Å varme opp et privat hus er et nødvendig element i komfortable boliger. Enig i at ordningen av varmekomplekset bør nås nøye, som feil er dyre. Men du har aldri gjort slike beregninger og vet ikke hvordan du skal utføre dem riktig?
Vi hjelper deg - i vår artikkel vil vi vurdere i detalj hvordan beregningen av varmesystemet til et privat hus gjøres for å effektivt kompensere for varmetap i vinterhalvåret.
Vi gir konkrete eksempler, legger til materiale til artikkelen med visuelle bilder og nyttige videotips, samt relevante tabeller med indikatorer og koeffisienter som er nødvendige for beregninger.
Varmetap av et privat hus
Bygningen mister varmen på grunn av forskjellen i lufttemperatur i og utenfor huset. Varmetapet er høyere, desto mer betydelig er bygningskonvolutten (vinduer, tak, vegger, fundamenter).
Dessuten er tapet av termisk energi assosiert med materialene i bygningskonvolutten og deres størrelse. For eksempel er varmetapet av tynne vegger større enn tykt.
bildegalleri
Foto fra
Varmesystemet til et privat hus med to enheter
Alternativ for oppvarming i tømmerhus
Luft og varme lekkasje gjennom vinduer og dører
Friskluftsventilasjonssystem
Varmt og varmekretsskjema
Valg av kjele etter drivstofftype
Alternativer for legging av varmekretser
Alternativ utendørs oppvarming
En effektiv beregning av oppvarming for et privat hus tar nødvendigvis hensyn til materialene som brukes i konstruksjonen av bygningskonvolutter.
For eksempel, med en lik tykkelse på en vegg laget av tre og tegl, blir varme utført med forskjellige intensiteter - varmetap gjennom trekonstruksjoner er tregere. Noen materialer lar varmen passere bedre (metall, murstein, betong), andre verre (tre, mineralull, polystyrenskum).
Atmosfæren i et boligbygg er indirekte relatert til det ytre luftmiljøet. Vegger, åpninger av vinduer og dører, tak og fundament om vinteren overfører varme fra huset til utsiden, og gir kulde i retur. De utgjør 70-90% av hyttens totale varmetap.
Vegger, tak, vinduer og dører - alt slipper varme ut om vinteren. Den termiske avbildningen viser tydelig varmelekkasjer
En konstant lekkasje av termisk energi i fyringssesongen skjer også gjennom ventilasjon og avløp.
Når du beregner varmetapet til en individuell boligbygging, blir disse dataene vanligvis ikke tatt med i beregningen. Men inkludering av varmetap gjennom kloakken og ventilasjonssystemene i den generelle termiske beregningen av huset er fremdeles den rette beslutningen.
Betydelig arrangert varmeisolasjonssystem kan redusere varmelekkasje som går gjennom bygningskonstruksjoner, dør / vindusåpninger betydelig
Det er umulig å beregne den autonome varmekretsen til et landsted uten å evaluere varmetapet til dens lukkende strukturer. Mer presist vil det ikke være mulig å bestemme kapasiteten til varmekjelen, tilstrekkelig til å varme opp hytta i de mest alvorlige frostene.
Analyse av det faktiske forbruket av termisk energi gjennom veggene vil tillate deg å sammenligne kostnadene for kjeleutstyr og drivstoff med kostnadene for termisk isolasjon av bygningskonvolutter.
Tross alt, jo mer energieffektivt huset, dvs. jo mindre varme den mister i vinterhalvåret, jo lavere blir kostnadene for å skaffe drivstoff.
For en kompetent beregning av varmesystemet, vil den termiske konduktivitetskoeffisient av vanlige bygningsmaterialer være nødvendig.
Tabellen over verdier for koeffisienten for varmeledningsevne for forskjellige byggematerialer, som oftest brukes i konstruksjonen av
Beregning av varmetap gjennom vegger
Ved å bruke den betingede hytten på to etasjer som eksempel, beregner vi varmetapet gjennom veggkonstruksjonene.
