Grijanje privatne kuće je nužan element udobnog stanovanja. Slažete se da rasporedu grijaćeg kompleksa treba pristupiti pažljivo, kao pogreške su skupe. Ali nikad niste radili takve proračune i ne znate kako ih ispravno izvesti?
Mi ćemo vam pomoći - u našem ćemo članku detaljno razmotriti kako se izračunava sustav grijanja privatne kuće kako bi se učinkovito nadoknadili gubici topline u zimskim mjesecima.
Dajemo konkretne primjere, dodajući materijal članku s vizualnim fotografijama i korisnim video savjetima, kao i relevantne tablice s pokazateljima i koeficijentima potrebnim za proračun.
Gubitak topline privatne kuće
Zgrada gubi toplinu zbog razlike u temperaturi zraka unutar i izvan kuće. Gubitak topline je veći, to je značajnije područje ovojnice zgrade (prozori, krovovi, zidovi, temelji).
Također, gubitak toplinske energije povezan je s materijalima ovojnice zgrade i njihovom veličinom. Na primjer, gubitak topline tankih zidova veći je od debelih.
Galerija slika
Fotografija s
Sustav grijanja privatne kuće s dvije jedinice
Mogućnost grijanja u kući od brvnara
Propuštanje zraka i topline kroz prozore i vrata
Ventilacijski sustav svježeg zraka
Dijagram tople vode i kruga grijanja
Izbor kotla prema vrsti goriva
Mogućnosti postavljanja krugova grijanja
Mogućnost grijanja na otvorenom
Učinkovit izračun grijanja za privatnu kuću nužno uzima u obzir materijale koji se koriste u izradi ovojnica zgrade.
Na primjer, s jednakom debljinom zida izrađenog od drveta i opeke, toplina se provodi različitim intenzitetom - gubitak topline kroz drvene konstrukcije je sporiji. Neki materijali propuštaju toplinu bolje (metal, opeka, beton), drugi gori (drvo, mineralna vuna, polistirenska pjena).
Atmosfera unutar stambene zgrade neizravno je povezana s vanjskim okruženjem zraka. Zidovi, otvori prozora i vrata, krov i temelj zimi prenose toplinu iz kuće izvana, opskrbljujući hladnoću. Oni čine 70-90% ukupnog gubitka topline vikendice.
Zidovi, krov, prozori i vrata - sve omogućuje zimi da se zagrije. Termički uređaj jasno pokazuje propuštanje topline
Stalno curenje toplinske energije tijekom sezone grijanja događa se i kroz ventilaciju i kanalizaciju.
Pri izračunavanju toplinskih gubitaka pojedine stambene konstrukcije ti se podaci obično ne uzimaju u obzir. Ali uključivanje gubitaka topline kroz kanalizacijski i ventilacijski sustav u opći toplinski proračun kuće još uvijek je ispravna odluka.
Značajno uređen sustav toplinske izolacije može značajno smanjiti propuštanje topline kroz građevne konstrukcije, otvore vrata i prozora
Nemoguće je izračunati autonomni krug grijanja seoske kuće bez procjene toplinskih gubitaka njegovih ogradnih konstrukcija. Preciznije, neće biti moguće utvrditi kapacitet kotla za grijanje, dovoljan za zagrijavanje kućice u najtežim mrazima.
Analiza stvarne potrošnje toplinske energije kroz zidove omogućit će vam da usporedite troškove kotlovske opreme i goriva s troškovima toplinske izolacije ovojnica zgrade.
Uostalom, energetski učinkovitija kuća, tj. što manje topline gubi u zimskim mjesecima, niži su troškovi nabave goriva.
Za kompetentan proračun sustava grijanja bit će potreban koeficijent toplinske vodljivosti uobičajenih građevinskih materijala.
Tablica vrijednosti koeficijenta toplinske vodljivosti raznih građevinskih materijala, koji se najčešće koriste u izradi
Proračun gubitka topline kroz zidove
Koristeći kao primjer uvjetnu dvokatnu kućicu, izračunavamo gubitak topline kroz njene zidne strukture.
Početni podaci:
- četvrtasta „kutija“ sa prednjim zidovima širine 12 m i visine 7 m;
- unutar zidova 16 otvora, površina svaka 2,5 m2;
- materijal prednjih zidova - čvrste opeke od keramike;
- debljina stijenke - 2 opeke.
