Окна

Теплопотери через окна и экономическая целесообразность дорогих оконных конструкций- Форум Mastergrad

Сколько тепла уходит через окна

Теплопотери через окна и экономическая целесообразность дорогих оконных конструкций

Дом и155, новостройка,

65квадратов, двушка, счётчики на отопление. Выбираю окна. Возник вопрос экономической целесообразности дорогих оконных конструкций. Положим средняя плата за отопление по итогам года будет ну пусть 25000р. Возникает вопрос как на эту сумму повлияют, например, двухкамерные стеклопакеты и многокамерный профиль?

Недорогой вариант окон (простой профиль, однокамерные пакеты) обойдётся порядка 45т.р., продвинутая конструкция – вдвое дороже. Я сначала ориентировался на последний вариант, но задумался. Если доля теплопотерь через окна допустим 20%, то уменьшив теплопотери (через окна) вдовое я буду экономить в год лишь 2500т.р. на отоплении. Если же через окна (не считая вентиляции которую надо осуществлять при любых окнах) “уходит” допустим 70%, то картина заметно меняется.

Какая типичная доля теплопотерь через окна? Ведь необходимость вентиляции остаётся в любом случае и есть иные утечки тепла не связанные с окнами. Подскажите, пожалуйста, как правильно оценить все эти составляющие?

sizesefepo , экономически не подскажу, но из практики следует, чтобы окно не потело – оно должно быть толстое. Тонкое окно даст не только бОльшие теплопотери, но и дискомфорт.

sizesefepo написал :
Если доля теплопотерь через окна допустим 20%

Сопротивление теплопередаче однокамерного стеклопакета 4-16-4 около 0.35 м2oС/Вт, двухкамерного 4-10-4-10-4 – 0.5 м2oС/Вт, двухкамерного 4-16-4-14-4i с i-стеклом – 0.75-0.8. Сопротивление теплопередаче стены по современным нормам – что-то около 3.15 м2oС/Вт для Москвы. Вот и считайте

san-therm написал :
чтобы окно не потело – оно должно быть толстое.

andrewkhv написал :
Сопротивление теплопередаче однокамерного стеклопакета 4-16-4 около 0.35 м2oС/Вт, двухкамерного 4-10-4-10-4 – 0.5 м2oС/Вт, двухкамерного 4-16-4-14-4i с i-стеклом – 0.75-0.8. Сопротивление теплопередаче стены по современным нормам – что-то около 3.15 м2oС/Вт для Москвы. Вот и считайте

Это я понимаю, прикинуть не сложно. Не понимаю сколько будет забирать вентиляция и какие ещё существуют теплопотери. Вообще всё это началось с того, что вот мол окна потеют. Почему? Первая причина — нарушена естественна вентиляция за счёт “герметичности” пластиковых окон.Если проблему решать (приводить вентиляцию в норму, что важно не только для устранения конденсата на окнах), становится очевидно, что без рекуператора потери тепла будут как минимум значительные. Но сколько именно — не понятно.

sizesefepo написал :
Не понимаю сколько будет забирать вентиляция

В случае с холодными окнами, запотевание возможно даже при усиленной вентиляции и при влажности, меньшей чем комфортная для человека.

кроме того, теплые окна полезны и в жару, уменьшая приток тепла и снижая тем самым расходы на кондиционирование.

окна во всем этом деле учавствуют процентов на 10 максимум !
75% тепла приходит от соседей ) чем “теплолюбивей” ваши соседи слева-справа и сверху-снизу тем у вас теплее )
этой зимой в доме с индивидуальным отоплением квартир мы проводили эксперимент, отключили котел на неделю ! так температура упала с 22 до 19
( эксперимент был не просто так. проверяли герметичность теплообменника)
так что с окнами не заморачивайтесь особо ! единственное посоветовал бы сделать форточку как на советских окнах (поворотно-откидную)

уфф. даже специально зарегестрировался для ответа )))

Конечно не заморачивайтесь. Берите самый дешёвый профиль сваренный на коленке в гараже. И с однокамерным стеклопакетом на скотче собранным там же. Зачем спокойно жить, надо поддерживать себя в тонусе.

