Расчет отопления дома - онлайн калькулятор

Пример расчета теплопотерь стен каркасного дома

Расчет теплопотерь проводим по формуле:Q = S ∙ dT / R, где:
Q – теплопотери, Вт
S – площадь ограждающих конструкций дома, м2
dT – разница температуры между внутренним помещением и улицой, °C
R – значение теплового сопротивления конструкции, м2•°C/Вт
В качестве примера расчета теплопотерь, возьмем каркасный дом 6х6 метров и высота потолка 3 метра, с открытым крыльцом на входе в дом. То есть все четыре стены дома не закрыты от улицы никакими пристройками, в этом случае коэффициент понижения 0,7 не применяем.Находим площадь стен (в формуле это — S)
Q = S ∙ dT / R
Общая площадь стен 72 м².
Площадь одного окна в комнатах № 1 и 2 – 2 м².
Площадь одного окна в комнате № 3 – 1,5 м².
Площадь входной двери – 1,6 м².
Площадь стен для расчета теплопотерь будет: 72 м² – (2м²+2м²+1,5м²+1,6 м²) = 64,9м² проводим математическое округление, и сумма получается равной S = 65 м².Находим теплосопротивление стен (в формуле это — R)
Q = S ∙ dT / R
Теперь необходимо провести расчеты теплосопротивления материалов, которыми утеплены стены дома. Возьмем толщину утеплителя в стенах описываемого дома 150 мм внутри стен и 50 мм снаружи стен.
Доски рассчитывать не будем, так как в щитовых домах они играют роль конструктивного характера, но для удержания тепла внутри мало способствуют. Основное в каркаснике это – межстеновой утеплитель. Если несколько слоев, то тогда толщина каждого слоя рассчитывается отдельно и после суммируется, все увидите в примере.
И так приступим к описанию примера утеплителя в описываемом доме:
Толщина минераловатного утеплителя со стороны фасада дома – 50 мм с коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/мК.
Межстеновой утеплитель стекловата — толщина 150 мм с коэффициентом теплопроводности 0,045 Вт/мК.
Внутренняя обшивка стен мягкое ДВП – толщина слоя 12 мм, коэффициент теплопроводности 0,05 Вт/мК.
Расчет по формуле R = B / K – это формула расчета величины теплосопротивления ограждающих конструкций дома.
R – тепловое сопротивление, (м2*К)/Вт
К – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м2*К)
В – толщина материала, м
Берем первую формулу и начинаем считать:
R1 = (50мм:1000) : 0,04 Вт/мК = 1,28 м² ∙ °С / Вт
R2 = (100мм:1000) : 0,045 Вт/мК = 2,22 м² ∙ °С / Вт
R3 = (12мм:1000) : 0,05 Вт/мК = 0,24 м² ∙ °С / Вт
Получаем в итоге общую теплосопротивляемость утеплителей стен R=1,28 м² ∙ °С / Вт+2,22 м² ∙ °С / Вт+0,24 м² ∙ °С / Вт = 3,74 м² ∙ °С / Вт, округлим до R = 3,7 м² ∙ °С / Вт.Находим разницу температур (в формуле это — dT)
Q = S ∙ dT / R
Для расчета теплопотерь нам осталось найти еще разницу температур – dT, между температурой в доме и на улице. Пусть на улице будет -25°С, а дома нам надо комфортную температуру при таком морозе +20°С. Получается dT = 45 градусов.

Тепловые потери за счет крыши или потолка

Потери тепла для потолка и крыши рассчитываются по той же формуле, что и для стен. Теплый воздух поднимается вверх, поэтому, чтобы не отапливать улицу, следует серьезно отнестись к утеплению крыши при строительстве. Основным параметром теплопотерь здесь будет неравномерность стыков. От выбора утепляющего материала тоже будет завесить очень многое. Так, например использование эковаты предполагает отсутствие влаги. А, как известно, вместе с теплым воздухом вверх поднимается и пар, который остывая, будет конденсироваться, оседать на утеплителе, замещая воздух и снижать термическое сопротивление утеплителя.

Виды расчета потерь тепла в жилом доме

Рассчитать потери тепла в своей квартире или доме можно с помощью онлайн-программ расчета теплопотерь. Для каждой ограждающей конструкции (пола, стены, окна и т.п.) имеется отдельная графа, позволяющая по заданным параметрам определить примерное количество потерь и выявить уязвимые места.