Dalje ćemo izračunati grupu pokazatelja iz kojih se dodaje ukupna vrijednost gubitka topline kroz zidove.
Otpor prijenosa topline
Da biste saznali indeks otpornosti na prijenos topline za fasadni zid, potrebno je podijeliti debljinu zidnog materijala s njegovim koeficijentom toplinske vodljivosti.
Za veći broj građevinskih materijala podaci o koeficijentu toplinske vodljivosti prikazani su na slikama iznad i ispod.
Za točne izračune bit će potreban koeficijent toplinske vodljivosti naveden u tablici materijala za toplinsku izolaciju koji se koriste u gradnji.
Naš uvjetni zid izgrađen je od čvrste keramičke opeke, čija je toplinska vodljivost 0,56 W / mokoC. Njegova debljina, uzimajući u obzir zidanje na središnjem distribucijskom centru, iznosi 0,51 m. Podešavajući debljinu zida po toplinskoj vodljivosti opeke, dobivamo otpor zida za prijenos topline:
0,51: 0,56 = 0,91 W / m2 × oIZ
Zaokružujemo rezultat dijeljenja na dva decimalna mjesta, nema potrebe za točnije podatke o otpornosti na prijenos topline.
Vanjski zidni prostor
Kako je kvadratna zgrada odabrana za primjer, područje njezinih zidova određuje se množenjem širine s visinom jednog zida, zatim brojem vanjskih zidova:
12 · 7 · 4 = 336 m2
Dakle, znamo područje prednjih zidova. Ali što je s otvorima prozora i vrata, koji zajedno zauzimaju 40 m2 (2,5 · 16 = 40 m)2) prednjeg zida, trebaju li ih uzeti u obzir?
Doista, kako ispravno izračunati autonomno grijanje u drvenoj kući bez uzimajući u obzir otpor topline na konstrukciji prozora i vrata.
Koeficijent toplinske vodljivosti toplinski izolacijskih materijala koji se koriste za izolaciju nosivih zidova
Ako je potrebno izračunati gubitak topline zgrade velike površine ili tople kuće (energetski učinkovita) - da, uzimajući u obzir koeficijente prijenosa topline prozorskog okvira i ulaznih vrata, u proračunu će biti tačni.
Međutim, za niskogradnje IZHS izgrađen od tradicionalnih materijala, otvore za vrata i prozore mogu se zanemariti. Oni. ne oduzimajte njihovo područje od ukupne površine prednjih zidova.
Uobičajeni gubici topline u zidu
Gubitak topline zida doznajemo od njegovog četvornog metra kada je temperaturna razlika između zraka unutar i izvan kuće jedan stupanj.
Da biste to učinili, podijelite jedinicu prema otpornosti topline na zid, izračunato ranije:
1: 0,91 = 1,09 W / m2·okoIZ
Znajući gubitak topline po četvornom metru perimetra vanjskih zidova, možete odrediti gubitak topline na određenim uličnim temperaturama.
Na primjer, ako je temperatura u vikendici +20 okoC, a na ulici -17 okoC, temperaturna razlika bit će 20 + 17 = 37 okoC. U takvoj situaciji, ukupni gubitak topline zidova našeg uvjetnog doma bit će:
0,91 · 336 · 37 = 11313 W,
Gdje: 0,91 - otpor topline na kvadratni metar zida; 336 - područje prednjih zidova; 37 - temperaturna razlika između unutarnje i vanjske atmosfere.
Koeficijent toplinske vodljivosti toplinski izolacijskih materijala koji se koriste za izolaciju poda / zida, za estrihe na suhom podu i poravnavanje zidova
Izračunavamo rezultirajući gubitak topline u kilovat sati, oni su prikladniji za percepciju i naknadne proračune snage sustava grijanja.
Gubitak topline zida u kilovat satima
Prvo saznajemo koliko će toplinske energije kroz jedan sat proći kroz zidove s temperaturnom razlikom od 37 okoIZ.
Podsjećamo da se proračun provodi za kuću sa strukturnim karakteristikama, uvjetno odabranu za demonstraciju i demonstracijske proračune:
113131: 1000 = 11.313 kWh,
Gdje: 11313 - količina toplotnog gubitka dobivena ranije; 1 sat; 1000 je broj vata po kilovatu.