Для больших зазоров в стеклопакете есть ещё один довод – уличный шум. Если дом на стадии заселения, попробуйте закорешиться с соседями на предмет совместного заказа, который позволит выйти на максимальную скидку. Я себе покупал окна именно таким пулом и получил хорошие цены.
Денег стоит оставить на монтаж собственной приточки с рекуперацией, которая должна быть экономичнее хороших окон.

MDN , если это в мой адрес то! : читаем внимательней и находим слово “особо”! а это не совсем одно и тоже с фразой “самый дешевый” )

Damon76 написал :
уфф. даже специально зарегестрировался для ответа )))

тут много кто регится от нечего делать, лишь бы поболтать ни о чем и людей с толку сбить.

вообще-то вопрос стоит наоборот: куда тепло уходит. или вы ему не читали?

качественное теплое окно это прежде всего комфорт, свобода в использовании пространства (по пробуйте посидеть в кресле в мороз у окна, от которого идет холод), а не экономия на отоплении. Окупаться действительно будет долго, как и многие другие кап. вложения

Damon76 написал :
MDN , если это в мой адрес то! : читаем внимательней и находим слово “особо”! а это не совсем одно и тоже с фразой “самый дешевый” )

Особо не заморачиваться – это купить первый попавшийся хлам, желательно подешевле. А потом думать куда уходит тепло, со всеми вытекающими последствиями. Частенько у людей так и получается, к сожалению.

andrewkhv написал :
вообще-то вопрос стоит наоборот: куда тепло уходит. или вы ему не читали?

а чего мне ему читать то ? ))
объясняю на “пальцах” если соседи не перекрыли вентиля отопления то температура будет на 3-4 градуса ниже чем среднеарифметическая у соседей.
ежели соседи купили “хату” чтоб вложить бабло, тупо жадные до денег, “любители свежего воздуха”. или еще чего
результат практически один и тоже!
“зачем мне платить за отопление если я не живу. “.
регулятор батарей перекрыт.

“с этим теплосчетчиком совсем разоришься. “.
регулятор батарей перекрыт. (в данном случае скорее просто “придушен”)

“а если еще больше перекрыть. сколько экономии получиться. ”
регулятор батарей перекрыт. ( в данном случае возможно не до конца. а через месяц возможно и “да” )

“а нафига мне открывать вентиль и платить за тепло. мне и так жарко. ”
регулятор батарей перекрыт. такого человека знаю лично

и не дай бог это ваши соседи. тогда хоть за 10 килобаксов всовывай окно теплосчетчик будет “молотить” по полной ! потому ,что у этих “умников” 18-19 а тебе до твоих “комфортных” 22 никогда не добраться
конечно же нужно выбирать не самые дешевые окна! но и не стоит думать, что “я купил суперзимний 20и камерный профиль и у меня 5 камерный стеклопакет. я сейчас кучу бабок наэкономлю!”
квартира это не термос! теплопотери (раз уж мы говорим о том куда тепло уходит) идут так же и через стены !

в мороз от любого окна будет “дуть” это явление называется конвекция!

Читать еще:  Фурнитура для пластиковых окон в Москве: качественная оконная фурнитура для пластиковых окон по доступным ценам в интернет-магазине ТБМ-Маркет

помимо качественного окна должен быть не менее качественный монтаж . коим и грешат 99 процентов контор !

в дальнейшии дискуссии не по существу вступать не буду (жалко времени )
я вам объяснил,а дальше дело ваше понимать или нет )

Энергосберегающие окна. Как минимизировать потери тепла.

По данным Ассоциации производителей энергоэффективных окон АПРОК, в России на 2002 год общая площадь окон старой конструкции составляла 700 миллионов квадратных метров, плюс к тому 800 миллионов квадратных метров светопрозрачных конструкций в промышленности. За прошедшие годы сектор продаж “евроокон” рос бурными темпами. Однако, ситуация не претерпела принципиальных изменений. В атмосферу вместе с теплом улетают миллиарды.

