš tradicinių medžiagų, durų ir langų angų galima nepaisyti. Tie. neatimkite jų ploto iš bendro fasado sienų ploto.

Bendri šilumos nuostoliai iš sienų

Sienelės šilumos nuostolius kvadratiniam metrui išsiaiškiname, kai oro temperatūra namo viduje ir išorėje skiriasi vienu laipsniu.

Norėdami tai padaryti, padalinkite įrenginį iš sienos šilumos perdavimo varžos, apskaičiuotos anksčiau:

1: 0,91 = 1,09 W/m²·^OSU

Žinant šilumos nuostolius vienam kvadratiniam metrui išorinių sienų perimetro, galima nustatyti šilumos nuostolius esant tam tikroms lauko temperatūroms.

Pavyzdžiui, jei kotedže temperatūra +20 ^OC, o lauke -17 ^OC, temperatūrų skirtumas bus 20+17=37 ^OC. Esant tokiai situacijai, bendri šilumos nuostoliai iš mūsų sąlyginio namo sienų bus:

0,91 336 37 = 11 313 W,

Kur: 0,91 - šilumos perdavimo varža vienam kvadratiniam metrui sienos; 336 - fasado sienų plotas; 37 - temperatūros skirtumas tarp kambario ir gatvės atmosferos.

Šilumos izoliacinių medžiagų, naudojamų grindų/sienų šiltinimui, sausų grindų lyginimui ir sienų išlyginimui, šilumos laidumo koeficientas

Perskaičiuokime gautą šilumos nuostolių vertę į kilovatvalandes, jos patogiau suvokti ir vėliau skaičiuoti šildymo sistemos galią.

Šilumos nuostoliai iš sienų kilovatvalandėmis

Pirmiausia išsiaiškinkime, kiek šiluminės energijos praeis per sienas per valandą, kai temperatūros skirtumas yra 37 ^OSU.

Primename, kad skaičiavimas atliekamas namui, kurio konstrukcinės charakteristikos sąlyginai parinktos demonstraciniams skaičiavimams:

11313 · 1 : 1000 = 11,313 kWh,

Čia: 11313 – anksčiau gautas šilumos nuostolių kiekis; 1 valandą; 1000 yra vatų skaičius kilovate.

Sienų ir lubų šiltinimui naudojamų statybinių medžiagų šilumos laidumo koeficientas

Norėdami apskaičiuoti šilumos nuostolius per dieną, gautus šilumos nuostolius per valandą padauginkite iš 24 valandų:

11.313 24 = 271.512 kWh

Aiškumo dėlei išsiaiškinkime šilumos energijos nuostolius visam šildymo sezonui:

7 30 271,512 = 57017,52 kWh,

Kur: 7 – šildymo sezono mėnesių skaičius; 30 - dienų skaičius per mėnesį; 271.512 - kasdienis sienų šilumos nuostolis.

Taigi namo su aukščiau pasirinktomis atitvarinėmis konstrukcijų charakteristikomis numatomi šilumos nuostoliai septyniems šildymo sezono mėnesiams bus 57 017,52 kWh.

Atsižvelgiant į vėdinimo įtaką privačiame name

Kaip pavyzdį skaičiuosime vėdinimo šilumos nuostolius šildymo sezono metu įprastam kvadrato formos kotedžui, kurio siena 12 metrų pločio ir 7 metrų aukščio.

Neatsižvelgiant į baldus ir vidines sienas, vidinis atmosferos tūris šiame pastate bus:

12 12 7 = 1008 m³

Esant oro temperatūrai +20 ^OC (norma šildymo sezono metu), jo tankis 1,2047 kg/m³, o savitoji šiluminė talpa yra 1,005 kJ/(kg·^OSU).

Apskaičiuokime atmosferos masę namuose:

1008 · 1,2047 = 1214,34 kg,

Kur: 1008 yra namų atmosferos tūris; 1.2047 - oro tankis esant t +20 ^OSU .

Lentelė su medžiagų šilumos laidumo koeficiento verte, kurios gali prireikti atliekant tikslius skaičiavimus

Tarkime, kad namo patalpose oro tūris pasikeičia penkis kartus. Atkreipkite dėmesį, kad tiksliai tiekimo apimties reikalavimas grynas oras priklauso nuo kotedžo gyventojų skaičiaus.

Vidutinis temperatūrų skirtumas tarp namo ir gatvės šildymo sezono metu yra lygus 27 ^OC (20 ^OIš namų, -7 ^OIš išorinės atmosferos) šalto tiekiamo oro šildymui per dieną reikia šios šiluminės energijos:

5 27 1214,34 1,005 = 164755,58 kJ,

Kur: 5 – patalpų oro pasikeitimų skaičius; 27 - temperatūros skirtumas tarp kambario ir gatvės atmosferos; 1214,34 - oro tankis esant t +20 ^OSU; 1,005 yra savitoji oro šiluminė talpa.

Paverskime kilodžaulius į kilovatvalandes, padalydami vertę iš kilodžaulių skaičiaus vienoje kilovatvalandėje (3600):

164755,58 : 3600 = 45,76 kWh

Išsiaiškinę šilumos energijos sąnaudas namo orui šildyti, kai jis penkis kartus keičiamas priverstine ventiliacija, galime apskaičiuoti „oro“ šilumos nuostolius septynių mėnesių šildymo sezonui:

7 30 45,76 = 9609,6 kWh,

Čia: 7 yra „šildomų“ mėnesių skaičius; 30 yra vidutinis dienų skaičius per mėnesį; 45,76 - dienos šiluminės energijos suvartojimas tiekiamo oro šildymui.

Ventiliacijos (infiltracijos) energijos suvartojimas yra neišvengiamas, nes būtina atnaujinti orą kotedžo patalpose.

Turi būti apskaičiuotas kintančios oro atmosferos namo šildymo poreikis, sumuojamas su šilumos nuostoliais per pastato atitvarą ir į jį reikia atsižvelgti renkantis šildymo katilą. Yra dar viena šiluminės energijos vartojimo rūšis, paskutinė – kanalizacijos šilumos nuostoliai.

Energijos suvartojimas karšto vandens ruošimui

Jei šiltuoju metų laiku iš čiaupo į kotedžą patenka šaltas vanduo, tai šildymo sezono metu jis būna ledinis, ne aukštesnė nei +5 ^OC. Maudytis, plauti indus ir skalbti neįmanoma be vandens pašildymo.

Tualeto bakelyje surinktas vanduo per sienas susiliečia su namų atmosfera, atimdamas dalį šilumos. Kas nutinka vandeniui, kuris šildomas deginant nemokamą kurą ir išleidžiamas buitinėms reikmėms? Jis pilamas į kanalizaciją.

Dvigrandis katilas su netiesioginiu šildymo katilu, naudojamas tiek aušinimo skysčiui šildyti, tiek karštam vandeniui tiekti į jam sukonstruotą kontūrą

Pažiūrėkime į pavyzdį. Tarkime, trijų asmenų šeima naudoja 17 m³ vandens kas mėnesį. 1000 kg/m³ yra vandens tankis, o 4,183 kJ/kg^OC yra jo specifinė šiluminė talpa.

Vidutinė buitinėms reikmėms skirto vandens šildymo temperatūra tebūnie +40 ^OC. Atitinkamai, vidutinės temperatūros skirtumas tarp į namą patenkančio šalto vandens (+5 ^OC) ir šildomas katile (+30 ^OC) pasirodo 25 ^OSU.

Norėdami apskaičiuoti kanalizacijos šilumos nuostolius, atsižvelgiame į:

17 1000 25 4,183 = 1777775 kJ,

Čia: 17 yra mėnesio sunaudoto vandens kiekis; 1000 yra vandens tankis; 25 - temperatūros skirtumas tarp šalto ir šildomo vandens; 4.183 - vandens savitoji šiluminė talpa;

Norėdami konvertuoti kilodžaulius į suprantamesnes kilovatvalandes:

1777775 : 3600 = 493,82 kWh

Taigi per septynis šildymo sezono mėnesius į kanalizaciją patenka šiluminės energijos:

493,82 7 = 3456,74 kWh

Šiluminės energijos sąnaudos vandens šildymui higienos reikmėms yra nedidelės, palyginti su šilumos nuostoliais per sienas ir ventiliaciją. Bet tai ir energijos sąnaudos, kurios apkrauna šildymo katilą ar katilą ir sukelia kuro sąnaudas.

Šildymo katilo galios skaičiavimas

Katilas, kaip šildymo sistemos dalis, skirtas kompensuoti pastato šilumos nuostolius. Ir taip pat, tuo atveju dviejų grandinių sistema arba įrengiant katilą netiesioginio šildymo katilu, kad pašildytų vandenį higienos reikmėms.

Apskaičiuojant paros šilumos nuostolius ir šilto vandens suvartojimą „į kanalizaciją“, galima tiksliai nustatyti reikiamą katilo galią tam tikro ploto kotedžui bei atitvarų konstrukcijų charakteristikas.

Vieno kontūro katilas šildo tik šildymo sistemos aušinimo skystį

Norint nustatyti šildymo katilo galią, reikia paskaičiuoti namo šiluminės energijos sąnaudas per fasado sienas ir kintančios vidaus oro atmosferos šildymui.

Reikalingi duomenys apie šilumos nuostolius kilovatvalandėmis per dieną - įprasto namo atveju, apskaičiuotas kaip pavyzdys, yra:

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

Kur: 271.512 - paros šilumos nuostoliai iš išorinių sienų; 45,76 - dienos šilumos nuostoliai tiekiamo oro šildymui.

Atitinkamai, reikalinga katilo šildymo galia bus:

317,272: 24 (valandos) = 13,22 kW

Tačiau toks katilas turės nuolat didelę apkrovą, todėl sumažės jo tarnavimo laikas. Ir ypač šaltomis dienomis katilo projektinės galios nepakaks, nes esant dideliam temperatūros skirtumui tarp kambario ir gatvės atmosferos, pastato šilumos nuostoliai smarkiai padidės.

Štai kodėl pasirinkti katilą pagal vidutinį šiluminės energijos sąnaudų skaičiavimą, tai neapsimoka – gali neatlaikyti didelių šalčių.

Būtų racionalu katilinės įrangos reikiamą galią padidinti 20 %:

13,22 · 0,2 + 13,22 = 15,86 kW

Norint apskaičiuoti reikiamą katilo, šildančio vandenį indams plauti, maudytis ir pan., antrojo kontūro galią, reikia padalyti mėnesio šilumos suvartojimą „kanalizacijos“ šilumos nuostoliams iš dienų skaičiaus per mėnesį ir iš 24 valandų. :

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

Remiantis skaičiavimais, optimali katilo galia pavyzdiniam kotedžui yra 15,86 kW šildymo kontūrui ir 0,68 kW šildymo kontūrui.

Šildymo radiatorių pasirinkimas

Tradiciškai šildymo radiatoriaus galia Rekomenduojama rinktis pagal šildomos patalpos plotą ir 15-20% pervertinus galios poreikį, tik tuo atveju.

Naudodamiesi pavyzdžiu, pažiūrėkime, kiek teisinga radiatoriaus pasirinkimo metodika yra „10 m2 plotas - 1,2 kW“.

Radiatorių šiluminė galia priklauso nuo jų prijungimo būdo, į kurį reikia atsižvelgti apskaičiuojant šildymo sistemą

Pradiniai duomenys: kampinis kambarys dviejų aukštų individualaus gyvenamojo namo pirmame aukšte; išorinė siena iš dviejų eilių keraminių plytų; kambario plotis 3 m, ilgis 4 m, lubų aukštis 3 m.

Naudojant supaprastintą atrankos schemą, siūloma apskaičiuoti kambario plotą, mes atsižvelgiame į:

3 (plotis) 4 (ilgis) = 12 m²

Tie. reikalinga šildymo radiatoriaus galia su 20% padidėjimu yra 14,4 kW. Dabar apskaičiuokime šildymo radiatoriaus galios parametrus pagal kambario šilumos nuostolius.

Tiesą sakant, patalpos plotas įtakoja šilumos energijos nuostolius mažiau nei jo sienų plotas, nukreiptas į vieną pusę už pastato (fasado).

Todėl tiksliai apskaičiuosime patalpoje esančių „gatvės“ sienų plotą:

3 (plotis) 3 (aukštis) + 4 (ilgis) 3 (aukštis) = 21 m²

Žinodami sienų, perduodančių šilumą „į gatvę“, plotą, apskaičiuosime šilumos nuostolius, jei kambario ir gatvės temperatūra skiriasi 30^O (name +18 ^OC, lauke -12 ^OC) ir nedelsiant kilovatvalandėmis:

0,91 21 30: 1000 = 0,57 kW,

Kur: 0,91 - kambario sienų, nukreiptų į „išorę“, šilumos perdavimo varža m2; 21 - „gatvės“ sienų plotas; 30 - temperatūrų skirtumas namo viduje ir išorėje; 1000 yra vatų skaičius kilovate.

Pagal statybos standartus šildymo prietaisai yra didžiausių šilumos nuostolių zonose.Pavyzdžiui, radiatoriai montuojami po langų angomis, šilumos pistoletai – virš įėjimo į namą. Kampinėse patalpose baterijos įrengiamos ant tuščių sienų, kurios yra maksimaliai veikiamos vėjo.

Pasirodo, norint kompensuoti šilumos nuostolius per šios konstrukcijos fasadines sienas, 30 val^O Dėl temperatūrų skirtumo namuose ir lauke pakanka 0,57 kWh galios šildymo. Padidinkime reikiamą galią 20, net 30% – gauname 0,74 kWh.

Taigi realus šildymo galios poreikis gali būti gerokai mažesnis nei prekybos schema „1,2 kW vienam kvadratiniam metrui kambario ploto“.

Be to, teisingai apskaičiavus reikiamą šildymo radiatorių galią, sumažės tūris aušinimo skystis šildymo sistemoje, kuris sumažins katilo apkrovą ir kuro sąnaudas.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Kur iš namų eina šiluma – atsakymus pateikia vaizdinis vaizdo įrašas:

Vaizdo įraše aptariama namo šilumos nuostolių per pastato atitvarą apskaičiavimo tvarka. Žinodami šilumos nuostolius, galite tiksliai apskaičiuoti šildymo sistemos galią:

Išsamų vaizdo įrašą apie šildymo katilo galios charakteristikų pasirinkimo principus rasite žemiau:

Šilumos gamyba kasmet brangsta – brangsta kuras. O šilumos visada neužtenka. Neįmanoma likti abejingu kotedžo energijos sąnaudoms – tai visiškai nepelninga.

Viena vertus, kiekvienas naujas šildymo sezonas būsto savininkui kainuoja vis brangiau. Kita vertus, kaimo namo sienų, pamatų ir stogo apšiltinimas kainuoja gerus pinigus. Tačiau kuo mažiau šilumos išeis iš pastato, tuo pigiau jį šildyti.

Šilumos išsaugojimas namo patalpose yra pagrindinė šildymo sistemos užduotis žiemos mėnesiais.Šildymo katilo galios pasirinkimas priklauso nuo namo būklės ir jo atitvarų konstrukcijų izoliacijos kokybės. „Kilovatų 10 kvadratinių metrų ploto“ principas veikia vidutinės fasadų, stogo ir pamatų būklės kotedže.

Ar patys apskaičiavote savo namo šildymo sistemą? O gal pastebėjote straipsnyje pateiktų skaičiavimų neatitikimą? Pasidalykite savo praktine patirtimi ar teorinių žinių kiekiu palikdami komentarą bloke po šiuo straipsniu.