Koeficijent toplinske provodljivosti građevinskih materijala koji se koriste za izolaciju zidova i poda
Da biste izračunali gubitak topline po danu, rezultirajući gubitak topline po satu množi se sa 24 sata:
11.31324 = 271.512 kWh
Radi jasnoće, saznajemo gubitak toplinske energije za cijelu sezonu grijanja:
7 · 30 · 271.512 = 57017,52 kWh,
Gdje: 7 - broj mjeseci u sezoni grijanja; 30 - broj dana u mjesecu; 271.512 - dnevni gubitak topline zidova.
Dakle, procijenjeni gubitak topline kuće s karakteristikama ograđenih konstrukcija odabranih iznosit će 57017,52 kWh za sedam mjeseci sezone grijanja.
Uzimajući u obzir učinke ventilacije privatnih kuća
Kao primjer, izračunat ćemo gubitak topline ventilacije tijekom sezone grijanja za uvjetnu vikendicu kvadratnog oblika, sa zidom širine 12 metara i visine 7 metara.
Ako se izuzmu namještaj i unutarnji zidovi, unutarnji volumen atmosfere u ovoj zgradi bit će:
12 · 12 · 7 = 1008 m3
Pri temperaturi zraka od +20 okoC (norma u sezoni grijanja) njegova gustoća je 1,2047 kg / m3a specifična toplina je 1.005 kJ / (kgokoIZ).
Izračunavamo masu atmosfere u kući:
10081.2047 = 1214,34 kg,
Gdje: 1008 - volumen kućne atmosfere; 1,2047 - gustoća zraka na t +20 okoOD.
Tablica s vrijednošću koeficijenta toplinske vodljivosti materijala koja može biti potrebna za točne proračune
Pretpostavimo petostruku promjenu volumena zraka u prostorijama kuće. Imajte na umu da točna potreba za opskrbom svježim zrakom ovisi o broju stanovnika kućice.
S prosječnom temperaturnom razlikom između kuće i ulice u sezoni grijanja, jednaku 27 okoC (20) okoC dom, -7 okoUz vanjsku atmosferu) dnevno za grijanje opskrbe hladnim zrakom potrebna vam je toplinska energija:
5.271214.34-1.005 = 164755,58 kJ,
Gdje: 5 - broj izmjena zraka u prostorijama; 27 - temperaturna razlika između unutarnje i vanjske atmosfere; 1214,34 - gustoća zraka pri t +20 okoIZ; 1.005 - specifična toplina zraka.
Pretvaramo kilodžule u kilovatne sate, dijeleći vrijednost s brojem kilodžula u jednom kilovat satu (3600):
164755.58: 3600 = 45,76 kWh
Nakon što je utvrđen trošak toplinske energije za zagrijavanje zraka u kući tijekom njegove petostruke zamjene kroz dovodnu ventilaciju, moguće je izračunati gubitak topline „zraka“ za sedam mjeseci grijanja:
7 · 30 · 45,76 = 9609,6 kWh,
Gdje: 7 - broj "zagrijanih" mjeseci; 30 - prosječni broj dana u mjesecu; 45,76 - dnevni troškovi toplinske energije za zagrijavanje dovodnog zraka.
Troškovi energije za ventilaciju (infiltraciju) su neizbježni jer je obnova zraka u vikendici vitalna.
Potrebe za grijanjem zamjenjive atmosfere zraka u kući moraju se izračunati, zbrojiti s gubicima topline kroz omotač zgrade i uzeti u obzir pri odabiru kotla za grijanje. Postoji još jedna vrsta potrošnje toplinske energije, potonja - gubitak toplinske kanalizacije.
Troškovi energije za pripremu tople vode
Ako tijekom toplijih mjeseci hladna voda dolazi iz slavine u vikendicu, onda je u sezoni grijanja ledena, s temperaturom ne većom od +5 okoC. Kupanje, pranje posuđa i pranje nije moguće bez zagrijavanja vode.
Voda prikupljena u WC školjci dodiruje atmosferu kroz zidove, uzimajući malo topline. Što se događa s vodom zagrijanom spaljivanjem bezobzirnog goriva i potrošenom na kućne potrebe? Ulijeva se u kanalizaciju.