В обычном жилом доме площадь остекления составляет 20-25% общей площади фасадов дома. В то же время теплопотери через окна примерно равны теплопотерям через стены. Поровну делятся потери тепла через окна в результате теплового излучения и утечки тепла через щели, неплотности и при проветривании помещений. Проведенный анализ потерь тепла через фасады здания при массовой реконструкции домов в Германии дал следующие результаты для зданий с уровнем теплопотребления 200 Квт/час/м2/год:

Потери тепла через стены 90 Квт/час/м2/год

Потери тепла через окна 90 Квт/час/м2/год

в том числе: в результате теплового излучения 45 Квт/час/м2/год
через неплотности и при проветривании 45 Квт/час/м2/год

В зданиях были установлены деревянные окна с двойным остеклением.

При проведении реконструкции утеплялись фасады здания и заменялись окна с установкой пластиковых окон с одинарным стеклопакетом и энергосбрегающим низкоэмиссионным стеклом. В результате были получены следующие уровни теплопотребления:

Потери тепла через стены 24,3 Квт/час/м2/год

Потери тепла через окна 39,8 Квт/час/м2/год

в том числе: в результате теплового излучения 17,3 Квт/час/м2/год
через неплотности и при проветривании 22,5 Квт/час/м2/год

То есть, потери тепла через стены сократились на 73%, тепловое излучение через окна на 62%, утечки тепла при воздухообмене на 50%.

Повышенные потери при воздухообмене связаны с тем, что проветривание помещения обеспечивалось приоткрыванием окна.

По данным Ассоциации производителей энергоэффективных окон АПРОК, в России на 2002 год общая площадь окон старой конструкции составляла 700 миллионов квадратных метров, плюс к тому 800 миллионов квадратных метров светопрозрачных конструкций в промышленности. За прошедшие годы сектор продаж “евроокон” рос бурными темпами. Однако, ситуация не претерпела принципиальных изменений.

Какой энергосберегающий эффект можно получить от окон?

Если ориентироваться на приведенные выше значения относительного сокращения теплопотерь в связи с заменой существующих деревянных окон на пластиковые, то в пересчете на среднюю стоимость тепловой энергии от ТЭЦ в средней полосе России, экономия на среднюю квартиру составит около 3 тысяч рублей за отопительный сезон. Разумеется, цифры приблизительные. Цены на тепло различаются в разы даже в пределах одного региона.

В настоящее время в основном устанавливаются пластиковые окна с двухкамерными стеклопакетами. Требования к окнам по 23166-99 “Блоки оконные. Общие технические условия”. Окна с тройным остеклением имеют характеристики теплового сопротивления и звукоизоляции достаточные предъявляемым требованиям и, как правило, полностью устраивают потребителя по соотношению цена/качество.

В то же время достичь энергосберегающего эффекта можно за счет применения в окнах специальных стекол, обеспечивающих снижение теплового излучения. Это флоат-стекла с твердым К-покрытием (оксид олова) и стекло с мягким I-покрытием (нанослой серебра и диэлектрика). Наносимые покрытия обеспечивают отражение теплового излучения, жесткого ультрафиолетового излучения и прозрачны в видимой части спектра. Это позволяет не выпускать тепло из дома зимой. Тепло отражается от пленочного покрытия и возвращается обратно в дом. Летом стекло отражает внешний тепловой поток солнечных лучей и в помещении относительно прохладно.

Сравнение тепловых характеристик окон с энергосберегающими стеклами и с обычными стеклопакетами показывает, что однокамерный стеклопакет с энергосберегающим стеклом эффективнее двухкамерного стеклопакета. При этом стеклопакеты с I – стеклами более энергоэффективны, чем с К – стеклами.

Производители окон приводят сравнение при температуре за окном -26 градусов и температуре воздуха внутри попещения + 20 градусов.

  • Обычный стеклопакет. Температура на внутреннем стекле + 5 градусов.
  • Пакет с К стеклом. Температура на внутреннем стекле + 11 градусов.

Пакет с I- стеклом. Температура на внутреннем стекле + 14 градусов.

Итоговые оценочные данные: окно с одинокамерным стеклопакетом с К стеклом имеет на 38% меньше теплопотери в результате теплового излучения, чем окно с обычным двухкамерным стеклопакетом. Окно с I стеклом 1,5 раза более энергоэффективно, чем окно с К – стеклом (данные изготовителя).