Полученные данные будут точнее передавать информацию, чем расчет теплопотерь по укрупненным показателям теплопередачи, созданным в советские времена, для стандартных типовых проектов домов.

Произвести вычисления можно и с помощью теплотехнических калькуляторов, также доступных в интернете. Данные программы позволяют проверить теплоизоляционную толщину на соответствие нормативами, а также рассчитать требуемую ширину слоя теплоизоляции, исходя из их характеристик сопротивления теплоотдаче.

Существуют также программы-приложения для расчета теплопотерь дома, устанавливаемые на мобильные устройства. С их помощью можно на этапе внутренней отделки строящегося МКД подобрать элементы утепления квартиры, размеры радиаторов и т.п.

Для фактического определения утечки тепла можно использовать тепловизор. Это измерительный прибор, который используется для проверки проводимых строительных работ или для выявления уязвимых мест в старом доме, с целью последующего утепления.

Наглядный пример расчётов

Для определения теплопотерь вычисляют величину для каждой комнаты в отдельности, потом их складывают. Вот схема последовательности вычислений для одной комнаты:

Вычисляют площадь окна или окон на северной стене.
Вычисляют площадь северной стены. Для этого умножают её наружную высоту на ширину. Ширину определяют до середины смежной стены или до её конца, если она крайняя. Отнимают от этой площади площадь окон, расположенных на стене.
Для расчета теплопотерь сначала высчитывают величину для каждой комнаты, затем показатели складывают
Вычисляют термическое сопротивление каждого окна.
Вычисляют показания для стены термического сопротивления. Для этого просчитывают показания для каждого слоя конструкции, а потом их складывают.
Подставляют все данные в формулу для вычисления теплопотерь стены. Добавляют из таблицы дополнительных теплопотерь коэффициент для северной стороны.
Также вычисляют теплопотери окон на этой стене.
Вычисляют теплопотери остальных стен по той же схеме. У внутренних стен показания внутренней и внешней температур обычно равны. За внешнюю температуру берутся показания за стеной.
Вычисляют теплопотери потолка. Учитывают, что внутренняя температура на чердаке может отличаться от внешней температуры, поэтому берут для формулы расчёта показатели температуры за перекрытием.
От правильных расчетов зависит комфорт и уют в доме
По тому же принципу вычисляют теплопотери через пол комнаты.
Складывают все данные и получают расход энергии через ограждения.
Вычисляют объём комнаты, перемножив её высоту, длину и ширину.
Вычисляют расход энергии на обогрев вентиляционного воздуха, подставив данные в формулу.
Складывают энергию, потраченную на ограждения и вентиляцию. Получают конечный результат.
По той же схеме вычисляют все комнаты и помещения здания и находят общую сумму всех показателей. Полученная величина будет наиболее точным мерилом теплопотерь всего дома.

Расчет мощности газового котла

Для типовых схем обогрева с высотой потолков до 3 м. объем обслуживаемого пространства и микроклимат не учитываются. Здесь итог получают путем умножения 1 кВт/10 кв.м (удельная тепловая мощность) на общую площадь дома и поправочный коэффициент для конкретного региона (значение берется из таблиц). Например, под Москвой для 100 кв.м. потребуется 15 кВт.

В двухконтурных приборах вода протекает циклически нагреваясь и охлаждаясь. Здесь к уже полученным результатам добавляйте 20 %. То есть на примере в Московском регионе итогом будет 18 кВт.

Для уточнения искомого параметра нужно учесть коэффициент рассеивания тепла. Информация также имеется в официальных таблицах. Так, если в доме все конструкции состоят из современных материалов с теплоизоляцией, то величина может находиться в пределах 0,6-0,9, а для одинарной кирпичной кладки от 2 до 2,9. То есть мощность оборудования для ГВС должна будет соответствовать более 10,8 или 36 кВт.

Онлайн-калькулятор запрограммирован учитывать большинство нюансов и выдавать результат за считанные минуты. Достаточно ввести следующие данные: площадь, тип окон, степень теплоизоляции и количество наружных стен, минусовые показания термометра, высоту потолка.