Kotao dvokružnog kruga s kotlom za neizravno grijanje, koji se koristi i za zagrijavanje rashladne tekućine i za dovod tople vode u strujni krug izgrađen za njega
Razmotrimo primjer. Tročlana obitelj, pretpostavimo da provede 17 m3 voda mjesečno. 1000 kg / m3 - gustoća vode i 4.183 kJ / kgokoC je njegova specifična toplina.
Prosječna temperatura vode za grijanje namijenjena za kućne potrebe neka bude +40 okoC. Prema tome, razlika u prosječnoj temperaturi između hladne vode koja ulazi u kuću (+5 okoC) i zagrijava se u kotlu (+30 okoC) ispada 25 okoIZ.
Da bismo izračunali gubitak topline u kanalizaciji, smatramo:
17 · 1000 · 25 · 4.183 = 1777775 kJ,
Gdje: 17 - mjesečna količina potrošnje vode; 1000 je gustoća vode; 25 - temperaturna razlika između hladne i grijane vode; 4.183 - specifična toplina vode;
Da pretvorite kilodoule u razumljivije kilovatne sate:
1777775: 3600 = 493,82 kWh
Dakle, za razdoblje grijanja od sedam mjeseci, toplinska energija u iznosu:
493.827 = 3456,74 kWh
Potrošnja toplinske energije za grijanje vode za higijenske potrebe je mala, u usporedbi s gubitkom topline kroz zidove i ventilaciju. Ali to je ujedno i potrošnja energije, punjenje kotla ili kotla za grijanje i uzrokovanje potrošnje goriva.
Proračun snage kotla
Kotao u sustavu grijanja dizajniran je za nadoknadu toplinskih gubitaka zgrade. A također, u slučaju sustava s dva kruga ili pri opremanju kotla s neizravnim grijaćim kotlom, za grijanje vode za higijenske potrebe.
Izračunavanjem dnevnog gubitka topline i potrošnje tople vode „za kanalizaciju“, moguće je točno odrediti potrebni kapacitet kotla za vikendicu određenog područja i karakteristike ogradnih konstrukcija.
Kotao s jednim krugom proizvodi samo medij za grijanje za sustav grijanja
Da biste odredili snagu kotla za grijanje, potrebno je izračunati trošak toplinske energije kuće kroz fasadne zidove i zagrijavanje zamjenjive zračne atmosfere unutrašnjosti.
Podaci o gubicima topline u kilovat-satima dnevno obavezni su - u slučaju uvjetne kuće, izračunati kao primjer, to je:
271.512 + 45.76 = 317.272 kWh,
Gdje: 271.512 - dnevni gubitak topline po vanjskim zidovima; 45.76 - dnevni gubitak topline za zagrijavanje dovodnog zraka.
U skladu s tim, potrebni kapacitet grijanja kotla bit će:
317.272: 24 (sati) = 13.22 kW
Međutim, takav će kotao biti pod stalnim velikim opterećenjem, smanjujući mu vijek trajanja. A posebno mraznih dana, nazivni kapacitet kotla neće biti dovoljan, jer s velikom temperaturnom razlikom između unutarnje i vanjske atmosfere, toplinski gubici zgrade naglo će se povećati.
Stoga, ne vrijedi odabrati bojler prema prosječnom izračunu troškova toplinske energije - on se možda neće moći nositi s jakim mrazom.
Racionalno će se povećati potrebni kapacitet kotlovske opreme za 20%:
13,22,2 + 13,22 = 15,86 kW
Da bi se izračunala potrebna snaga drugog kruga kotla, grijanja vode za pranje posuđa, kupanja itd., Potrebno je podijeliti mjesečnu potrošnju topline gubitaka topline „kanalizacije“ na broj dana u mjesecu i 24 sata:
493,82: 30: 24 = 0,68 kW
Prema rezultatima izračuna, optimalna snaga kotla za primjer kućice je 15,86 kW za krug grijanja i 0,68 kW za krug grijanja.
Izbor radijatora
Tradicionalno se preporučuje da se snaga radijatora za grijanje odabere prema površini grijane prostorije, uz 15-20% prekomjerno povećanje potreba za energijom, za svaki slučaj.