К – стекло это ранняя разработка энергосберегающих стекол. Энергосберегающий слой наносится химическим способом при производстве стекла. Слой твердый, поэтому такое стекло можно применять слоем “наружу”. I – стекло разработка относительно новая. Слой серебра наносится в вакуумных установках магнетронным распылением. Покрытие относительно мягкое, поэтому применение стекла возможно слоем “вовнутрь” стеклопакета.

По стоимости обычные двухкамерные стеклопакеты и однокамерные с энергосберегающими стеклами примерно одинаковы. Преимуществом энергосберегающих стеклопакетов является то, что они меньше весят, поэтому создают меньшую нагрузку на профиль окна и вероятность коробления окна в процессе эксплуатации значительно ниже. Недостатком однокамерного стеклопакета является то, что уровень его звукоизоляции несколько ниже. Но ситуация поправима. Если использовать стеклопакет, наполненный инертным газом, показатель звукоизоляции существенно возрастет, вместе этим на 10-15 % возрастет уровень энергоэффективности окна.

Применение энергосберегающих пленок.

Пластиковое окно уже установлено, но имеется желание снизить теплопотери зимой или защититься от перегрева помещения летом. На этот случай изготовителями предлагаются энергосберегающие лавсановые пленки, которые наклеиваются на стекло. Принцип работы энергосберегающей пленки тот, же что у энергосберегающего стекла: отражение света в ИК и УФ диапазонах и прозрачнойсть в видимой части спектра. В качестве теплового зеркала используются нанопокрытия редкоземельных металлов, серебра, меди. Для глаза они незаметны. Сама пленка кажется слегка тонированной.

Проветривание

После установки новых окон в квартирах становится душно. Это вполне естественно. Щелей нет, двери плотные, откуда взяться необходимому свежему воздуху. По санитарным нормам приток свежего воздуха в квартиру должен быть не менее 20 м3 в час. Загрязненный воздух, избыток СО2 весьма вредно сказываются на здоровье, ухудшают самочувствие. Открытие форточки приводит к утечке дорогого тепла. Но здоровье дороже.
Поэтому форточку открывать нужно, но ненадолго, обеспечивая интенсивное проветривание, которое не снижает температуру предметов и стен.

В Европе эту проблему ощутили уже давно. И решили вопрос технически установкой специальных устройств, называемых проветривателями. В ряде стран эксплуатация помещений без проветривателей запрещена. Нарушителей ждет штраф.

Проветриватель решает сразу три задачи:

  • обеспечивает постоянный приток свежего воздуха в помещение и удаление загрязненного воздуха;
  • очищает воздух пропусканием его через фильтры;

обеспечивает нагревание приточного воздуха от тепла отводимого воздуха во встроенном теплообменнике.

Конструктивно отдельный проветриватель представляет их себя трубу с бесшумным вентилятором, встроенным теплообменником и фильтром. Фильтр необходимо периодически заменять. Имеются модификации проветривателей без фильтров. Это на выбор покупателя.Проветриватель обычно устанавливатся под окном.

При установке пластиковых окон предлагаются встроенные в окно проветриватели с возможностью подогрева поступающего воздуха в конструктивных элементах окна. Стоимость такого проветривателя невелика, но польза от него существенна.

Конструкцией окна так же предусматриваются режимы микропроветривания через зафиксированную щель, ограничение открытия фрамуги фиксирующей гребенкой.

Все эти меры позволяют снизить утечку тепла в связи необходимостью проветривания помещения. Самый же эффективный способ – обеспечение проветривания с использованием нагрева наружного воздуха, поступающего в помещение за счет выхолаживания отводимого воздуха. Применение оконных проветривателей окупается очень быстро.

Применение энергосберегающих окон

Расчеты показывают, что затраты на сбережение энергии при замене окон и покрытии стен утеплителем примерно одинаковы. Поэтому в Москве при реконструкции панельных домов одновременно с утеплением фасадов производится замена окон. Программой энергосбережения в Москве планируется установка окон с I-стеклоапакетами. Это выгодно, поскольку решается проблема устранения значительных утечек тепла. Также устраняется возможность порчи внешнего вида домов после проведенной реконструкции в результате самовольной установки окон жителями.