Opprinnelige data:
- firkantet "kasse" med 12 m brede og 7 m høye frontvegger;
- innenfor murene til 16 åpninger, arealet på hver 2,5 m2;
- materiale av frontvegger - massiv keramisk tegl;
- veggtykkelse - 2 murstein.
Deretter vil vi beregne gruppen indikatorer som den totale verdien av varmetap gjennom veggene legges fra.
Motstand mot varmeoverføring
For å finne ut varmeoverføringsmotstandsindeksen for en fasadevegg, er det nødvendig å dele tykkelsen på veggmaterialet med dets varmeledningsevne-koeffisient.
For et antall strukturelle materialer blir data om koeffisienten for varmeledningsevne presentert på bildene over og nedenfor.
For nøyaktige beregninger vil koeffisienten for varmeledningsevne som er angitt i tabellen for varmeisolasjonsmaterialer brukt i konstruksjonen være nødvendig.
Den betingede veggen er bygget av solide keramiske klosser, hvis varmeledningsevne er 0,56 W / mOmC. Tykkelsen, med hensyn til murverket på det sentrale distribusjonssenteret, er 0,51 m. Ved å dele veggtykkelsen med den termiske konduktiviteten til mursteinen, oppnår vi motstand mot varmeoverføring mot vegg:
0,51: 0,56 = 0,91 W / m2 × oFRA
Vi avrunder divisjonsresultatet til to desimaler; det er ikke behov for mer nøyaktige data om varmeoverføringsmotstand.
Utvendig veggområde
Siden den firkantede bygningen ble valgt som eksempel, bestemmes arealet av veggene ved å multiplisere bredden med høyden på en vegg, deretter med antall yttervegger:
12 · 7 · 4 = 336 moh2
Så vi kjenner området til veggene. Men hva med åpningene til vinduer og dører, som opptar 40 m2 (2,5 · 16 = 40 moh)2) av frontveggen, skal de tas med i betraktningen?
Hvordan du faktisk beregner autonom oppvarming i et trehus uten å ta hensyn til varmeoverføringsmotstanden til vindu- og dørkonstruksjoner.
Termisk konduktivitetskoeffisient av varmeisolerende materialer brukt til isolering av bærende vegger
Hvis det er nødvendig å beregne varmetapet til en bygning i et stort område eller et varmt hus (energieffektiv) - ja, med hensyn til varmeoverføringskoeffisientene til vindusrammer og inngangsdører vil være riktig i beregningen.
For lavhus IZHS bygget av tradisjonelle materialer, kan imidlertid dør- og vindusåpninger forsømmes. De. ikke fjern området fra frontveggene.
Vanlig tap av varmetap
Vi finner ut varmetapet på veggen fra en kvadratmeter når temperaturforskjellen mellom luften i og utenfor huset er en grad.
For å gjøre dette, del enheten etter varmeoverføringsmotstanden til veggen, beregnet tidligere:
1: 0,91 = 1,09 W / m2·OmFRA
Når du kjenner til varmetapet per kvadratmeter av ytterveggens omkrets, kan du bestemme varmetapet ved visse gatetemperaturer.
Hvis for eksempel temperaturen i hytta er +20 OmC, og på gaten -17 OmC, temperaturforskjellen vil være 20 + 17 = 37 OmC. I en slik situasjon vil det totale varmetapet på veggene i vårt betingede hjem være:
0,91 · 336 · 37 = 11313 W,
Hvor: 0,91 - varmeoverføringsmotstand per kvadratmeter av veggen; 336 - område av frontvegger; 37 - temperaturforskjell mellom innendørs og utendørs atmosfære.
Termisk konduktivitetskoeffisient av varmeisolerende materialer brukt til gulv / veggisolering, for tørr gulvbelegg og vegginnretning
Vi beregner det resulterende varmetapet på nytt i kilowattimer, de er mer praktiske for oppfatning og etterfølgende beregninger av kraften til varmesystemet.
Tap av veggvarme i kilowattimer
Først finner vi ut hvor mye termisk energi som vil gå gjennom veggene i løpet av en time med en temperaturforskjell på 37 OmFRA.
Vi minner om at beregningen er utført for et hus med strukturelle egenskaper, betinget valgt for demonstrasjon og demonstrasjonsberegninger:
113131: 1000 = 11.313 kWh,
Hvor: 11313 - mengden varmetap oppnådd tidligere; 1 time; 1000 er antall watt per kilowatt.
Termisk konduktivitetskoeffisient av byggematerialer som brukes til isolering av vegger og gulv
For å beregne varmetapet per dag multipliseres det resulterende varmetapet per time med 24 timer:
11,31324 = 271,512 kWh
For å gjøre det klart, finner vi ut tapet av termisk energi i hele fyringssesongen:
7 · 30 · 271,512 = 57017,52 kWh,
Hvor: 7 - antall måneder i fyringssesongen; 30 - antall dager i en måned; 271,512 - daglig varmetap på veggene.
Så det estimerte varmetapet til et hus med egenskapene til de lukkende strukturer valgt ovenfor vil utgjøre 57017,52 kWh i syv måneder av fyringssesongen.
Tatt i betraktning virkningene av privathusventilasjon
Som et eksempel vil vi beregne ventilasjonsvarmetapet i fyringssesongen for en betinget hytte med kvadratisk form, med en vegg på 12 meter bred og 7 meter høy.
Eksklusivt møbler og innvendige vegger, vil det indre volumet av atmosfæren i denne bygningen være:
12 · 12 · 7 = 1008 moh3
Ved en lufttemperatur på +20 OmC (norm i fyringssesongen) dens densitet er 1,2047 kg / m3og den spesifikke varmen er 1,005 kJ / (kgOmFRA).
Vi beregner atmosfærens masse i huset:
10081,2047 = 1214,34 kg,
Hvor: 1008 - hjemmets atmosfære; 1.2047 - lufttetthet ved t +20 OmFRA .
En tabell med verdien av koeffisienten for varmeledningsevne for materialer som kan være nødvendig for nøyaktige beregninger
Anta en endring i luftvolumet som er fem ganger i huset. Merk at det nøyaktige behovet for tilførselsvolum av frisk luft avhenger av antall beboere i hytta.
Med en gjennomsnittlig temperaturforskjell mellom huset og gaten i fyringssesongen, tilsvarer 27 OmC (20 OmC hjem, -7 OmMed den ytre atmosfæren) per dag for oppvarming av tilførsel av kald luft trenger du termisk energi:
5,271214,34-1,005 = 164755,58 kJ,
Hvor: 5 - antall luftendringer i lokalene; 27 - temperaturforskjell mellom innendørs og utendørs atmosfære; 1214.34 - lufttetthet ved t +20 OmFRA; 1.005 - spesifikk luftvarme.
Vi konverterer kilojoules til kilowattimer, og deler verdien med antall kilojoules i en kilowattime (3600):
164755,58: 3600 = 45,76 kWh
Etter å ha funnet ut kostnadene for termisk energi for å varme opp luften i huset i løpet av det fem ganger erstattet gjennom forsyningsventilasjonen, kan vi beregne "luft" varmetapet for den syv måneder lange oppvarmingssesongen:
7 · 30 · 45,76 = 9609,6 kWh,
Hvor: 7 - antall "oppvarmede" måneder; 30 - gjennomsnittlig antall dager i en måned; 45,76 - daglige varmeenergikostnader for oppvarming av tilluften.
Ventilasjon (infiltrasjon) energikostnader er uunngåelige, siden luftfornyelse i hytta er viktig.
Varmebehovet til den utskiftbare luftatmosfæren i huset må beregnes, summeres med varmetap gjennom bygningskonvolutten og tas med i betraktningen når du velger en varmekjel. Det er en annen type varmeenergiforbruk, sistnevnte - tap av kloakk.
Energikostnader for forberedelse av varmtvann
Hvis det i varmere måneder kommer kaldt vann fra springen til hytta, så er det i fyringssesongen isete, med en temperatur som ikke overstiger +5 OmC. Å bade, vaske og vaske er ikke mulig uten å varme opp vannet.
Vann som samles i toalettskålen kontakter atmosfæren gjennom veggene og tar litt varme. Hva skjer med vann som varmes opp ved å forbrenne ikke-fritt drivstoff og brukes til husholdningsbehov? Den helles i kloakken.
En kjel med dobbelt krets med indirekte varmekjel, brukt både til oppvarming av kjølevæsken og for tilførsel av varmt vann til kretsen som er konstruert for den
Tenk på et eksempel. En familie på tre, antar å bruke 17 moh3 vann månedlig. 1000 kg / m3 - vannets tetthet, og 4,183 kJ / kgOmC er dens spesifikke varme.
Gjennomsnittstemperaturen på oppvarmingsvann beregnet for husholdningsbehov, la det være +40 OmC. Følgelig forskjellen i gjennomsnittstemperatur mellom kaldt vann som kommer inn i huset (+5 OmC) og oppvarmet i en kjele (+30 OmC) det viser seg 25 OmFRA.
For å beregne kloakkvarmetap, vurderer vi:
17 · 1000 · 25 · 4.183 = 1777775 kJ,
Hvor: 17 - månedlig volum av vannforbruk; 1000 er tettheten av vann; 25 - temperaturforskjell mellom kaldt og oppvarmet vann; 4 183 - spesifikk varme fra vann;
Slik konverterer du kilojoules til mer forståelige kilowattimer:
1777775: 3600 = 493,82 kWh
Således, i en syv måneder lang periode av fyringssesongen, varmeenergi i mengden av:
493,827 = 3456,74 kWh
Forbruket av termisk energi til oppvarming av vann til hygieniske behov er lite, sammenlignet med varmetap gjennom vegger og ventilasjon. Men dette er også energiforbruk, lasting av en varmekjel eller kjele og forårsaker drivstofforbruk.
Beregning av kjelenes kraft
Kjelen i varmesystemet er designet for å kompensere for varmetapet i bygningen. Og også, i tilfelle av et dobbeltkretssystem eller når du utstyrer en kjele med en indirekte varmekjel, for å varme opp vann til hygieniske behov.
Ved å beregne det daglige varmetapet og forbruket av varmt vann "for kloakk", er det mulig å nøyaktig bestemme den nødvendige kjelekapasiteten for en hytte i et bestemt område og egenskapene til de lukkende konstruksjonene.
Enkretsskjelen produserer bare varmemedium for varmesystemet
For å bestemme kraften til varmekjelen, er det nødvendig å beregne kostnadene for termisk energi i huset gjennom fasadeveggene og oppvarmingen av den utskiftbare luftatmosfæren til interiøret.
Data om varmetap i kilowattimer per dag er nødvendig - i tilfelle av et betinget hus, beregnet som et eksempel, er dette:
271,512 + 45,76 = 317,272 kWh,
Hvor: 271.512 - daglig varmetap ved yttervegger; 45,76 - daglig varmetap for oppvarming av tilluften.
Følgelig vil den nødvendige varmekapasiteten til kjelen være:
317.272: 24 (timer) = 13,22 kW
En slik kjele vil imidlertid være under konstant høy belastning, noe som reduserer levetiden. Og på spesielt frostige dager vil ikke kjelens nominelle kapasitet være nok, for med en høy temperaturforskjell mellom innendørs og utendørs atmosfære vil byggets varmetap øke kraftig.
Derfor er det ikke verdt å velge en kjele i henhold til en gjennomsnittlig beregning av termiske energikostnader - det er ikke sikkert at den kan takle alvorlig frost.
Det vil være rasjonelt å øke den nødvendige kapasiteten til kjeleutstyr med 20%:
13,22,2 + 13,22 = 15,86 kW
For å beregne den nødvendige kraften til den andre kretsen til kjelen, oppvarming av vann til oppvask, bading osv., Er det nødvendig å dele det månedlige varmeforbruket til "kloakken" varmetap med antall dager i måneden og med 24 timer:
493,82: 30: 24 = 0,68 kW
I følge beregningsresultatene er den optimale kjeleeffekten for hytteeksemplet 15,86 kW for varmekretsen og 0,68 kW for varmekretsen.
Valget av radiatorer
Tradisjonelt anbefales det at kraften til varmestrålen velges i henhold til området til det oppvarmede rommet, og med en 15-20% overdreven kraftbehov, bare i tilfelle.
La oss som et eksempel vurdere hvor riktig metoden for å velge en radiator er "10 m2 areal - 1,2 kW".
Varmeeffekten til radiatorer avhenger av hvordan de er koblet til, noe som må tas med i beregningen ved beregning av varmesystemet
Opprinnelige data: hjørnerom på første nivå i et to-etasjers hus IZHS; yttervegg av dobbelt-rad keramisk murverk; rombredde 3 m, lengde 4 m, takhøyde 3 m.
I henhold til en forenklet utvelgelsesplan foreslås det å beregne areal på rommet, vurderer vi
3 (bredde) · 4 (lengde) = 12 m2
De. den påkrevde effekten til varmeapparatet med 20% premie er 14,4 kW. Og nå beregner vi effektparametrene til varmeapparatet basert på varmetapet i rommet.
Faktisk påvirker området i et rom tapet av termisk energi mindre enn området med veggene som strekker seg på den ene siden av bygningen (foran).
Derfor vil vi vurdere nøyaktig området med "gate" vegger som er tilgjengelige i rommet:
3 (bredde) · 3 (høyde) + 4 (lengde) · 3 (høyde) = 21 m2
Når vi kjenner området til veggene som overfører varme “til gaten”, beregner vi varmetapet med en forskjell i rom- og gatetemperatur på 30Om (i huset +18 OmC, utenfor -12 OmC), og umiddelbart i kilowattimer:
0,91 · 21 · 30: 1000 = 0,57 kW,
Hvor: 0,91 - varmeoverføringsmotstand m2 romvegger som vender mot "gaten"; 21 - området med "gate" vegger; 30 - temperaturforskjell i og utenfor huset; 1000 er antall watt per kilowatt.
I henhold til byggestandarder er varmeutstyr plassert på steder med maksimalt varmetap. For eksempel er radiatorer installert under vindusåpningene, varmepistoler - over inngangen til huset. I hjørnerom installeres batterier på kjedelige vegger som er utsatt for maksimal vind.
Det viser seg at 30 for å kompensere for varmetap gjennom fasadeveggene til denne designenOm temperaturforskjellen i huset og på gaten er nok oppvarming med en kapasitet på 0,57 kWh. Vi øker den nødvendige effekten med 20, til og med 30% - vi får 0,74 kWh.
Dermed kan de reelle effektbehovene til oppvarming være betydelig lavere enn handelsordningen "1,2 kW per kvadratmeter gulvareal".
Videre vil riktig beregning av den nødvendige kapasiteten til varme radiatorer redusere mengden kjølevæske i varmesystemet, noe som vil redusere belastningen på kjelen og drivstoffkostnadene.
Hvor varmen går hjemmefra - gir videoen svarene:
I videoen vurderes fremgangsmåten for beregning av varmetapet til et hus gjennom bygningskonvolutten. Når du kjenner til varmetapet, vil det være mulig å beregne kraften til varmesystemet nøyaktig:
For en detaljert video om prinsippene for valg av effektegenskaper til en varmekjel, se nedenfor:
Varmeproduksjonen stiger årlig - drivstoffprisene stiger. Og varmen er konstant ikke nok. Du kan ikke være likegyldig til energiforbruket til hytta - det er helt ulønnsomt.
På den ene siden koster hver nye fyringssesong huseieren mer og mer dyrt. På den annen side koster isolasjon av vegger, fundament og tak i forstedene gode penger. Jo mindre varme som forlater bygningen, desto billigere vil det være å varme det opp..
Bevaring av varme i husets lokaler er hovedoppgaven til varmesystemet i vinterhalvåret. Valget av varmekjelkraft avhenger av husets tilstand og av kvaliteten på isolasjonen til dets lukkende strukturer. Prinsippet om "kilowatt per 10 kvadratar areal" fungerer i en hytte med en gjennomsnittlig tilstand av fasader, tak og fundamenter.
Har du uavhengig beregnet et varmesystem for hjemmet ditt? Eller la du merke til et misforhold i beregningene gitt i artikkelen? Del din praktiske erfaring eller omfanget av teoretisk kunnskap ved å legge igjen en kommentar i blokken under denne artikkelen.