Kao primjer, razmotrimo koliko je ispravna metoda odabira radijatora "površina 10 m2 - 1,2 kW".
Izlaz topline radijatora ovisi o načinu njihova spajanja, što se mora uzeti u obzir pri proračunu sustava grijanja
Početni podaci: kutna soba na prvom nivou dvokatne kuće IZHS; vanjski zid dvorednog zida od keramičke opeke; širina prostorije 3 m, duljina 4 m, visina stropa 3 m.
Prema pojednostavljenoj shemi odabira, predlaže se izračunavanje površine prostorije, smatramo:
3 (širina) · 4 (duljina) = 12 m2
Oni. potrebna snaga radijatora grijanja s premijom od 20% je 14,4 kW. A sada izračunavamo parametre snage radijatora grijanja na temelju gubitka topline prostorije.
U stvari, prostor jedne sobe utječe na gubitak toplinske energije manji od površine njegovih zidova koji se protežu s jedne strane zgrade (prednje).
Stoga ćemo razmotriti točno područje "uličnih" zidova dostupnih u sobi:
3 (širina) · 3 (visina) + 4 (duljina) · 3 (visina) = 21 m2
Znajući površinu zidova koji toplinu prenose „na ulicu“, gubitak topline izračunavamo s razlikom u temperaturi prostorije i ulice od 30oko (u kući +18 okoC, vani -12 okoC) i odmah u kilovat satima:
0,91 · 21 · 30: 1000 = 0,57 kW,
Gdje: 0,91 - otpor prolaska topline m2 zidova prostorije okrenut prema „ulici“; 21 - područje zidova "ulice"; 30 - temperaturna razlika unutar i izvan kuće; 1000 je broj vata po kilovatu.
Prema građevinskim standardima, uređaji za grijanje nalaze se na mjestima najvećih gubitaka topline. Na primjer, radijatori su instalirani ispod otvora na prozorima, toplinskih pušaka - iznad ulaza u kuću. U kutnim sobama baterije se ugrađuju na tupim zidovima koji su izloženi maksimalnim vjetrovima.
Ispada da se za nadoknadu gubitka topline kroz fasadne zidove ovog dizajna dobiva 30oko temperaturnoj razlici u kući i na ulici dovoljno je grijanja kapaciteta 0,57 kWh. Povećamo potrebnu snagu za 20, čak za 30% - dobivamo 0,74 kWh.
Stoga stvarne potrebe za grijanjem mogu biti znatno niže od trgovinske sheme „1,2 kW po kvadratnom metru površine“.
Štoviše, pravilan proračun potrebnog kapaciteta radijatora za grijanje smanjit će količinu rashladne tekućine u sustavu grijanja, što će smanjiti opterećenje kotla i troškove goriva.
Gdje vrućina ide od kuće - video nudi odgovore:
U videu se razmatra postupak izračuna toplinskih gubitaka kuće kroz ovojnicu zgrade. Znajući gubitak topline, moguće je točno izračunati snagu sustava grijanja:
Detaljan videozapis o principima odabira snage napajanja grijaćeg kotla pogledajte u nastavku:
Proizvodnja topline godišnje raste - cijene goriva rastu. A vrućina stalno nije dovoljna. Ne možete biti ravnodušni prema potrošnji energije kućice - ovo je potpuno nepovoljno.
S jedne strane, svaka nova sezona grijanja košta vlasnika kuće sve skuplje. S druge strane, izolacija zidova, temelja i prigradskih krovova košta dobar novac. Međutim, što manje topline ostavlja zgrada, to će je jeftinije grijati..
Očuvanje topline u prostorijama kuće glavni je zadatak sustava grijanja u zimskim mjesecima. Izbor snage kotla za grijanje ovisi o stanju kuće i kvaliteti izolacije njegovih ogradnih konstrukcija. Princip "kilovata na 10 kvadrata" djeluje u vikendici prosječnog stanja fasada, krovova i temelja.
Jeste li samostalno izračunali sustav grijanja za svoj dom? Ili ste primijetili neusklađenost u proračunima navedenim u članku? Podijelite svoje praktično iskustvo ili obujam teorijskog znanja ostavljajući komentar u bloku pod ovim člankom.