К сожалению, эффект от проведения теплосберегающих мероприятий пока ощущают только муниципалитеты. В квартирах нет индивидуальных теплосчетчиков, поэтому экономия тепла для жителей не ощутима. Если муниципалитет дотирует тарифы на тепло, то утепление домов сказывается на объеме дотаций. Но суммы эти в бюджете мало ощутимы, поскольку относительная доля утепленных домов пока мала.

Другое дело, когда житель имеет возможность регулировать теплоподачу сам, напрямую ощущая экономию. Законом “Об энергосбережении . ” предусмотрено, что с 2012 года вновь построенные и реконструируемые дома должны иметь системы индивидуального учета потребления тепла в квартирах. Но вопрос пока не проработан, поскольку нет коммерческой практики индивидуального учета тепла в многоквартирных домах.

В конце 2009 г. в Челябинске были подведены первые итоги реализации пилотного проекта по установке средств индивидуального учета тепла в двух многоквартирных панельных домах. Технические результаты есть, и они показали желание жителей экономить, поскольку это сразу стало сказываться на счетах за тепло. Температуру стали регулировать термостатом на батарее, а не форточкой. Значит из окон меньше тепла улетело в атмосферу.

Формулы расчета теплопотерь дома

Первый шаг в организации отопления частного дома — расчет теплопотерь. Цель этого расчета — выяснить, сколько тепла уходит наружу сквозь стены, полы, кровлю и окна (общее название — ограждающие конструкции) при самых суровых морозах в данной местности. Зная, как рассчитать теплопотери по правилам, можно получить довольно точный результат и приступить к подбору источника тепла по мощности.

Базовые формулы

Чтобы получить более-менее точный результат, необходимо выполнять вычисления по всем правилам, упрощенная методика (100 Вт теплоты на 1 м² площади) здесь не подойдет. Общие потери теплоты зданием в холодное время года складываются из 2 частей:

  • теплопотерь через ограждающие конструкции;
  • потерь энергии, идущей на нагрев вентиляционного воздуха.

Базовая формула для подсчета расхода тепловой энергии через наружные ограждения выглядит следующим образом:

Q = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β). Здесь:

  • Q — количество тепла, теряемого конструкцией одного типа, Вт;
  • R — термическое сопротивление материала конструкции, м²°С / Вт;
  • S — площадь наружного ограждения, м²;
  • tв — температура внутреннего воздуха, °С;
  • tн — наиболее низкая температура окружающей среды, °С;
  • β — добавочные теплопотери, зависящие от ориентации здания.

Термическое сопротивление стен либо кровли здания определяется исходя из свойств материала, из которого они сделаны, и толщины конструкции. Для этого используется формула R = δ / λ, где:

Если стена возведена из 2 материалов (например, кирпич с утеплителем из минваты), то термическое сопротивление рассчитывается для каждого из них, а результаты суммируются. Уличная температура выбирается как по нормативным документам, так и по личным наблюдениям, внутренняя — по необходимости. Добавочные теплопотери — это коэффициенты, определенные нормами:

  1. Когда стена либо часть кровли повернута на север, северо-восток или северо-запад, то β = 0,1.
  2. Если конструкция обращена на юго-восток или запад, β = 0,05.
  3. β = 0, когда наружное ограждение выходит на южную или юго-западную сторону.

Порядок выполнения вычислений

Чтобы учесть все тепло, уходящее из дома, необходимо сделать расчет теплопотерь помещения, причем каждого по отдельности. Для этого производятся замеры всех ограждений, соседствующих с окружающей средой: стен, окон, крыши, пола и дверей.

Важный момент: обмеры следует выполнять по внешней стороне, захватывая углы строения, иначе расчет теплопотерь дома даст заниженный расход тепла.

Окна и двери измеряются по проему, который они заполняют.

По результатам замеров рассчитывается площадь каждой конструкции и подставляется в первую формулу (S, м²). Туда же вставляется значение R, полученное делением толщины ограждения на коэффициент теплопроводности строительного материала. В случае с новыми окнами из металлопластика величину R вам подскажет представитель фирмы-установщика.