Теплотехнический расчет полов, расположенных на грунте

Теплопотери через пол, расположенный на грунте, рассчитываются по зонам согласно . Для этого поверхность пола делят на полосы шириной 2 м, параллельные наружным стенам. Полосу, ближайшую к наружной стене, обозначают первой зоной, следующие две полосы — второй и третьей зоной, а остальную поверхность пола — четвертой зоной.

При расчете теплопотерь подвальных помещений разбивка на полосы-зоны в данном случае производится от уровня земли по поверхности подземной части стен и далее по полу. Условные сопротивления теплопередаче для зон в этом случае принимаются и рассчитываются так же, как для утепленного пола при наличии утепляющих слоев, которыми в данном случае являются слои конструкции стены.

Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м 2 ∙°С) для каждой зоны утепленного пола на грунте определяется по формуле:

, (2.1)

где

– сопротивление теплопередаче утепленного пола на грунте, м 2 ∙°С/Вт, рассчитывается по формуле:= + Σ , (2.2)

где

— сопротивление теплопередаче неутепленного пола i-той зоны;

δj – толщина j-того слоя утепляющей конструкции;

λj – коэффициент теплопроводности материала, из которого состоит слой.

Для всех зон неутепленного пола есть данные по сопротивлению теплопередаче, которые принимаются по :

= 2,15 м 2 ∙°С/Вт – для первой зоны;= 4,3 м 2 ∙°С/Вт – для второй зоны;= 8,6 м 2 ∙°С/Вт – для третьей зоны;= 14,2 м 2 ∙°С/Вт – для четвертой зоны.

В данном проекте полы на грунте имеют 4 слоя. Конструкция пола приведена на рисунке 1.2, конструкция стены приведена на рисунке 1.1.

Пример теплотехнического расчета полов, расположенных на грунте для помещения 002 венткамера:

1. Деление на зоны в помещении венткамеры условно представлено на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3. Деление на зоны помещения венткамеры

На рисунке видно, что во вторую зону входит часть стены и часть пола. Поэтому коэффициент сопротивления теплопередаче этой зоны рассчитывается дважды.

2. Определим сопротивление теплопередаче утепленного пола на грунте,

, м 2 ∙°С/Вт:= 2,15 + = 4,04 м 2 ∙°С/Вт,= 4,3 + = 7,1 м 2 ∙°С/Вт,= 4,3 + = 7,49 м 2 ∙°С/Вт,= 8,6 + = 11,79 м 2 ∙°С/Вт,= 14,2 + = 17,39 м 2 ∙°С/Вт.

3. Определим коэффициент теплопередачи К, Вт/(м 2 ∙°С) для каждой зоны утепленного пола на грунте:

= 0,247 Вт/(м 2 ∙°С),= 0,141 Вт/(м 2 ∙°С),= 0,134 Вт/(м 2 ∙°С),= 0,0848 Вт/(м 2 ∙°С),= 0,0575 Вт/(м 2 ∙°С).

Теплопотери в жилом доме – понятие и влияние на условия проживания

Теплопотерей называется уровень тепла, утрачиваемого помещением через стены, окна, потолок и пол за определенное количество времени. Измеряется данная величина в ваттах на квадратный метр, и зависит от разницы внутренней и внешней температуры воздуха – чем она ниже, тем выше энергоэффективность здания.

Годовая разница природных температур составляет порядка 60 градусов – от –30° в зимний период до +30° летом. Комфортной температурой для человека считается уровень в +18/+24°, который необходимо поддерживать в жилых зданиях. Добиваются этого за счет стройматериалов (теплоизолирующих потолков, стен и полов, энергосберегающих стекол), систем обогрева, проветривания или кондиционирования. Законодательно установлены строительные правила, нормы и стандарты, определяющие тепловую защиту строений.

Виды расчета потерь тепла в жилом доме

Утепление пола

Формула расчета для теплопотерь для пола и фундамента идентична представленной выше. Но есть и свои нюансы. Теплопроводность пола будет разной для фундамента поднятого над грунтом и стоящего непосредственно на грунте.

Для фундамента, поднятого над грунтом основным параметром, влияющим на потерю тепла, является высота подъема. Также в расчет принимаются все слои теплоизоляции между полом и неотаплиевым подполом. Необходимым условием сохранения тепла здесь является герметичность стыков и правильно подобранный утеплитель.

Фундамент, стоящий на грунте, имеет другие теплопотери. Его коэффициент рассчитывается исходя в основном из тепловых потерь слоев утеплителя и толщины пола. Также следует учесть, что в этом случае тепловые потери сокращаются от стен к центру здания.

Выявление источников теплопотерь самостоятельно и дальнейшая их ликвидация

Начать стоит с окон и дверей. Зачастую монтаж этих конструкций производится некачественно, что и становится причиной утечки тепла. Способ прост: необходимо провести рукой по контуру изделия, что позволит выявить сквозные щели. Проблемные места необходимо заделать любым теплоизолирующим материалом, сменить уплотняющие резинки. В случае если окно или дверь пропускает тепло во многих местах, разумнее будет установить новую дверь и новый стеклопакет. Следующий шаг – проверка внешних стен. Те, которые устроены некачественно и будут чрезвычайно холодными. Стена отдает много тепла на улицу по 2-м причинам: некачественная теплоизоляция или неправильная работа радиатора. С 1-м случаем разобраться сложно, а со 2-м – нет. Необходимо выпустить из радиатора лишний воздух, проверить устройство на наличие в нем мусора, так как некоторые его секции могут не нагреваться вовсе. Следующий основной этап – проверка крыши. Установив, в какой ее части имеются наибольшие сквозные щели, необходимо заполнить их утеплителем. Избежать такой проблемы можно, если изначально работы проведены качественно, тогда утечки, уходящие через крышу, будут минимальны. Вышеперечисленное – это основные и самые частые «больные» места, начать следует именно с них. Устранение этих недостатков сэкономит большое количества тепла, но проблема может быть и в другом: вентиляции, фундаменте и другом

Зачем нужен расчет теплопотерь дома?

Расчет теплопотерь дома – это учет всех составляющих, влияющих на потери тепла:

Внешняя среда;
Внутренняя составляющая.

Особенно актуально знать потери тепа в холодное время года. Решающим фактором здесь становится разность температур между внешней и внутренней средой. Потери тепла в зависимости от строительного материала необходимо рассчитать перед постройкой здания. Различные материалы характеризуются разной теплопроводностью. Дом, построенный из кирпича и бруса, по-разному задерживают тепло, и, соответственно для них требуется различный расход топлива на обогрев.

Очень большое влияние на сохранение тепла в помещении оказывает площадь. Недаром в Сибири бани строят маленькими, с низкими потолками.

Так же одним из факторов, влияющих на потерю тепла в помещении, является качественная теплоизоляция. Теплоизоляция, выполненная из некачественных материалов или посаженная на неправильный герметик (клей), будет только ухудшать ситуацию. В полостях такого материала может скапливаться вода. А, как известно, вода хорошо проводит тепло и не сохраняет его.

Общая потеря тепла складывается из всех составляющих:

Q=Qстен+Qокон+Qпола+Qкровли Qвытяжных систем

Рассчитать теплопотерю можно воспользовавшись он-лайн калькулятором. Здесь мы рассмотрим, как рассчитать теплопотери дома, учитывая основные факторы

Расчет теплопотерь дома

Информация по назначению калькулятора

Калькулятор теплопотерь предназначен для расчета примерного количества тепла, теряемого помещением через ограждающие конструкции в единицу времени в самую холодную пятидневку выбранного населенного пункта (по актуализированной редакции СП 131.13330.2012).

Информация актуальна на 2022 год.

Данные расчеты являются достаточно приблизительными, так как невозможно учесть абсолютно все факторы, влияющие на тепловые потери, а полученные результаты необходимо проверять экспериментально, для подтверждения расчетов. Ошибки в конструкции стен так же могут значительным образом повлиять на фактические теплопотери. Например, образование конденсата внутри стеновой конструкции может значительно увеличить теплопроводность теплоизолирующего материала в зимний период.

Также на общие теплопотери влияют разность наружной и внутренней температур, солнечная радиация, атмосферные осадки, ветра и другие факторы. Моделирование процессов тепловых потерь целого здания является актуальной проблемой. Зная теплопотери здания, можно переходить к выбору мощности и вариантов системы отопления.

Для снижения тепловых потерь здания необходимо использовать максимально эффективные теплоизоляционные материалы

Особенно стоит уделить внимание кровле, так как именно через нее наружу уходит наибольшее количество тепла из помещения. Для поддержания комфортного внутреннего микроклимата, а так же снижения финансовых затрат на отопление, необходимо соблюдать правильный баланс утепления всех ограждающих конструкций

Примерное минимальное качество утепления наружных стен

Хорошее:

~ 300 мм Дерево + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

~ 500 мм Газо- и пенобетон

~ 300 мм Газо- и пенобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

~ 400 мм Керамзитобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

~ 250 мм Кирпич + 200 мм Полистирол/Каменная Вата

Среднее:

~ 300 мм Дерево + 50 мм Полистирол/Каменная Вата

~ 400 мм Газо- и пенобетон

~ 300 мм Газо- и пенобетон + 50 мм Полистирол/Каменная Вата

~ 200 мм Керамзитобетон + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

~ 250 мм Кирпич + 100 мм Полистирол/Каменная Вата

Плохое:

~ 200 мм Дерево

~ 200 мм Газо- и пенобетон

~ 100 мм Газо- и пенобетон + 120 мм Кирпич

~ 300 мм Керамзитобетон

~ 250 мм Кирпич

Утепление пола

Зачем делать расчет теплопотерь?

Когда же делают расчет потерь тепла в доме? Расчет теплопотерь обязателен при проектировании систем отопления, систем вентиляции, воздушных отопительных систем. Расчетные температуры берут из нормативных документов. Значение внешней температуры воздуха отвечает температуре наружного воздуха наиболее холодной пятидневки. Внутреннюю температуру берут или ту, которую желаете, или из норм, для жилых помещений это 20+-2°С.

Исходными данными для расчета служат: внешняя и внутренняя температура воздуха, конструкция стен, пола, перекрытий, назначение каждого помещения, географическая зона строительства. Все тепловые потери на прямую зависят от термического сопротивления ограждающих конструкций, чем оно больше, тем меньше теплопотери.

Для обеспечения комфортных условий пребывания людей в помещении нужно чтобы было правдивым уравнение теплового баланса

Qп+ Qо+ Qс+ Qк= Qср+ Qос+ Qпр+ Qлюд,

где Qп–теплопотери через пол, Qо–теплопотери через окна, Qс–теплопотери через стену, Qк- теплопотери через крышу, Qср–теплопоступления от солнечной радиации, Qос–теплопоступления от отопительных систем, Qпр–теплопоступления от приборов, Qлюд–теплопоступления от людей.

На практике же, уравнение упрощается и все утраты компенсирует система отопления, независимо водяная или воздушная.

Помещения со стандартной высотой потолков

Расчет числа секций радиаторов отопления для типового дома ведется исходя из площади комнат. Площадь комнаты в доме типовой застройки вычисляют, умножив длину комнаты на ее ширину. Для обогрева 1 квадратного метра требуется 100 Вт мощности отопительного прибора, и чтобы вычислить общую мощность, необходимо умножить полученную площадь на 100 Вт. Полученное значение означает общую мощность отопительного прибора. В документации на радиатор обычно указана тепловая мощность одной секции. Чтобы определить количество секций, нужно разделить общую мощность на это значение и округлить результат в большую сторону.

Комната с шириной 3,5 метра и длиной 4 метра, с обычной высотой потолков. Мощность одной секции радиатора – 160 Вт. Необходимо найти количество секций.

Определяем площадь комнаты, умножив ее длину на ширину: 3,5·4 = 14 м 2 .
Находим общую мощность отопительных приборов 14·100 = 1400 Вт.
Находим количество секций: 1400/160 = 8,75. Округляем в сторону большего значения и получаем 9 секций.

Также можно воспользоваться таблицей:

Таблица для расчета количества радиаторов на М2

Для комнат, расположенных с торца здания, расчетное количество радиаторов необходимо увеличить на 20%..

Помещения с высотой потолков более 3 метров

Расчет количества секций отопительных приборов для комнат с высотой потолков более трех метров ведется от объема помещения. Объем – это площадь, умноженная на высоту потолков. Для обогрева 1 кубического метра помещения требуется 40 Вт тепловой мощности отопительного прибора, и общую его мощность вычисляют, умножая объем комнаты на 40 Вт. Для определения количества секций это значение необходимо разделить на мощность одной секции по паспорту.

Комната с шириной 3,5 метра и длиной 4 метра, с высотой потолков 3,5 м. Мощность одной секции радиатора – 160 Вт. Необходимо найти количество секций радиаторов отопления.

Находим площадь комнаты, умножив ее длину на ширину: 3,5·4 = 14 м 2 .
Находим объем комнаты, умножив площадь на высоту потолков: 14·3,5 = 49 м 3 .
Находим общую мощность радиатора отопления: 49·40 = 1960 Вт.
Находим количество секций: 1960/160 = 12,25. Округляем в большую сторону и получаем 13 секций.

Также можно воспользоваться таблицей:

Как и в предыдущем случае, для угловой комнаты этот показатель нужно умножить на 1,2. Также необходимо увеличить количество секций в случае, если помещение имеет один из следующих факторов:

Находится в панельном или плохо утепленном доме;
Находится на первом или последнем этаже;
Имеет больше одного окна;
Расположена рядом с неотапливаемыми помещениями.

В этом случае полученное значение необходимо умножить на коэффициент 1,1 за каждый из факторов.

Угловая комната с шириной 3,5 метра и длиной 4 метра, с высотой потолков 3,5 м. Расположена в панельном доме, на первом этаже, имеет два окна. Мощность одной секции радиатора – 160 Вт. Необходимо найти количество секций радиаторов отопления.

Находим площадь комнаты, умножив ее длину на ширину: 3,5·4 = 14 м 2 .
Находим объем комнаты, умножив площадь на высоту потолков: 14·3,5 = 49 м 3 .
Находим общую мощность радиатора отопления: 49·40 = 1960 Вт.
Находим количество секций: 1960/160 = 12,25. Округляем в большую сторону и получаем 13 секций.
Умножаем полученное количество на коэффициенты:

Угловая комната – коэффициент 1,2;

Панельный дом – коэффициент 1,1;

Два окна – коэффициент 1,1;

Первый этаж – коэффициент 1,1.

Таким образом, получаем: 13·1,2·1,1·1,1·1,1 = 20,76 секций. Округляем их до большего целого числа – 21 секция радиаторов отопления.

При расчетах следует иметь в виду, что различные типы радиаторов отопления имеют разную тепловую мощность. При выборе количества секций радиатора отопления необходимо использовать именно те значения, которые соответствуют выбранному типу батарей .

Для того чтобы теплоотдача от радиаторов была максимальной, необходимо устанавливать их в соответствии с рекомендациями производителя, соблюдая все оговоренные в паспорте расстояния. Это способствует лучшему распределению конвективных потоков и уменьшает потери тепла.

Расход дизельного котла отопления
Биметаллические радиаторы отопления
Как сделать расчет тепла на отопление дома
Расчет арматуры для фундамента

Потери тепла через потолки

Потери тепла через потолки рассчитываются по той же формуле: Q_{потолка} = k_{потолка} * F_{потолка} (t_вн – t_нар), где Q_{потолка} – теплопотери, Вт; k_{потолка} – коэффициент теплопередачи потолка, Вт/(м2*град.C); F_{потолка} – площадь потолка; t_вн – температура воздуха внутри, град. C; можно принимать 20 град.С

t_нар – температура воздуха снаружи, град. C; для Киева – минус 22 град.С, Минска – минус 25, Москвы – минус 26, для других городов – по справочнику

k_{потолка} рассчитывается по формуле: где k – коэффициент теплопередачи потолка, Вт/(м2*град.C); d₁ – толщина первого слоя потолка (например, дерева), м; λ₁ – коэффициент теплопроводности первого слоя потолка, Вт/(м*K); дает производитель материала или по таблице коэффициентов теплопроводности

d₂ – толщина второго слоя потолка (например, минваты), м; λ₂ – коэффициент теплопроводности второго слоя потолка, Вт/(м*K); по принципу λ₁.

d_n, λ_n – если есть еще слои – по принципу d₁ и λ₁; α_вн – коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к потолку; принимаем равным 8,7.

α_нар – коэффициент теплоотдачи от потолка к наружному воздуху; для потолка мансарды воздушной прослойки принимаем равным 23; для потолка мансарды с просветами между крышей и потолком, а также при наличии неотапливаемого чердака, принимаем равным 12.

Расчет теплопотерь

Вот как следует производить вычисления:

Теплопотери через ограждающие конструкции

Для каждого материала, входящего в состав ограждающих конструкций, в справочнике или предоставленном производителем паспорте находим значение коэффициента теплопроводности Кт (единица измерения — Вт/м*градус).

Для каждого слоя ограждающих конструкций определяем термическое сопротивление по формуле: R = S/Кт, где S – толщина данного слоя, м.

Для многослойных конструкций сопротивления всех слоев нужно сложить.

Определяем теплопотери для каждой конструкции по формуле Q = (A / R) *dT,

Где:

А — площадь ограждающей конструкции, кв. м;
dT — разность наружной и внутренней температур.
dT следует определять для самой холодной пятидневки.

Теплопотери через вентиляцию

Для этой части расчета необходимо знать кратность воздухообмена.

В жилых зданиях, возведенных по отечественным стандартам (стены являются паропроницаемыми), она равна единице, то есть за час должен обновиться весь объем воздуха в помещении.

В домах, построенных по европейской технологии (стандарт DIN), при которой стены изнутри застилаются пароизоляцией, кратность воздухообмена приходится увеличивать до 2-х. То есть за час воздух в помещении должен обновиться дважды.

Теплопотери через вентиляцию определим по формуле:

Qв = (V*Кв / 3600) * р * с * dT,

Где

V — объем помещения, куб. м;
Кв — кратность воздухообмена;
Р — плотность воздуха, принимается равной 1,2047 кг/куб. м;
С — удельная теплоемкость воздуха, принимается равной 1005 Дж/кг*С.

Приведенный расчет позволяет определить мощность, которую должен иметь теплогенератор системы отопления. Если она оказалась слишком высокой, можно сделать следующее:

понизить требования к уровню комфорта, то есть установить желаемую температуру в наиболее холодный период на минимальной отметке, допустим, в 18 градусов;
на период сильных холодов понизить кратность воздухообмена: минимально допустимая производительность приточной вентиляции составляет 7 куб. м/ч на каждого обитателя дома;
предусмотреть организацию приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором.

Заметим, что рекуператор полезен не только зимой, но и летом: в жару он позволяет сэкономить произведенный кондиционером холод, хотя и работает в это время не столь эффективно, как в мороз.

Правильнее всего при проектировании дома выполнить зонирование, то есть назначить для каждого помещения свою температуру исходя из требуемого комфорта. К примеру, в детской или комнате пожилого человека следует обеспечить температуру порядка 25-ти градусов, тогда как для гостиной будет достаточно и 22-х. На лестничной площадке или в помещении, где жильцы появляются редко либо имеются источники тепловыделения, расчетную температуру можно вообще ограничить 18-ю градусами.

Очевидно, что цифры, полученные в данном расчете, актуальны только для очень короткого периода — самой холодной пятидневки. Чтобы определить общий объем энергозатрат за холодный сезон, параметр dT нужно вычислять с учетом не самой низкой, а средней температуры. Затем нужно выполнить следующее действие:

W = ((Q + Qв) * 24 * N)/1000,

Где:

W — количество энергии, требующейся для восполнения теплопотерь через ограждающие конструкции и вентиляцию, кВт*ч;
N — количество дней в отопительном сезоне.

Однако, данный расчет окажется неполным, если не будут учтены потери тепла в канализационную систему.

Теплопотери через канализацию

Для приема гигиенических процедур и мытья посуды жильцы дома греют воду и произведенное тепло уходит в канализационную трубу.

Но в данной части расчета следует учитывать не только прямой нагрев воды, но и косвенный — отбор тепла осуществляет вода в бачке и сифоне унитаза, которая также сбрасывается в канализацию.

Исходя из этого, средняя температура нагрева воды принимается равной всего 30-ти градусам. Теплопотери через канализацию рассчитываем по следующей формуле:

Qк = (Vв * T * р * с * dT) / 3 600 000,

Где:

Vв — месячный объем потребления воды без разделения на горячую и холодную, куб. м/мес.;
Р — плотность воды, принимаем р = 1000 кг/куб. м;
С — теплоемкость воды, принимаем с = 4183 Дж/кг*С;
dT — разность температур. Учитывая, что вода на входе зимой имеет температуру около +7 градусов, а среднюю температуру нагретой воды мы условились считать равной 30-ти градусам, следует принимать dT = 23 градуса.
3 600 000 — количество джоулей (Дж) в 1-м кВт*ч.