В качестве примера стоит провести расчет теплопотерь через ограждающие стены из кирпича толщиной 25 см, площадью 5 м² при температуре окружающей среды -25°С. Предполагается, что внутри температура составит +20°С, а плоскость конструкции обращена к северу (β = 0,1). Сначала нужно взять из справочной литературы коэффициент теплопроводности кирпича (λ), он равен 0,44 Вт/(м°С). Затем по второй формуле вычисляется сопротивление передаче тепла кирпичной стены 0,25 м:

R = 0,25 / 0.44 = 0,57 м²°С / Вт

Чтобы определить теплопотери помещения с этой стенкой, все исходные данные надо подставить в первую формулу:

Q = 1 / 0,57 х (20 — (-25)) х 5 х (1 + 0,1) = 434 Вт = 4.3 кВт

Если в комнате имеется окно, то после вычисления его площади следует таким же образом определить теплопотери сквозь светопрозрачный проем. Такие же действия повторяются относительно полов, кровли и входной двери. В конце все результаты суммируются, после чего можно переходить к следующему помещению.

Учет тепла на подогрев воздуха

Выполняя расчет теплопотерь здания, важно учесть количество тепловой энергии, расходуемой системой отопления на подогрев вентиляционного воздуха. Доля этой энергии достигает 30% от общих потерь, поэтому игнорировать ее недопустимо. Рассчитать вентиляционные теплопотери дома можно через теплоемкость воздуха с помощью популярной формулы из курса физики:

Здесь все величины известны, кроме массового расхода воздуха при вентиляции помещений. Чтобы не усложнять себе задачу, стоит согласиться с условием, что воздушная среда обновляется во всем доме 1 раз в час. Тогда объемный расход воздуха нетрудно посчитать путем сложения объемов всех помещений, а затем нужно перевести его в массовый через плотность. Поскольку плотность воздушной смеси меняется в зависимости от его температуры, нужно взять подходящее значение из таблицы:

Температура воздушной смеси, ºС — 25 — 20 — 15 — 10 — 5 + 5 + 10
Плотность, кг/м 3 1,422 1,394 1,367 1,341 1,316 1,290 1,269 1,247

Пример. Необходимо просчитать вентиляционные теплопотери здания, куда поступает 500 м³ в час с температурой -25°С, внутри поддерживается +20°С. Сначала определяется массовый расход:

m = 500 х 1,422 = 711 кг/ч

Подогрев такой массы воздуха на 45°С потребует такого количества теплоты:

Qвозд = 0.28 х 711 х 45 = 8957 Вт, что примерно равно 9 кВт.

По окончании расчетов результаты тепловых потерь сквозь наружные ограждения суммируются с вентиляционными теплопотерями, что дает общую тепловую нагрузку на систему отопления здания.

Представленные методики вычислений можно упростить, если формулы ввести в программу Excel в виде таблиц с данными, это существенно ускорит проведение расчета.

Формулы расчета теплопотерь дома

Первый шаг в организации отопления частного дома — расчет теплопотерь. Цель этого расчета — выяснить, сколько тепла уходит наружу сквозь стены, полы, кровлю и окна (общее название — ограждающие конструкции) при самых суровых морозах в данной местности. Зная, как рассчитать теплопотери по правилам, можно получить довольно точный результат и приступить к подбору источника тепла по мощности.

Базовые формулы

Чтобы получить более-менее точный результат, необходимо выполнять вычисления по всем правилам, упрощенная методика (100 Вт теплоты на 1 м² площади) здесь не подойдет. Общие потери теплоты зданием в холодное время года складываются из 2 частей:

  • теплопотерь через ограждающие конструкции;
  • потерь энергии, идущей на нагрев вентиляционного воздуха.

Базовая формула для подсчета расхода тепловой энергии через наружные ограждения выглядит следующим образом:

Q = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β). Здесь:

  • Q — количество тепла, теряемого конструкцией одного типа, Вт;
  • R — термическое сопротивление материала конструкции, м²°С / Вт;
  • S — площадь наружного ограждения, м²;
  • tв — температура внутреннего воздуха, °С;
  • tн — наиболее низкая температура окружающей среды, °С;
  • β — добавочные теплопотери, зависящие от ориентации здания.

Термическое сопротивление стен либо кровли здания определяется исходя из свойств материала, из которого они сделаны, и толщины конструкции. Для этого используется формула R = δ / λ, где:

Если стена возведена из 2 материалов (например, кирпич с утеплителем из минваты), то термическое сопротивление рассчитывается для каждого из них, а результаты суммируются. Уличная температура выбирается как по нормативным документам, так и по личным наблюдениям, внутренняя — по необходимости. Добавочные теплопотери — это коэффициенты, определенные нормами:

  1. Когда стена либо часть кровли повернута на север, северо-восток или северо-запад, то β = 0,1.
  2. Если конструкция обращена на юго-восток или запад, β = 0,05.
  3. β = 0, когда наружное ограждение выходит на южную или юго-западную сторону.

Порядок выполнения вычислений

Чтобы учесть все тепло, уходящее из дома, необходимо сделать расчет теплопотерь помещения, причем каждого по отдельности. Для этого производятся замеры всех ограждений, соседствующих с окружающей средой: стен, окон, крыши, пола и дверей.

Важный момент: обмеры следует выполнять по внешней стороне, захватывая углы строения, иначе расчет теплопотерь дома даст заниженный расход тепла.

Окна и двери измеряются по проему, который они заполняют.

По результатам замеров рассчитывается площадь каждой конструкции и подставляется в первую формулу (S, м²). Туда же вставляется значение R, полученное делением толщины ограждения на коэффициент теплопроводности строительного материала. В случае с новыми окнами из металлопластика величину R вам подскажет представитель фирмы-установщика.

В качестве примера стоит провести расчет теплопотерь через ограждающие стены из кирпича толщиной 25 см, площадью 5 м² при температуре окружающей среды -25°С. Предполагается, что внутри температура составит +20°С, а плоскость конструкции обращена к северу (β = 0,1). Сначала нужно взять из справочной литературы коэффициент теплопроводности кирпича (λ), он равен 0,44 Вт/(м°С). Затем по второй формуле вычисляется сопротивление передаче тепла кирпичной стены 0,25 м:

R = 0,25 / 0.44 = 0,57 м²°С / Вт

Чтобы определить теплопотери помещения с этой стенкой, все исходные данные надо подставить в первую формулу:

Q = 1 / 0,57 х (20 — (-25)) х 5 х (1 + 0,1) = 434 Вт = 4.3 кВт

Если в комнате имеется окно, то после вычисления его площади следует таким же образом определить теплопотери сквозь светопрозрачный проем. Такие же действия повторяются относительно полов, кровли и входной двери. В конце все результаты суммируются, после чего можно переходить к следующему помещению.

Учет тепла на подогрев воздуха

Выполняя расчет теплопотерь здания, важно учесть количество тепловой энергии, расходуемой системой отопления на подогрев вентиляционного воздуха. Доля этой энергии достигает 30% от общих потерь, поэтому игнорировать ее недопустимо. Рассчитать вентиляционные теплопотери дома можно через теплоемкость воздуха с помощью популярной формулы из курса физики:

Здесь все величины известны, кроме массового расхода воздуха при вентиляции помещений. Чтобы не усложнять себе задачу, стоит согласиться с условием, что воздушная среда обновляется во всем доме 1 раз в час. Тогда объемный расход воздуха нетрудно посчитать путем сложения объемов всех помещений, а затем нужно перевести его в массовый через плотность. Поскольку плотность воздушной смеси меняется в зависимости от его температуры, нужно взять подходящее значение из таблицы:

Температура воздушной смеси, ºС — 25 — 20 — 15 — 10 — 5 + 5 + 10
Плотность, кг/м 3 1,422 1,394 1,367 1,341 1,316 1,290 1,269 1,247

Пример. Необходимо просчитать вентиляционные теплопотери здания, куда поступает 500 м³ в час с температурой -25°С, внутри поддерживается +20°С. Сначала определяется массовый расход:

m = 500 х 1,422 = 711 кг/ч

Подогрев такой массы воздуха на 45°С потребует такого количества теплоты:

Qвозд = 0.28 х 711 х 45 = 8957 Вт, что примерно равно 9 кВт.

По окончании расчетов результаты тепловых потерь сквозь наружные ограждения суммируются с вентиляционными теплопотерями, что дает общую тепловую нагрузку на систему отопления здания.

Представленные методики вычислений можно упростить, если формулы ввести в программу Excel в виде таблиц с данными, это существенно ускорит проведение расчета.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector