Онлайн расчет теплопотерь дома: Расчет теплопотерь дома, онлайн калькулятор теплопотерь дома

Содержание

Расчет теплопотерь дома — считаем сами правильно! Расчет теплопотерь дома онлайн Расчет теплопотерь таблица.

Безусловно, основные очаги теплопотери в доме — двери и окна, но при просмотре картины через экран тепловизора легко увидеть, что это не единственные источники утечки. Тепло теряется и через неграмотно монтированную кровлю, холодный пол, не утепленные стены. Теплопотери дома сегодня рассчитываются при помощи специального калькулятора. Это позволяет подобрать оптимальный вариант отопления и провести дополнительные работы по утеплению строения. Интересно, что для каждого типа строений (из бруса, бревен, уровень теплопотерь будет разным. Поговорим об этом подробнее.

Основы расчета теплопотерь

Контроль над теплопотерями систематично проводится только для помещений, отапливающихся в соответствии с сезоном. Помещения, не предназначенные для сезонного проживания, не подпадают под категорию зданий, поддающихся тепловому анализу. Программа теплопотери дома в этом случае не будет иметь практического значения.

Чтобы провести полный анализ, рассчитать теплоизоляционные материалы и подобрать систему отопления с оптимальной мощностью, необходимо обладать знаниями о реальной теплопотере жилища. Стены, крыша, окна и пол — не единственные очаги утечки энергии из дома. Большая часть тепла уходит из помещения через неправильно монтированные вентиляционные системы.

Факторы, влияющие на теплопотери

Основными факторами, влияющими на уровень теплопотерь, являются:

Высокий уровень перепада температур между внутренним микроклиматом помещения и температурой на улице.
Характер теплоизоляционных свойств ограждающих конструкций, к которым относятся стены, перекрытия, окна и др.

Величины измерения теплопотери

Такой показатель отвечает за отражение перепада значения температур при прохождении n-ого количества тепла через участок оградительных конструкций площадью 1 м 2. Итак, разберемся с тем, как рассчитать теплопотери дома.

К основным величинам, необходимым для вычисления теплопотери дома, относятся:

q — величина, обозначающая количество тепла, уходящего из помещения наружу через 1 м 2 барьерной конструкции. Измеряется в Вт/м 2 .
∆T — разница между температурой в доме и на улице. Измеряется в градусах (о С).

R — сопротивление теплопередаче. Измеряется в °С/Вт/м² или °С·м²/Вт.
S — площадь здания или поверхности (используется по необходимости).

Формула расчета теплопотери

Программа теплопотери дома рассчитывается по специальной формуле:

Проводя расчет, помните, что для конструкций, состоящих из нескольких слоев, суммируется сопротивление каждого слоя. Итак, как рассчитать теплопотери каркасного дома, обложенного кирпичом снаружи? Сопротивление потере тепла будет равно сумме сопротивления кирпича и дерева с учетом воздушной прослойкой между слоями.

Важно! Обратите внимание, что расчет сопротивления проводится для самого холодного времени года, когда разница температур достигает своего пика. В справочниках и пособиях всегда указывается именно это опорное значение, использующееся для дальнейших расчетов.

Особенности расчета теплопотерь деревянного дома

Расчет теплопотерь дома, особенности которого при вычислении необходимо учитывать, проводится в несколько этапов. Процесс требует особого внимания и сосредоточенности. Вычислить теплопотери в частном доме по простой схеме можно так:

Определяют через стены.
Рассчитывают через оконные конструкции.
Через дверные проемы.
Производят расчет через перекрытия.
Вычисляют теплопотери деревянного дома через напольное покрытие.
Складывают полученные ранее значения.
Учитывая тепловое сопротивление и потерю энергии через вентиляцию: от 10 до 360%.

Для результатов пунктов 1-5 используется стандартная формула расчета теплопотери дома (из бруса, кирпича, дерева).

Важно! Теплосопротивление для оконных конструкций берется из СНИП ІІ-3-79.

Строительные справочники зачастую содержат информацию в упрощенной форме, то есть результаты расчета теплопотери дома из бруса приводятся для разных типов стен и перекрытий. Например, вычисляют сопротивление при разнице температур для нетипичных помещений: угловых и не угловых комнат, одно- и многоэтажных строений.

Необходимость расчета теплопотерь

Обустройство комфортного жилища требует строгого контроля процесса на каждом из этапов выполнения работ. Поэтому организацию системы отопления, которой предшествует выбор самого метода обогрева помещения, нельзя упускать из виду. Работая над возведением дома, немало времени придется уделить не только проектной документации, но и расчету теплопотери дома. Если в дальнейшем вы собираетесь работать в области проектирования, то инженерные навыки расчета теплопотерь вам точно пригодятся. Так почему бы не потренироваться выполнять эту работу на опыте и сделать подробный расчет теплопотерь для собственного дома.

Важно! Выбор способа и мощности системы отопления напрямую зависит от проведенных вами расчетов. Вычислив показатель теплопотери неверно, вы рискуете мерзнуть в холодное время или изнемогать от жары из-за чрезмерного обогрева помещения. Необходимо не только правильно выбрать прибор, но и определить количество батарей или радиаторов, способное обогреть одну комнату.

Оценка теплопотери на расчетном примере

Если у вас нет необходимости изучать расчет теплопотери дома подробно, остановимся на оценочном разборе и определении потери тепла. Иногда в процессе расчетов возникают погрешности, поэтому лучше прибавлять минимальное значение к предполагаемой мощности отопительной системы. Для того чтобы приступить к расчетам, необходимо знать показатель сопротивления стен. Он отличается в зависимости от типа материала, из которого изготовлена постройка.

Сопротивление (R) для домов из керамического кирпича (при толщине кладки в два кирпича — 51 см) равно 0,73 °С·м²/Вт. Минимальный показатель толщины при таком значении должен составлять 138 см. При использовании в качестве базового материала керамзитбетона (при толщине стены 30 см) R составляет 0,58 °С·м²/Вт при минимальной толщине в 102 см. В деревянном доме или постройке из бруса с толщиной стен в 15 см и уровнем сопротивления 0,83 °С·м²/Вт требуется минимальная толщина в 36 см.

Стройматериалы и их сопротивление теплопередаче

Опираясь на эти параметры, можно с легкостью проводить расчеты. Найти значения сопротивлений вы можете в справочнике. В строительстве чаще всего используются кирпич, сруб из бруса или бревен, пенобетон, деревянный пол, потолочные перекрытия.

Значения сопротивления теплопередаче для:

кирпичной стены (толщ. 2 кирпича) — 0,4;
сруба из бруса (толщ. 200 мм) — 0,81;
сруба из бревна (диаметром 200 мм) — 0,45;
пенобетона (толщ. 300 мм) — 0,71;
деревянного пола — 1,86;
перекрытия потолка — 1,44.

Например, дом сделан из дерева (бревна) толщиной 200 мм. Тогда сопротивление равно 0,45 °С·м²/ Вт. Зная эти данные, можно вычислить процент теплопотери. Для этого проводят операцию деления: 50/0,45=111,11 Вт/м².

Расчет теплопотери по площади выполняется так: теплопотери умножаются на 100 (111,11*100=11111 Вт). С учетом расшифровки величины (1 Вт=3600) полученное число умножаем на 3600 Дж/час: 11111*3600=39,999 МДж/час. Проведя такие простые математические операции, любой хозяин может узнать о теплопотерях своего дома за час.

Расчет теплопотери помещения в онлайн-режиме

В интернете есть множество сайтов, предлагающих услугу онлайн-расчета теплопотери здания в режиме реального времени. Калькулятор представляет собой программу со специальной формой для заполнения, куда вы введете свои данные и после автоматического проведения подсчета увидите результат — цифру, которая и будет означать количество выхода тепла из жилого помещения.

Жилое помещение — это постройка, в которой проживают в течение всего отопительного сезона. Как правило, дачные строения, где отопительная система работает периодически и по необходимости, к категории жилых строений не относятся. Чтобы провести переоснащение и достичь оптимального режима теплообеспечения, придется провести ряд работ и по необходимости увеличить мощность системы отопления. Такое переоснащение может затянуться на длительный период. В целом весь процесс зависит от конструктивных особенностей дома и показателей увеличения мощности системы отопления.

Многие даже не слышали о существовании такого понятия, как «теплопотери дома», и впоследствии, сделав конструктивно правильный монтаж отопительной системы, всю жизнь мучаются от недостатка или избытка тепла в доме, даже не догадываясь об истинной причине. Именно поэтому так важно учитывать каждую деталь при проектировании жилища, заниматься лично контролем и построением, чтобы в итоге получить качественный результат. В любом случае жилище, независимо от того, из какого материала оно строится, должно быть комфортным.

А такой показатель, как теплопотеря строения жилого характера, поможет сделать пребывание дома еще приятнее.

Точный расчет теплопотерь дома — занятие кропотливое и небыстрое. Для его производства необходимы исходные данные, включая размеры всех ограждающих конструкций дома (стен, дверей, окон, перекрытий, полов).

Для однослойных и/или многослойных стен, а также перекрытий коэффициент теплопередачи несложно вычислить путем деления коэффициента теплопроводности материала на толщину его слоя в метрах. Для многослойной конструкции общий коэффициент теплопередачи будет равен величине, обратной сумме теплосопротивлений всех слоев. Для окон можно воспользоваться таблицей теплотехнических характеристик окон.

Стены и полы, лежащие на грунте, рассчитываются по зонам, поэтому в таблице необходимо создавать отдельные строки для каждой из них и указывать соответствующий коэффициент теплопередачи. Разделение по зонам и значения коэффициентов указаны в правилах обмера помещений .

Графа 11. Основные теплопотери. Здесь производится авторасчет основных теплопотерь на основе введенных данных в предыдущих ячейках строки. В частности, используются Разность температур, Площадь, Коэффициент теплопередачи и Коэффициент положения. Формула в ячейке:

Графа 12. Добавка на ориентацию. В этой графе производится авторасчет добавки на ориентацию. В зависимости от содержимого ячейки Ориентация вставляется соответствующий коэффициент. Формула расчета ячейки выглядит так:

ЕСЛИ(H9=»В»;0,1;ЕСЛИ(H9=»ЮВ»;0,05;ЕСЛИ(H9=»Ю»;0;ЕСЛИ(H9=»ЮЗ»;0;ЕСЛИ(H9=»З»;0,05;ЕСЛИ(H9=»СЗ»;0,1;ЕСЛИ(H9=»С»;0,1;ЕСЛИ(H9=»СВ»;0,1;0))))))))

Эта формула вставляет в ячейку коэффициент по следующей схеме:

Восток — 0.1
Юго-восток — 0.05
Юг — 0
Юго-запад — 0
Запад — 0.05
Северо-запад — 0.1
Север — 0.1
Северо-восток — 0.1

Графа 13. Добавка прочая. Здесь вводится коэффициент добавки при расчете пола или дверей в соответствии с условиями в таблице:

Графа 14. Теплопотери. Здесь окончательный расчет теплопотерь ограждения по данным строки. Формула ячейки:

По мере расчетов можно создавать ячейки с формулами суммирования теплопотерь по помещениям и выведение суммы теплопотерь всех ограждений дома.

Существуют еще теплопотери на инфильтрацию воздуха. Ими можно пренебречь, поскольку они в какой-то степени компенсируются бытовыми тепловыделениями и теплопоступлениями от солнечной радиации. Для более полного, исчерпывающего расчета теплопотерь можно использовать методику, описанную в справочном пособии .

В итоге для расчета мощности системы отопления полученную сумму теплопотерь всех ограждений дома увеличиваем на 15 — 30%.

Другие, более простые способы расчета теплопотерь:

быстрый расчет в уме приблизительный способ расчета ;
несколько более сложный расчет с применением коэффициентов ;
самый точный способ расчета теплопотерь в режиме реального времени;

Принято считать, что для средней полосы России мощность отопительных систем должна рассчитываться исходя из соотношения 1 кВт на 10 м 2 отапливаемой площади. Что говорится в СНиП и каковы реальные расчетные теплопотери домов, построенных из различных материалов?

СНиП указывает на то, какой дом можно считать, скажем так, правильным. Из него мы позаимствуем строительные нормы для Московского региона и сравним их с типичными домами, построенными из бруса, бревна, пенобетона, газобетона, кирпича и по каркасным технологиям.

Как должно быть по правилам (СНиП)

Однако взятые нами значения в 5400 градусо-суток для московского региона являются пограничными к значению 6000, по которому в соответствии со СНиПом сопротивление теплопередаче стен и кровли должно составлять 3,5 и 4,6 м 2 ·°С/Вт соответственно, что эквивалентно 130 и 170 мм минеральной ваты с коэффициентом теплопроводности λА=0,038 Вт/(м·°К).

Как в реальности

Зачастую люди строят «каркасники», бревенчатые, брусовые и каменные дома исходя из доступных материалов и технологий. Например, чтобы соответствовать СНиП, диаметр бревен сруба должен быть больше 70 см, но это абсурд! Потому чаще всего строят так, как удобнее или как больше нравится.

Для сравнительных расчетов мы воспользуемся удобным калькулятором теплопотерь, который расположен на сайте его автора. Для упрощения расчетов возьмем одноэтажное прямоугольное помещение со сторонами 10 х 10 метров. Одна стена глухая, на остальных по два небольших окна с двухкамерными стеклопакетами, плюс одна утепленная дверь. Крыша и потолок утеплены 150 мм каменной ваты, как наиболее типичный вариант.

Кроме теплопотерь через стены есть еще понятие инфильтрации – проникновения воздуха через стены, а также понятие бытового тепловыделения (от кухни, приборов и т.п.), которое по СНиП приравнивается к 21 Вт на м 2 . Но мы это учитывать сейчас не будем. Равно как и потери на вентиляцию, потому как это требует и вовсе отдельного разговора. Разница температур принята за 26 градусов (22 в помещении и -4 снаружи – как усредненное за отопительный сезон в московском регионе).

Итак, вот итоговая диаграмма сравнения теплопотерь домов из различных материалов :

Пиковые теплопотери рассчитаны для наружной температуры -25°С. Они показывают, какой максимальной мощности должна быть система отопления. «Дом по СНиП (3,5, 4,6, 0,6)» – это расчет исходя из более строгих требований СНиП к тепловому сопротивлению стен, кровли и пола, который применим к домам в чуть более северных регионах, нежели чем Московская область. Хотя, зачастую, могут применяться и к ней.

Главный вывод – если при строительстве вы руководствуетесь СНиП, то мощность отопления следует закладывать не 1 кВт на 10 м 2 , как принято считать, а на 25-30% меньше. И это еще без учета бытового тепловыделения. Однако соблюсти нормы не всегда получается, а детальный расчет отопительной системы лучше доверить квалифицированным инженерам.

Также вам может быть интересно :
—
—
—

Каждое здание, независимо от конструктивных особенностей, пропускает тепловую энергию через ограждения. Потери тепла в окружающую среду необходимо восстанавливать с помощью системы отопления. Сумма теплопотерь с нормируемым запасом – это и есть требуемая мощность источника тепла, которым обогревается дом. Чтобы создать в жилище комфортные условия, расчет теплопотерь производят с учетом различных факторов: устройства здания и планировки помещений, ориентации по сторонам света, направления ветров и средней мягкости климата в холодный период, физических качеств строительных и теплоизоляционных материалов.

По итогам теплотехнического расчета выбирают отопительный котел, уточняют количество секций батареи, считают мощность и длину труб теплого пола, подбирают теплогенератор в помещение – в общем, любой агрегат, компенсирующий потери тепла. По большому счету, определять потери тепла нужно для того, чтобы отапливать дом экономно – без лишнего запаса мощности системы отопления. Вычисления выполняют ручным способом либо выбирают подходящую компьютерную программу, в которую подставляют данные.

Как выполнить расчет?

Сначала стоит разобраться с ручной методикой – для понимания сути процесса. Чтобы узнать, сколько тепла теряет дом, определяют потери через каждую ограждающую конструкцию по отдельности, а затем складывают их. Расчет выполняют поэтапно.

1. Формируют базу исходных данных под каждое помещение, лучше в виде таблицы. В первом столбце записывают предварительно вычисленную площадь дверных и оконных блоков, наружных стен, перекрытий, пола. Во второй столбец заносят толщину конструкции (это проектные данные или результаты замеров). В третий – коэффициенты теплопроводности соответствующих материалов. В таблице 1 собраны нормативные значения, которые понадобятся в дальнейшем расчете:

Чем выше λ, тем больше тепла уходит сквозь метровую толщину данной поверхности.

2. Определяют теплосопротивление каждой прослойки: R = v/ λ, где v – толщина строительного или теплоизоляционного материала.

3. Делают расчет теплопотерь каждого конструктивного элемента по формуле: Q = S*(Т в -Т н)/R, где:

Т н – температура на улице, °C;
Т в – температура внутри помещения,°C;
S – площадь, м2.

Разумеется, на протяжении отопительного периода погода бывает разной (к примеру, температура колеблется от 0 до -25°C), а дом обогревается до нужного уровня комфорта (допустим, до +20°C). Тогда разность (Т в -Т н) варьируется от 25 до 45.

Чтобы сделать расчет, нужна средняя разница температур за весь отопительный сезон. Для этого в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геофизика» (таблица 1) находят среднюю температуру отопительного периода для конкретного города. Например, для Москвы этот показатель равен -26°. В этом случае средняя разница составляет 46°C. Для определения расхода тепла через каждую конструкцию складывают теплопотери всех ее слоев. Так, для стен учитывают штукатурку, кладочный материал, внешнюю теплоизоляцию, облицовку.

4. Считают итоговые потери тепла, определяя их как сумму Q внешних стен, пола, дверей, окон, перекрытий.

5. Вентиляция. К результату сложения добавляется от 10 до 40 % потерь на инфильтрацию (вентиляцию). Если установить в дом качественные стеклопакеты, а проветриванием не злоупотреблять, коэффициент инфильтрации можно принять за 0,1. В отдельных источниках указывается, что здание при этом вообще не теряет тепло, поскольку утечки компенсируются за счет солнечной радиации и бытовых тепловыделений.

Подсчет вручную

Исходные данные. Одноэтажный дом площадью 8х10 м, высотой 2,5 м. Стены толщиной 38 см сложены из керамического кирпича, изнутри отделаны слоем штукатурки (толщина 20 мм). Пол изготовлен из 30-миллиметровой обрезной доски, утеплен минватой (50 мм), обшит листами ДСП (8 мм). Здание имеет подвал, температура в котором зимой составляет 8°C. Потолок перекрыт деревянными щитами, утеплен минватой (толщина 150 мм). Дом имеет 4 окна 1,2х1 м, входную дубовую дверь 0,9х2х0,05 м.

Задание: определить общие теплопотери дома из расчета, что он находится в Московской области. Средняя разность температур в отопительный сезон – 46°C (как было сказано ранее). Помещение и подвал имеют разницу по температуре: 20 – 8 = 12°C.

1. Теплопотери через наружные стены.

Общая площадь (за вычетом окон и дверей): S = (8+10)*2*2,5 – 4*1,2*1 – 0,9*2 = 83,4 м2.

Определяется теплосопротивление кирпичной кладки и штукатурного слоя:

R клад. = 0,38/0,52 = 0,73 м2*°C/Вт.
R штук. = 0,02/0,35 = 0,06 м2*°C/Вт.
R общее = 0,73 + 0,06 = 0,79 м2*°C/Вт.
Теплопотери сквозь стены: Q ст = 83,4 * 46/0,79 = 4856,20 Вт.

2. Потери тепла через пол.

Общая площадь: S = 8*10 = 80 м2.

Вычисляется теплосопротивление трехслойного пола.

R доски = 0,03/0,14 = 0,21 м2*°C/Вт.
R ДСП = 0,008/0,15 = 0,05 м2*°C/Вт.
R утепл. = 0,05/0,041 = 1,22 м2*°C/Вт.
R общее = 0,03 + 0,05 + 1,22 = 1,3 м2*°C/Вт.

Подставляем значения величин в формулу для нахождения теплопотерь: Q пола = 80*12/1,3 = 738,46 Вт.

3. Потери тепла через потолок.

Площадь потолочной поверхности равна площади пола S = 80 м2.

Определяя теплосопротивление потолка, в данном случае не берут во внимание деревянные щиты: они закреплены с зазорами и не являются барьером для холода. Тепловое сопротивление потолка совпадает с соответствующим параметром утеплителя: R пот. = R утепл. = 0,15/0,041 = 3,766 м2*°C/Вт.

Величина теплопотерь сквозь потолок: Q пот. = 80*46/3,66 = 1005,46 Вт.

4. Теплопотери через окна.

Площадь остекления: S = 4*1,2*1 = 4,8 м2.

Для изготовления окон использован трехкамерный ПВХ профиль (занимает 10 % площади окна), а также двухкамерный стеклопакет с толщиной стекол 4 мм и расстоянием между стеклами 16 мм. Среди технических характеристик производитель указал тепловые сопротивления стеклопакета (R ст.п. = 0,4 м2*°C/Вт) и профиля (R проф. = 0,6 м2*°C/Вт). Учитывая размерную долю каждого конструктивного элемента, определяют среднее теплосопротивление окна:

R ок. = (R ст.п.*90 + R проф.*10)/100 = (0,4*90 + 0,6*10)/100 = 0,42 м2*°C/Вт.
На базе вычисленного результата считаются теплопотери через окна: Q ок. = 4,8*46/0,42 = 525,71 Вт.

Площадь двери S = 0,9*2 = 1,8 м2. Тепловое сопротивление R дв. = 0,05/0,14 = 0,36 м2*°C/Вт, а Q дв. = 1,8*46/0,36 = 230 Вт.

Итоговая сумма теплопотерь дома составляет: Q = 4856,20 Вт + 738,46 Вт + 1005,46 Вт + 525,71 Вт + 230 Вт = 7355,83 Вт. С учетом инфильтрации (10 %) потери увеличиваются: 7355,83*1,1 = 8091,41 Вт.

Чтобы безошибочно посчитать, сколько тепла теряет здание, используют онлайн калькулятор теплопотерь. Это компьютерная программа, в которую вводятся не только перечисленные выше данные, но и различные дополнительные факторы, влияющие на результат. Преимуществом калькулятора является не только точность расчетов, но и обширная база справочных данных.

Прикинул потери перекрытия (полы по грунту без утеплителя) чёт СИЛЬНО много получается
при теплопроводности бетона 1,8 получается 61491кВт*ч сезон
Думаю среднюю разницу температур нужно принять не 4033*24 т. к. земля всё таки теплее атмосферного воздуха
Для полов разница температур будет меньше, воздух на улице -20 градуса а земля под полами может быть +10 градусов. То есть при температуре в доме 22 градуса для расчета потерь тепла в стенах разница температур будет 42 градуса, а для полов будет в это же время всего 12 градусов.
Я для себя тоже сделал такой расчет еще в прошлом году чтоб выбрать толщину утепления экономически обоснованой. Но сделал более сложный расчет. Нашел в инете для своего города статистику по температурам за предыдущий год причем с шагом каждые четыре часа. тоесть считаю что в течениие четырех часов температура постоянная. Для каждой температуры определил сколько часов в год на эту температуру пришлось и посчитал потери для каждой температуры за сезон, разбил разумеется по статьям, стены, чердак, пол, окна, вентиляция. Для пола принял разницу температур неизменной 15 градусов вроде (у меня подвал). Оформил это все таблицей в екселе. Задаю толщину утеплителя и сразу вижу результат.
Стены у меня силикатный кирпич 38 см. Дом двухэтажный плюс подвал, площадь с подвалом 200 кв. м. Результаты следующие:
Пенопласт 5 см. Экономия за сезон составит 25919 руб, простой срок окупаемости (без инфляции) 12,8 лет.
Пенопласт 10 см. Экономия за сезон составит 30017 руб, простой срок окупаемости (без инфляции) 12,1 лет.
Пенопласт 15 см. Экономия за сезон составит 31690 руб, простой срок окупаемости (без инфляции) 12,5 лет.
Теперь немного другую цифру прикидываем. сравним 10 см и окупаемость к ним дополнительных 5 см (до 15)
Так вот, дополнительная экономия при +5 см составляет около 1700 руб в сезон. а доп затраты на утепление примерно 31 500 руб тоесть эти доп. 5 см утеплителя окупятся только через 19 лет. Оно того не стоит, хотя до расчетов я твердо намерен был делать 15 см чтоб снизить эксплуатационные затраты на газ, но теперь вижу, что шкурка овчинных выделок не стоит, доп. экономия 1700 руб в год, это не серьезно
Еще для сравнения, к первым пяти см, дополнительно добавляем еще 5 см, то доп. экономия составит 4100 в год, доп. затраты 31500, окупаемость 7.7 года, это уже нормально. Буду делать 10 см. тоньше все же не хочу, не серьезно как то.
Да по своим расчетам получил следующие результаты
стена кирпич 38 см плюс 10 см пенопласт.
окна энергосберегающие.
Потолок 20 см. мин вата (доски не считал, плюс две пленки и воздушный зазор 5 см. и еще меж перекрытием и чистовым потолком получится воздушная прослойка, потери значит еще меньше будут но пока это не беру в рсчет), пол пеноплат или что там ещ 10 см. плюс вентиляция.
Итого потери за год составляют 41 245 кВт. ч , это примерно 4 700 куб м. газа в год или примерно 17500 руб /год (1460 руб/мес.) Мне кажется нормально получилось . Хочу еще рекуператор на вентиляцию самодельный сделать, а то прикинул 30-33% всех потерь тепла, это потери на вентиляцию , с этим надо что то решать., нехочется в закупоренной коробочке сидеть.

Расчет теплопотерь в 3 шагах

Калькулятор теплопотерь

Несмотря на то, что отопительные приборы постоянно совершенствуются, теплопотери все же остаются на критическом уровне. Поэтому, важно проводить систематический расчет и проводить соответствующие мероприятия, чтобы эти показатели снижались. Независимо от того, в каком именно здании или помещении проводятся замеры теплопотерь, зачастую они связаны с тем, что тепло выходит через различные ограждающие конструкции.

В частности, такие как:

Стены;
Окна;
Двери;
Потолки;
Полы.

Помимо этого, нужно также учитывать и такой фактор, как надобность нагрева того воздуха, который проникает через различные зазоры и неплотные соединения. Чтобы избежать значительных теплопотерь, нужно выполнить их расчет и только лишь после этого, определить основной фронт работ по устранению проблемы.

Учет теплопотерь нужно выполнять сразу для всех конструкций, которые имеются в отапливаемом помещении.

При этом совершенно не нужно учитывать потерю тепла, которая происходит через внутренние перегородки, если разность между температурами составляет не более 3 градусов. Очень редко подсчет потерь тепла проводится через окна или двери, поэтому, обязательно нужно воспользоваться специальными нормами и правилами. Существует несколько различных типов расчетов. При помощи первого можно легко определить количество энергии, уходящей на нагрев воздуха, проникнувшего через вентиляционную систему. Второй способ расчетов позволяет определить количество энергии, требуемой на нагрев воздуха, проникающего сквозь неплотно установленные окна и двери.

При помощи расчета теплопотерь дома онлайн, можно узнать объем потерь для каждой комнаты отдельно, просчитывая самые различные варианты. Калькулятор теплопотерь достаточно простой, нужно только строго соблюдать порядок работы с ним.

Чтобы посчитать возможные теплопотери, нужно:

Задать габариты помещения;
Внести показатели температуры снаружи;
Указать температуру внутри помещения.

Помимо этого, нужно определить количество слоев в стене и перекрытии, оконных и дверных проемов. После этого останется только нажать на кнопку и получить результаты отдельно для каждой стены или перекрытия. Важно! Калькулятор расчетов онлайн очень удобен, так как проводить все требуемые расчеты можно буквально за несколько минут, а также при надобности есть возможность быстро обновить данные.

Теплопотери дома: калькулятор

Рассчитать теплопотери дома поможет специальная программа, достаточно только внести данные в соответствующие ячейки и в течение нескольких минут она выдаст результат. Микроклимат в помещении определяется температурой воздуха. Правильно проведенные расчеты, помогают обеспечить в доме оптимальное отопление, чтобы воздух не был слишком холодным, но и не перегревался и не высушивался. Калькулятор проведения расчета теплопотерь помогает точно определить, сколько нужно тепла для каждой отдельной комнаты и всего дома.

Для получения точного результата, в программу нужно внести такие данные как:

Ориентация окон;
Высота стен;
Количество окон;
Материал, из которого возведены стены.

Кроме того, есть возможность рассчитать теплопотери для стен. Для этого также нужно внести определенные параметры, а именно такие как: вид строительного материала, ориентация стен, толщина и габариты, имеются ли двери и окна. Система в течение нескольких секунд обработает полученные данные и выдаст результат, который можно применять для проведения учета энергоэффективности каждого отдельного помещения. Это позволит правильно подобрать материал для утепления, а также определить тип отопления, который должен быть в доме. Например, если в доме планируется возведение печи, то расчет теплопотерь позволит правильно определить ее мощность, подобрать тип устройства и вид топлива. Чтобы выбор был самым лучшим, нужно дополнительно выполнить расчет теплоотдачи печи.

Это позволит сэкономить денежные средства без потери качества. Он не потребует лишних капиталовложений для установки слишком мощного отопительного оборудования.

Стоит отметить, что при проведении расчетов каркасного дома могут возникать определенные погрешности.

Как работает калькулятор теплопотерь стен дома

Правильно организованное утепление дома позволит значительно сэкономить на расходе ресурсов для проведения отопления, обеспечивая максимально комфортные условия проживания. Основным показателем сохранения заданной температуры считается коэффициент теплопотери. Он дает возможность определить, насколько качественно было выполнено отопление и остекление. Поможет получить наиболее достоверные результаты калькулятор теплопотерь здания.

На сохранение температуры влияет преимущественно:

Надежность установленных окон;
Тип строительного материала;
Расположение помещения относительно всей постройки.

Стоит помнить, что обычные стекла считаются основной причиной теплопотерь, а стеклопакеты позволяют сохранить тепло в доме. Кирпичное строение можно дополнительно не утеплять, так как этот материал хорошо сохраняет требуемую температуру. Железобетонные плиты или бетонные блоки недостаточно хорошо удерживают тепло.

Грамотный расчет теплопотерь здания: калькулятор

Специальный калькулятор расчета теплопотерь здания учитывает соотношение площади окон относительно площади пола. Чем выше этот коэффициент, тем больший процент потерь тепла. Расчет проводится суммированием площади всех окон в комнате и определением их процентного соотношения относительно площади пола.

Для проведения корректных расчетов учитывается размер:

Стен;
Пола;
Потолка.

Кроме того, важным параметром считается тип здания и количество стен, которые выходят наружу. Все эти данные дают возможность калькулятору сделать наиболее точные расчеты, опираясь на дополнительные значения и параметры. Полученный результат поможет определиться с тем, нужна ли замена окон, дополнительное утепление, установка термостата на систему обогрева.

Грамотный расчет теплопотерь (видео)

Расчет теплопотерь нужно проводить в обязательном порядке, так как это позволит определить эффективность отопительной системы и надобность дополнительного утепления.

Узнаем как рассчитать теплопотери дома: особенности, рекомендации и программа

Безусловно, основные очаги теплопотери в доме – двери и окна, но при просмотре картины через экран тепловизора легко увидеть, что это не единственные источники утечки. Тепло теряется и через неграмотно монтированную кровлю, холодный пол, не утепленные стены. Теплопотери дома сегодня рассчитываются при помощи специального калькулятора. Это позволяет подобрать оптимальный вариант отопления и провести дополнительные работы по утеплению строения. Интересно, что для каждого типа строений (из бруса, бревен, силикатного или керамического кирпича) уровень теплопотерь будет разным. Поговорим об этом подробнее.

Основы расчета теплопотерь

Факторы, влияющие на теплопотери

Основными факторами, влияющими на уровень теплопотерь, являются:

Высокий уровень перепада температур между внутренним микроклиматом помещения и температурой на улице.
Характер теплоизоляционных свойств ограждающих конструкций, к которым относятся стены, перекрытия, окна и др.

Величины измерения теплопотери

Ограждающие конструкции выполняют барьерную функцию для тепла и не позволяют ему свободно выходить наружу. Такой эффект объясняется теплоизоляционными свойствами изделий. Величина, использующаяся для измерения теплоизоляционных свойств, зовется теплопередающим сопротивлением. Такой показатель отвечает за отражение перепада значения температур при прохождении n-ого количества тепла через участок оградительных конструкций площадью 1 м^2.Итак, разберемся с тем, как рассчитать теплопотери дома.

К основным величинам, необходимым для вычисления теплопотери дома, относятся:

q – величина, обозначающая количество тепла, уходящего из помещения наружу через 1 м²барьерной конструкции. Измеряется в Вт/м².
∆T – разница между температурой в доме и на улице. Измеряется в градусах (^оС).
R – сопротивление теплопередаче. Измеряется в °С/Вт/м² или °С·м²/Вт.
S – площадь здания или поверхности (используется по необходимости).

Формула расчета теплопотери

Программа теплопотери дома рассчитывается по специальной формуле:

R=∆T/q

Особенности расчета теплопотерь деревянного дома

Определяют через стены.
Рассчитывают через оконные конструкции.
Через дверные проемы.
Производят расчет через перекрытия.
Вычисляют теплопотери деревянного дома через напольное покрытие.
Складывают полученные ранее значения.
Учитывая тепловое сопротивление и потерю энергии через вентиляцию: от 10 до 360%.

Важно! Теплосопротивление для оконных конструкций берется из СНИП ІІ-3-79.

Необходимость расчета теплопотерь

Оценка теплопотери на расчетном примере

Сопротивление (R) для домов из керамического кирпича (при толщине кладки в два кирпича – 51 см) равно 0,73 °С·м²/Вт. Минимальный показатель толщины при таком значении должен составлять 138 см. При использовании в качестве базового материала керамзитбетона (при толщине стены 30 см) R составляет 0,58 °С·м²/Вт при минимальной толщине в 102 см. В деревянном доме или постройке из бруса с толщиной стен в 15 см и уровнем сопротивления 0,83 °С·м²/Вт требуется минимальная толщина в 36 см.

Стройматериалы и их сопротивление теплопередаче

Значения сопротивления теплопередаче для:

кирпичной стены (толщ. 2 кирпича) – 0,4;
сруба из бруса (толщ. 200 мм) – 0,81;
сруба из бревна (диаметром 200 мм) – 0,45;
пенобетона (толщ. 300 мм) – 0,71;
деревянного пола – 1,86;
перекрытия потолка – 1,44.

Исходя из поданной выше информации, можно сделать вывод, что для правильного расчета теплопотерь потребуется всего две величины: показатель перепада температур и уровень сопротивления теплопередаче. Например, дом сделан из дерева (бревна) толщиной 200 мм. Тогда сопротивление равно 0,45 °С·м²/ Вт. Зная эти данные, можно вычислить процент теплопотери. Для этого проводят операцию деления: 50/0,45=111,11 Вт/м².

Расчет теплопотери помещения в онлайн-режиме

В интернете есть множество сайтов, предлагающих услугу онлайн-расчета теплопотери здания в режиме реального времени. Калькулятор представляет собой программу со специальной формой для заполнения, куда вы введете свои данные и после автоматического проведения подсчета увидите результат – цифру, которая и будет означать количество выхода тепла из жилого помещения.

Жилое помещение – это постройка, в которой проживают в течение всего отопительного сезона. Как правило, дачные строения, где отопительная система работает периодически и по необходимости, к категории жилых строений не относятся. Чтобы провести переоснащение и достичь оптимального режима теплообеспечения, придется провести ряд работ и по необходимости увеличить мощность системы отопления. Такое переоснащение может затянуться на длительный период. В целом весь процесс зависит от конструктивных особенностей дома и показателей увеличения мощности системы отопления.

Расчет теплопотери деревянного дома

Важно знать и учитывать, что деревянный дом теряет тепло через стены, крышу, окна, часть тепла уходит в землю и систему вентиляции. Наиболее значительны потери через стены дома. Тепловые потери тем выше, чем выше разница температур в доме и на улице. Кроме того, они зависят от теплозащитных свойств стен, окон, покрытий, перекрытий.

Если есть необходимость рассчитать теплопотери деревянного дома, здесь используется такой термин, как сопротивление теплопередачи — это величина, оценивающая теплозащитные свойства ограждающих конструкций, которые сопротивляются утечкам тепла.

Сопротивление теплопередачи показывает, какое количество тепла уйдет при известном перепаде температур через квадратный метр ограждающей конструкции. Сказанное можно выразить такой формулой:

Q = S * ΔT/ R

где Q — это теплопотери (единица измерения — Вт).

R — это сопротивление теплопередачи (единица измерения -°С·м. кв./ Вт или °С/ Вт/м. кв.).

S — площадь конструкции (единица измерения — м. кв.)

ΔT — это разница между температурой в доме и на улице (единица измерения — °С).

Давайте рассмотрим на конкретном примере. Допустим, температура в доме — 20°С, а на улице –30°С.

Обозначим это так: Тнар.= –30 °С, Твнутр.= 20°С. Следовательно, разница температур ΔT=50°С.

Обычно при расчете теплопотери берут самый неблагоприятный период (ветреный и морозный день).

Теплосопротивление R можно определить по формуле:

R = B/K

где R — теплосопротивление

B — толщина однородного слоя (м)

К — коэффициент теплопроводности материала (Вт/м•°С).

Обычно значение коэффициента теплопроводности K можно найти в строительных справочниках — «Строительные нормы и правила» (СНиП II-3-79) — для сухой зоны влажности и нормальной влажной зоны. Допустим, коэффициент теплопроводности сосны и ели поперек волокон для сухой зоны влажности равен 0.14 Вт/м•°С, для нормальной влажной зоны — 0,18 Вт/м•°С. Коэффициент теплопроводности сосны и и ели вдоль волокон соответственно равен о,29 Вт/м•°С и 0,35 Вт/м•°С.

Если конструкция многослойна, расчет теплосопротивления R производят для каждого слоя отдельно и затем суммируют.

R = R1+ R2 + …

Как правильно рассчитать потери тепла в доме

Если вы пытаетесь определить теплопотери в доме, вы должны иметь базовое представление об измерениях и единицах измерения тепла, а также об изоляции и способах передачи тепла. Количество теплопотерь может иметь значение, когда вы рассматриваете новую изоляцию, герметичные окна или другие улучшения в доме, призванные сделать ваш дом более энергоэффективным.

Вы можете сами произвести расчеты теплопередачи или воспользоваться автоматическими калькуляторами.

Какие устройства измеряют тепловые потери?

Теплопотери обычно измеряются в старых единицах измерения в Великобритании и США. Чтобы понять жаргонный жаргон и иметь возможность сравнивать вычисления, вам нужно использовать одни и те же единицы измерения. Наиболее важными из них являются БТЕ или британские тепловые единицы.

Одна БТЕ — это количество тепла, необходимое для подъема 1 фунта воды на 1 градус по Фаренгейту. Это устройство, которое измеряет тепловую или охлаждающую энергию и количество тепловых потерь.

Другой термин, который необходимо знать, — это R-фактор.Это число указывает количество теплового сопротивления, которое имеет вещество, и обычно используется для измерения эффективности изоляции. Однако другие строительные материалы, такие как стеновая плита, черепица и сайдинг, также имеют R-значения.

Что способствует тепловым потерям?

Есть несколько причин, по которым дом теряет тепловую энергию. Это важно при попытке определить, сколько тепла зимой или прохладного воздуха летом теряет дом и насколько он энергоэффективен.

Основные причины потери тепла в доме:

Утечка воздуха вокруг дверей и окон (35 процентов)
Двери и окна (20 процентов)
Перекрытие или подвал (от 15 до 18 процентов)
Этажей (от 15 до 18 процентов)
Стены (от 12 до 15 процентов)
Потолки (10 процентов)

Расчеты

Чтобы рассчитать потери тепла в доме, вы получите число, которое вычисляет потерю энергии, выраженную в БТЕ в час.

Формула:

Q over t

Q = (площадь стены, потолка и т. Д.) X (внутренняя температура — наружная температура)

t = тепловое сопротивление стены, который рассчитывается как (квадратные футы стены) x (температура в градусах Фаренгейта) / БТЕ в час

Выполните отдельный расчет для каждой стены, потолка и пола и внесите корректировки для дверей и окон в стенах.

Для расчета потерь тепла при различных температурах, потерь тепла в градусах в день и годовых потерь тепла используйте формулы по адресу:

http: // hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/thermo/heatloss.html

Калькуляторы тепловых потерь дома

Если расчеты пугающие, другой способ определить теплопотери дома — использовать онлайн-калькулятор теплопотерь. манипуляции для вас. Хотя вам все равно нужно будет измерить площадь в квадратных футах, а также температуру внутри и снаружи, калькуляторы точно скажут вам, какие числа вам нужно добавить и что измерить.

Как измерить потери тепла из вашего дома | Руководства по дому

Поддержание постоянной температуры в вашем доме зимой может оказаться проигрышной битвой, учитывая вероятные потери тепла через стены, окна и двери, когда температура снаружи ниже, чем внутри вашего дома.Вы можете легко подсчитать, сколько тепла теряет ваш дом — что измеряется в британских тепловых единицах или БТЕ в час — с помощью уравнения и калькулятора.

Измерьте внутреннюю и внешнюю температуру поверхности, например стены. Поскольку горячий и холодный воздух будет смешиваться и создавать постоянную температуру, чем больше разница в температуре внутри и снаружи вашего дома, тем больше потери тепла. Нагретый воздух внутри вашего дома будет пытаться уйти, в то время как холодный наружный воздух будет проникать внутрь вашего дома любым способом, например, через щели и промежутки между окнами и косяками.

Запишите длину и высоту той же стены, на которой вы измеряли температуру. Умножьте эти два числа, чтобы получить общую площадь стены. Например, если стена составляет 15 футов на 40 футов, то общая площадь стены составляет 600 квадратных футов.

Воспользуйтесь тем же уравнением, чтобы рассчитать квадратные метры всех окон или дверей на этой же стене и вычтите эти квадратные метры из общей площади стены.

Вычтите температуру снаружи дома из температуры внутри дома, а затем умножьте это число на площадь стены.Например, если температура внутри вашего дома составляет 70 градусов по Фаренгейту, а температура снаружи вашего дома составляет 40 градусов по Фаренгейту, вычтите 40 из 70, чтобы получить 30, а затем умножьте 30 на площадь стены, которая в нашем примере составляет 600 квадратных футов.

Умножьте полученные 18000 на коэффициент теплопроводности стены, который является постоянным числом, связанным с конкретными строительными материалами. Например, коэффициент теплопередачи для деревянной каркасной стены размером 2 на 4 с 3,5-дюймовой изоляцией из стекловолокна составляет 0,07. Умножив 18000 на 0.07 дает 1260 единиц, то есть количество БТЕ, теряемых через поверхность стены каждый час. БТЕ — это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на один градус по Фаренгейту. Энергетическая комиссия Калифорнии размещает на своем веб-сайте energy.ca.gov руководство по расчету значений U — или U-факторов — строительных материалов, а также значений U обычных строительных материалов.

Повторите эти шаги, чтобы выяснить, сколько БТЕ теряется через любые окна или двери на этой стене, а также на потолке.Добавление индивидуальных результатов для стены, потолка и любых окон и дверей даст вам полную потерю тепла стеной.

Используйте те же уравнения для других комнат, чтобы вычислить потери тепла в этих комнатах. Сложив эти числа вместе, вы узнаете, сколько тепла ваш дом теряет каждый час, и вы можете использовать это число, чтобы выяснить, насколько усердно ваша система отопления должна работать, чтобы поддерживать постоянную температуру в вашем доме.

Справочная информация

Советы

Дважды проверьте расчеты перед использованием для измерения теплопотерь.
Умножение результирующих потерь БТЕ в час на 24 может дать вам приблизительную оценку того, сколько тепла теряется каждый день.

Писатель Биография

Уильям Хендерсон пишет для газет, журналов и журналов более 15 лет. Он работал редактором журнала «New England Blade» и ранее писал статьи в «Адвокат». Его работы также появлялись в проектах The Good Men Project, Life By Me и The Huffington Post.

Передача тепла через элементы здания

Передача тепла через стену здания или аналогичную конструкцию может быть выражена как:

H _t = UA dt (1)
где
H _t = тепловой поток (БТЕ / час, Вт, Дж / с)
U = общий коэффициент теплопередачи, «U-значение» (БТЕ / час фут ² ^o F, Вт / м ² K)
A = площадь стены (футы ², м ²)
dt = разница температур (^o F, K)

Общий коэффициент теплопередачи — значение U — описывает, насколько хорошо строительный элемент проводит тепло или скорость передачи тепла (в ваттах или британских тепловых единицах / час) через одну единицу площади (м ² или фут ²) конструкции, деленной на разницу температур внутри конструкции.

Онлайн-калькулятор тепловых потерь

Значение U (БТЕ / час фут ² ^o F, Вт / м ² K)

Площадь стены (футы ², м ²)

Разница температур (^o F, ^o C, K)

Общие коэффициенты теплопередачи некоторых распространенных строительных элементов

U-значение .2

Строительный элемент		Коэффициент теплопередачи
Строительный элемент		(БТЕ / (час фут ² ^o F))	(Вт / (м ² K))
Двери		Металл 1	6,8
	1 дюйм — дерево	0,65	3,7
	2 дюйма — дерево	0,45	2,6
Кровля	902 902 9021 9022 гофрированный металл — неизолированный
	1 дюйм дерева — неизолированный	0,5	2,8
	2 дюйма дерева — неизолированный	0,3	1,7
	1 дюйм дерева — изоляция 1 дюйм	0.2	1,1
	Дерево 2 дюйма — изоляция 1 дюйм	0,15	0,9
	2 дюйма — бетонная плита	0,3	1,7
	2 дюйма — бетонная плита — изоляция 1 дюйм	0,15	0,9
Окна	Окно одинарное вертикальное в металлической раме		5,8
	Окно одинарное вертикальное в деревянной раме		4.7
	Вертикальное окно с двойным остеклением, расстояние между стеклами 30-60 мм		2,8
	Вертикальное окно с тройным остеклением, расстояние между стеклами 30-60 мм		1,85
	Вертикальное герметичное окно с двойным остеклением , расстояние между стеклами 20 мм		3,0
	Вертикальное герметичное тройное остекление, расстояние между стеклами 20 мм		1,9
	Вертикальное герметичное двойное остекление с покрытием Low-E	0.32	1,8
	Вертикальное окно с двойным остеклением с покрытием Low-E и заполнением тяжелым газом	0,27	1,5
	Вертикальное окно с двойным остеклением с 3 пластиковыми пленками (с покрытием Low-E) и заполнение тяжелым газом	0,06	0,35
	Горизонтальное одинарное стекло	1,4	7,9
Стены	6 дюймов (150 мм) — заливной бетон 80 фунтов / фут ³	17	3,9
Стены	10 дюймов (250 мм) — кирпич	0,36	2,0

Значения U и R

Значение U (или U-фактор) является мерой скорости потеря или получение тепла из-за конструкции из материалов. Чем ниже коэффициент U, тем выше сопротивление материала тепловому потоку и тем лучше изоляционные свойства. Значение U — это величина, обратная значению R.

Общее значение U для конструкции, состоящей из нескольких слоев, может быть выражено как

U = 1 / ∑ R (2)
, где
U = коэффициент теплопередачи (БТЕ / hr ft ² ^o F, Вт / м ² K)
R = «R-value» — сопротивление тепловому потоку в каждом слое (hr ft ² ^o F / Btu, м ² K / Вт)

R-значение одного слоя может быть выражено как:

R = 1 / C = s / k (3)
, где
C = проводимость слоя (БТЕ / час фут ² ^o F, Вт / м ² K)
k = теплопроводность материала слоя (BTU / час фут ² ^o F, Вт / м · К)
s = толщина слоя (дюймы, м)

Примечание! — в дополнение к сопротивлению в каждом строительном слое — существует сопротивление внутренней и внешней поверхности окружающей среде.Если вы хотите добавить поверхностное сопротивление к вычислителю U ниже — используйте один — 1 — для толщины — l _t — и поверхностное сопротивление для проводимости — K .

Онлайн

Значение U Калькулятор

Этот калькулятор можно использовать для расчета общего значения U для конструкции с четырьмя слоями. Добавьте толщину — l _t — и проводимость слоя — K — для каждого слоя.Если количество слоев меньше четырех, замените толщину одного или нескольких слоев на ноль.

1. с (дюйм, м) k (британская тепловая единица дюйм / час фут ² ^o F, Вт / м · К)
2. с (дюйм, м) k (британская тепловая единица дюйм / час фут ² ^o F, Вт / м · К)
3. с (дюйм, м) k (БТЕ дюйм / час · фут ² ^o F, Вт / м · К)
4. с (дюйм, м) k (БТЕ дюйм / час фут ² ^o F, Вт / м · К)

Пример — значение U Бетонная стена

Бетонная стена толщиной 0.25 (м) и проводимость 1,7 (Вт / мК) используется для значений по умолчанию в калькуляторе выше. Сопротивление внутренней и внешней поверхности оценивается в 5,8 (м ² K / Вт) .

Значение U можно рассчитать как

U = 1 / (1 / (5,8 м ² K / Вт) + (0,25 м) / (1,7 Вт / мK))

= 3,13 Вт / м ² K

R-значения некоторых распространенных строительных материалов

1111 (м ² K / W) um плита 5/8 « 902 -значения некоторых общих стеновых конструкций

Материал	Сопротивление R-значение
Материал	(hr ft ² ^o F / Btu)
Деревянный сайдинг со скосом 1/2 «x 8», внахлест	0.81	0,14
Деревянный сайдинг со скосом 3/4 «x 10», внахлест	1,05	0,18
Штукатурка (на дюйм)	0,20	0,035
Строительная бумага 0,0194		0,01
Фанера 1/4 «	0,31	0,05
Фанера 3/8″	0,47	0,08
Фанера 1/2 «	0.62	0,11
Оргалит 1/4 «	0,18	0,03
Мягкая плита, сосна или аналогичный материал 3/4″	0,94	0,17
Мягкая плита, сосна или аналогичный 1 1 2 «	1,89	0,33
Мягкая плита, сосна или аналогичный 2 1/2″	3,12	0,55
Гипсокартон 1/2 «	0,45	0,08
0.56	0,1
Стекловолокно 2 «	7	1,2
Стекловолокно 6″	19	3,3
Обычный кирпич на дюйм		0,20 0,0

Материал	Сопротивление R-значение
Материал	(час фут ² ^o F / BTU)	(м ^{Вт )}
Стенка 2 x 4, неизолированная	5	0.88
Стена 2 x 4 с изоляцией из войлока 3 1/2 «	15	2,6
Стена 2 x 4 с жесткой панелью из полистирола 1″, изоляционное покрытие 3 1/2 «	18	3,2
Стена с каркасом 2 x 4 с изоляционной панелью 3/4 дюйма, изоляцией из войлока 3 1/2 дюйма, изоляцией из полиуретана 5/8 дюйма	22	3,9
Стена с каркасом 2 x 6 с Изоляционное покрытие 5 1/2 «	23	4
Стена с 2 х 6 стойками с изоляционной панелью 3/4″, изоляция из войлока 5 1/2 «, полиуретановая изоляция 5/8»	28	4 .9

Этот термальный дом | Сделай математику

[ Параллельное рассмотрение некоторых из этих материалов появляется в главе 6 учебника «Энергия и человеческие амбиции на конечной планете» (бесплатный). ]

Если вы хотите, чтобы ваш дом более эффективно отражал неприятности на улице (жарко или холодно), что вам следует сделать в первую очередь? Утеплить стены? Утеплить потолок? Крыша? Лучше окна? Устранение тяги? Что имеет наибольший эффект? Хотя у меня, к сожалению, мало практического опыта по ремонту дома (он в моем списке дел), я по крайней мере до понимаю теплопередачу с точки зрения физики / инженерии и могу выполнить некоторые проницательные вычисления.Итак, давайте построим фантастический дом и оценим температурные компромиссы на Теоретическом переулке, 1234.

Тепловой перенос

Тепло может перемещаться только тремя способами: теплопроводность, , конвекция , и излучение , . Других вариантов нет.

Проводимость

Мощность (энергия в единицу времени), протекающая через материал посредством проводимости, существенно зависит от свойств материала (теплопроводность, κ ), толщины материала, t , площади, A , участвующей в проводимости (между холодной и горячей средой), а разница температур — ΔT .Не задумываясь, вы могли бы построить правильное соотношение для мощности, переносимой проводимостью, выяснив, как она должна масштабироваться при изменении той или иной переменной: P _cond = κAΔT / t , где κ — теплопроводность материала, принимаемая в метрической системе единиц Вт / м / ° C. Для многих строительных материалов значение κ находится в диапазоне 0,1–1 Вт / м / ° C. Лист фанеры в нижней части диапазона ( κ ≈ 0.12, размером 4 × 8 футов или 3 м²; t = 0,019 м (толщина 0,75 дюйма) будет проводить около 19 Вт на градус Цельсия, проходящий через него.

R-ценность

Строительная промышленность характеризует материалы по их R-значению, которое в США выражается в неудачных единицах фут² · ° F · ч / британских тепловых единиц. Эквивалент СИ — чуть более аккуратный м² · ° C / Вт. Значение R включает толщину, t , в меру, так что тот же материал с удвоенной толщиной получит удвоенное значение R.

Что касается внутренних свойств материала, κ и t , R _US = 5,7 × т / κ в США, или, проще говоря, R _SI = т / κ за рубежом. Наша прежняя фанера будет характеризоваться как R = 0,9 в США или 0,16 в международном масштабе. Обратите внимание, что значение R не зависит от площади. Чтобы получить поток мощности через поверхность в ваттах, мы заменяем отношение на два абзаца назад на P _cond = 5,7 × AΔT / R _US или P _cond = AΔT / Р _СИ.

Конвекция

Конвекция по своей сути просто перенос в движущуюся жидкость, которая затем уносит тепло, просто перемещая его. К любой поверхности в потоке текучей среды примыкает пограничный слой текучей среды, который прилипает к поверхности, так что тепловой поток контролируется проводимостью через пограничный слой. Для воздуха κ ≈ 0,02 Вт / м / ° C, а толщина пограничного слоя часто составляет порядка нескольких миллиметров, поэтому эффективное значение R (US) находится в районе 1.

Если не считать пограничных слоев, мощность конвекции должна быть пропорциональна открытой площади и разнице температур между кожей и окружающим воздухом. Константа пропорциональности, h , определяет, насколько сильна связь, и эффективно отражает физику пограничного слоя (которая зависит от скорости потока, деталей поверхности и т. Д.). В любом случае получаем соотношение P _conv = hAΔT . Типичные ситуации: ч, ≈ 2 Вт / м² / ° C для внутренних поверхностей («неподвижный» воздух), h ≈ 5 Вт / м² / ° C для легкого воздуха на открытом воздухе и, возможно, 10 или 20 в ветреную погоду.Если наша фанера площадью 3 м² имеет комнатную температуру (20 ° C) и помещена на морозный ветер со значением 5 h , каждая поверхность будет терять энергию со скоростью 300 Вт.

Обратите внимание, что мы можем связать h со значением R в общем уравнении, которое выглядит так же, как соотношение проводимости: P = hAΔT = 5,7 × AΔT / R _US, и в этом случае мы можем идентифицировать h = 5,7 / R _US = 1 / R _SI. В этом случае легкий воздух на открытом воздухе ( h = 5) может быть связан с R _US ≈ 1.

Излучение

Каждый объект излучает электромагнитное излучение. При знакомых температурах все это проявляется в средней инфракрасной области, достигая максимума на длине волны 10 микрон и полностью исчезая на 2 микрона (в то время как человеческое зрение составляет 0,4–0,7 микрон). Чистый поток, естественно, от горячего к холодному и подчиняется соотношению: P _рад = Aσ ( ε _h T ⁴ _h — ε _c T ⁴ _c), где σ = 5.67 × 10 ⁻⁸ Вт / м² / К ⁴. Коэффициенты ε представляют собой значения коэффициента излучения в диапазоне от 0,0 (блестящий) до 1,0 (тусклый). Температуры должны быть выражены в кельвинах, так как количество излучения зависит от абсолютной температуры объекта . Индексы обозначают горячие и холодные предметы. Мы не будем обращать внимания на осложнения из-за неоднородной среды.

Итак, наш кусок фанеры при комнатной температуре (293 K) в радиационном контакте с окружающим миром при 0 ° C (273 K) будет видеть около 300 Вт, выходящих с каждой поверхности, если коэффициент излучения принять равным почти 1.0. Очень похоже на конвекцию (хорошее практическое правило).

Несколько слов об излучательной способности. У большинства вещей очень высокий коэффициент излучения. Все органическое (дерево, кожа, пластик, краска любого цвета), вероятно, будет иметь коэффициент излучения около 0,95. Ровное стекло с полублестящей (частично отражающей) поверхностью — 0,87. Низко опускаются только блестящие металлы, поэтому в воздуховодах, некоторых изоляционных материалах и термосах используются блестящие поверхности: чтобы выбить канал радиационных потерь тепла.

К сожалению, излучение не просто пропорционально ΔT , а пропорционально разнице между четвертыми степенями температур.Однако для небольших разностей температур в абсолютной шкале (к счастью, обычное дело) мы можем линеаризовать соотношение (здесь предполагая единичную излучательную способность) до P _рад ≈ 4AσT ³ ΔT , где T в кубической термин представляет собой типичную температуру, возможно, между горячим и холодным. Обратите внимание, что форма теперь выглядит так же, как конвекция, с 4 σT ³ вместо h . Для предыдущих примеров, если мы выберем T = 283 K, мы найдем эквивалентное h -значение 4 σT ³ ≈ 5.1. Опять же, это иллюстрирует схожую величину излучения и конвекции в обычных обстоятельствах. В этом примере линеаризованное приближение находится в пределах процента от правильного ответа, когда средняя точка выбрана в качестве «эталонной» температуры, с отклонением на ~ 10%, если вместо этого используется одна из конечных точек. Поскольку излучение может быть линеаризовано таким образом и выражено как значение h , оно также может быть выражено в терминах эквивалентного значения R.

Вся Энчилада

В реальной ситуации обычно приходится иметь дело со всеми тремя тепловыми путями одновременно.Итак, давайте рассмотрим стену, расположенную между жарким интерьером и холодным свежим фасадом. По опыту, стена будет немного прохладной на ощупь, поэтому из комнаты к стене идет поток тепла через конвекцию и излучение. Сама стена проводит тепло к внешней поверхности. Тогда конвекция и излучение уносят тепло оттуда. В равновесии (и поскольку тепловая энергия не создается и не разрушается в стене), у нас есть такой баланс уравнений, что P _{усл, в} + P _{рад, в} = P _cond = P _{усл, выход} + P _{рад, выход}.

Если мы не будем анализировать температуру поверхности стены внутри и снаружи, мы можем объединить все трубопроводы в единое целое. Можно подумать о каждом пути с точки зрения сопротивления тепловому потоку (что само по себе сродни току в цепи). Это, в первую очередь, происхождение термина «R-ценность». Конвекция и излучение действуют как два резистора, включенных параллельно, последовательно с проводящим элементом.

R-значения для конвекции, излучения и проводимости объединяются как резисторы в цепи, показанной здесь для проводящей стенки, соединяющейся с внутренним и внешним пространством посредством конвекции и излучения.Сумма двух входных мощностей равна проводимой мощности, которая равна сумме выходных мощностей.

Обратите внимание, что когда два процесса работают параллельно, разделяя одну и ту же площадь и ΔT , эффективное значение R определяется как P _tot = AΔT / R _eff = P ₁ + P ₂ = AΔT (1 / R ₁ + 1 / R ₂), так что 1 / R _eff = (1 / R ₁ + 1 / R ₂) .И наоборот, когда два процесса идут последовательно, разделяя один и тот же поток мощности и одну и ту же площадь, но кусочно разные значения ΔT , мы получаем, что P = AΔT ₁ / R ₁ = AΔT ₂ / R ₂, так что общее ΔT = ΔT ₁ + ΔT ₂ работает до P (R ₁ + R ₂) / A A или P = AΔT / (R ₁ + R ₂), так что R _eff = (₁ + R ₂).Другими словами, значения R просто складываются последовательно, а их обратные значения складываются при параллельном подключении — точно так же, как резисторы в электрической цепи. Обратите внимание, что для наглядности я отказался от раздражающего коэффициента преобразования 5,7 в приведенных выше отношениях, который при желании можно добавить обратно.

Для наглядного примера того, как все это работает, давайте построим стену из цельного листа фанеры ( κ = 0,12 Вт / м / ° C; t = 0,019 м; поэтому R _US = 0,9.У нас будет внутренняя среда с h = 2 Вт / м² / ° C, T = 20 ° C, и предположим, что температура внутренней стены близка к той же, так что я могу использовать T = 293 K в термине радиационного приближения. В этом случае я вычисляю значения R (US) 2,85 и 1 для конвекции и излучения соответственно (для неподвижного воздуха внутри радиация является здесь более важным каналом). Параллельно они добавляют к эффективному R-значению 0,74. Если внешняя поверхность нашей «стены» близка к температуре окружающей среды, скажем, 273 К, и небольшой ветер дает нам ч = 10 Вт / м² / ° C, мы имеем R-значение 0.57 и 1.2 для конвекции и излучения (обратите внимание на обратную роль в более активном воздухе, так что конвекция преобладает). Внешнее сочетание R = 0,39.

Таким образом, наша общая передача тепла через стену имеет три последовательных R-значения: 0,74 для передачи тепла в стену, 0,9 для передачи тепла через стену и 0,39 для отвода тепла от внешней поверхности. Суммируя все это, мы получаем R _US ≈ 2,03. Для внутреннего-внешнего ΔT = 20 ° C каждый квадратный метр этой стены будет проводить 5.7 × 20 / 2,03 ≈ 56 Вт.

Реальный

Теперь, когда у нас есть некоторое представление о том, как обращаться с проводимостью, конвекцией и излучением в контексте R-значения, мы можем найти и использовать соответствующие R-значения для обычных строительных материалов. Большую часть информации я получаю с этого очень полезного сайта, многие значения также доступны на сайте Википедии.

Чтобы вычислить эффективное значение R для композитной поверхности, такой как стена со стойками внутри, нужно просто объединить параллельные пути, взвешенные по дробной площади каждой.Например, стена со стойками имеет 15% площади, покрытой стойками, с общим сквозным значением R (включая конвекцию / излучение, называемое «воздушной пленкой») 7,1. Остальные 85% — это изолированный отсек со значением R 15,7. Эффективное значение R равно 1 / R = (0,15 / R _{, шпилька} + 0,85 / R _{, отсек}), при вычислении R = 13,3. Если бы я не использовал изоляцию, я бы заменил ватин из стекловолокна R = 13 двумя слоями «воздушной пленки» со значением 0,68 (очень похоже на наше значение 0,74, указанное выше).В этом случае 1 / R = (0,15 / 7,1 + 0,85 / 4,1) или R = 4,3. Обратите внимание, что для неизолированных стен стойки имеют большую изоляцию, чем воздушное пространство между ними.

Давайте теперь составим таблицу значений для соответствующих строительных блоков. Разделите R _US на 5,7, чтобы получить R _SI.

Структура	% Обрамление	Элементы	R _США
Неизолированная стена	15%	воздух; гипсокартон; шпилька / гнезда; фанера; сайдинг; воздух	4.1
Изолированная стена	15%	заменить отсек изоляцией	13,3
Неизолированный потолок	8%	воздух; гипсокартон; стропильный / открытый; воздух	1,65
Утепленный потолок	8%	заменить открытый на изоляцию	13,0
Неизолированный пол	15%	воздух; плитка; фанера; балки / открытые; воздух	2.5
Утепленный пол	15%	заменить открытый на изоляцию	12,7
Неизолированная крыша	8%	воздух; обрамление / открытое; фанера; опоясывающий лишай; воздух	1,85
Утепленная крыша	8%	заменить открытый на изоляцию	13,2
Окно с одинарным стеклом	–	без покрытий	0,9
Двухкамерное окно	–	воздушное пространство в полдюйма	2.0
Лучшее окно	–	пленка подвесная, низкая E	4,0
Дверь	–	дерево, твердая сердцевина	3,0

Наш скучный дом

Для простоты построим одноэтажный дом квадратной формы. У нас будет скатная крыша с чердаком, и мы рассмотрим фальш-фундамент с ползунком под ним, а также фундамент из плит.Мы украсим дом с каждой стороны двумя окнами среднего размера, а также входной и задней дверью. Что касается размера, мы возьмем что-то близкое к среднему по США 2700 футов² и воспользуемся возможностью перейти на метрическую систему, сделав наш дом 15 м со стороной, в результате чего площадь составит 225 м² или 2422 футов². Стены будут иметь высоту 2,5 м (8 футов). Для окон мы сделаем каждое по 1,5 м² (что эквивалентно 16 фут² или 4 × 4 фута). Наши двери будут занимать 2 м² каждая.

Красивый дом для теоретика.

Таким образом, общая площадь стен составляет 134 м², пола и потолка по 225 м², окон 12 м² и дверей 4 м².

Мы вычислим тепловую устойчивость дома в Вт / ° C и назовем это теплопроводностью. Каждый компонент добавляет некоторый бит теплопроводности в соответствии с Q = P / ΔT = 5,7 × A / R _US. Затем их можно добавить для каждого компонента дома.

Используя неизолированные значения для всего и одинарных окон, я получил значения Q в Вт / ° C для стен из 186; потолок (при достаточной вентиляции чердака ставится на температуру окружающей среды): 777; фальшпол: 513; однослойные окна: 75; двери: 8.Итого 1560 Вт / ° C.

Давайте сделаем паузу, чтобы оценить это число в перспективе. Для поддержания температуры в помещении, когда на улице холодно, потребуется 31 кВт мощности или 20 обогревателей. Печь мощностью 75 000 британских тепловых единиц в час эквивалентна 22 кВт и не сможет справиться с этой задачей. А мы еще даже не рассматривали проекты.

Теперь посмотрим на другую крайность и поместим изоляцию R-13 в стены, потолок, под пол и используем лучшие окна, которые только можно купить. Мы снова дадим чердак полностью проветривать и поддерживать температуру наружного воздуха.Теперь получаем стены: 57; потолок: 99; этаж: 103; окна: 17, двери по-прежнему на 4. Суммарная мощность составляет 280 Вт / ° C, что составляет примерно пятую часть от того, что было раньше. Стоимость отопления / охлаждения также улучшится как минимум в пять раз (в более мягких условиях это будет не так часто). В нашем случае 53% улучшений произошло за счет теплоизоляции потолка, 32% — пола, 10% — стен и 5% — окон. Это предполагает порядок приоритета. Конечно, при большем количестве изоляции возможен даже больший выигрыш — до тех пор, пока не будут преобладать другие факторы.

Потери пола здесь немного преувеличены, так как простые числа предполагают, что в подлете так же холодно, как и снаружи. В той степени, в которой это не так, цифры немного смягчаются пропорционально относительному повышению температуры. Также бывает, что воздух у пола, вероятно, будет холоднее, чем воздух у потолка, если только внутренний воздух не перемешан хорошо. Это также снижает потери тепла через пол в том случае, если на улице холоднее, чем внутри. Тем не менее, вполне вероятно, что изоляция пола принесет заметное улучшение.

Плиточные перекрытия

Для плитных полов оценка несколько сложнее, чем для фальшполов. Шестидюймовая бетонная плита сама по себе имеет R-значение около 0,5. Но под плитой грязь. Собирая информацию из нескольких источников (здесь и здесь), я пришел к выводу, что сухая почва имеет теплопроводность около 0,8 Вт / м / ° C и эффективную тепловую толщину (шкала длины, на которой существует температурный градиент) около 0,2 м. Это дало бы R-значение около 1,4 для комбинированного R-значения 1.9 или 2,6 с учетом радиационной / проводящей связи. Но все это может не иметь значения, потому что температура грунта довольно стабильна в течение всего года и может достигать приблизительного равновесия с температурой вашего дома — по крайней мере, вдали от края плиты. Чтобы устранить утечку по сторонам плиты (воздух и земля), сайт штата Вашингтон предполагает коэффициент потерь 1,2 Вт / ° C на метр периметра или 72 Вт / ° C для нашего прекрасного дома, что не слишком отличается исходя из того, что мы рассчитали для утепленного фальшпола.

Я чувствую сквозняк

Некоторое время назад я оценил тепловые характеристики своего дома (который представляет собой плиточный дом размером примерно на две трети того размера, который мы рассматриваем в этой публикации) в контексте отопления, и при этом вычислил, что моему дому требуется 610 Вт. / ° C для нагрева. Чуть позже я посмотрел на характеристики охлаждения и в процессе обнаружил недостаток в моем предыдущем методе анализа. Более полный метод показал 1465 Вт / ° C. Большая разница! Но не только это, похоже, что мой дом на хуже , чем дом в нашем примере — несмотря на то, что он меньше, имеет изоляцию в стенах, разную степень изоляции на потолке (некоторые очень старые и тонкие) и двойные панели. окна практически везде.В моем случае неутешительные тепловые характеристики не приводят к потере энергии, поскольку я обычно не обогреваю и не охлаждаю дом. Но более уютный дом будет удобнее. Так в чем же дело?

Подозреваю сквозняки. У нас есть вентиляторы в нескольких комнатах с минимальной герметизацией, освещение по всему потолку, возможно, протекающие дверные коробки и заслонка в неиспользуемом камине, который я только что проверил и обнаружил открытым — вероятно, так было с тех пор, как мы купили дом несколько лет назад!

Насколько важны черновики? Воздух имеет теплоемкость около 1000 Дж / кг / ° C.Каждый кубический метр воздуха (1000 л) имеет массу около 1,25 кг и, следовательно, содержит 1250 Дж энергии на градус разницы температур. Таким образом, если воздух поступает с разницей температур 10 ° C со скоростью 0,1 м³ / с (210 кубических футов в минуту), соответствующая скорость переноса тепла будет 1250 Вт.

Рекомендуемая скорость потока требует примерно 4 воздухообмена в час. В нашем воображаемом доме это означает 225 × 2,5 × 4 = 2250 м³ за 3600 секунд, или 0,625 м³ / с, что соответствует примерно 0.8 кг / с или 780 Вт / ° C. Это много! Другой источник рекомендует минимальный поток 1 куб. Фут / мин в минуту на 100 кв. Футов площади, плюс еще 7,5 куб. Футов в минуту, умноженные на количество спален плюс одна. Для нашего модельного дома, предполагающего три спальни, мы получаем минимальную потребность в 54 кубических футов в минуту, что составляет всего 0,026 м³ / с, или одну полную замену каждые шесть часов. Теперь у нас 32 Вт / ° C, и мы можем конкурировать с нашими изолированными стенами и т. Д. Я считаю, что последний источник более вероятен.

Мне очень пригодилась следующая информация с этого сайта:

В среднем по стране скорость воздухообмена в существующих домах составляет от одного до двух в час и снижается в связи с ужесточением строительных норм и более строгими строительными нормами.Стандартные дома, построенные сегодня, обычно имеют коэффициент воздухообмена от 0,5 до 1,0. Чрезвычайно плотная новая конструкция может обеспечить коэффициент воздухообмена 0,35 или меньше. В большинстве домов с такой низкой интенсивностью воздухообмена есть какая-либо форма механической вентиляции для подачи свежего наружного воздуха и обмена теплом между двумя воздушными потоками.
Чтобы получить представление о том, какой может быть уровень воздухообмена в вашем доме, примите во внимание, что плотный, хорошо герметизированный недавно построенный дом обычно обеспечивает не более 0,6 воздухообмена в час.Достаточно плотный, хорошо построенный старый дом обычно имеет скорость воздухообмена около 1 в час. Немного рыхлый старый дом без штормовых окон и местами с отсутствующим герметиком имеет коэффициент воздухообмена около 2. В довольно свободном, продуваемом сквозняком доме без герметика или уплотнителей и используемых входов коэффициент воздухообмена может достигать 4, а коэффициент воздухообмена В ветхом, ветхом доме со сквозняками скорость воздухообмена может достигать 8.

Уклонение от уклона

У меня есть желание сделать тест на вентиляционную дверцу, чтобы проверить сквозняк в моем доме.Идея состоит в том, чтобы герметизировать дом, установить на входной двери большой вентилятор, который вытягивает воздух из дома, и измерить разницу давления в зависимости от скорости выпуска воздуха. Кроме того, когда дом находится под отрицательным давлением, утечки можно найти, прислушиваясь к свистам или шипению, используя источник дыма, и разделив их, поочередно закрывая / герметизируя части дома, чтобы изолировать самые большие проблемы. Как это , а не может быть забавным ?!

Еще один прием, о котором стоит упомянуть, заключается в том, что после ремонта дома все еще можно обеспечить адекватную вентиляцию без полного теплового удара с помощью вентилятора с рекуперацией тепла.Идея состоит в том, чтобы пропустить входящий воздух мимо выходящего воздуха в теплообменнике (например, воздух разделяется тонкой металлической мембраной). К тому времени, когда воздух выходит с обеих сторон, входящий воздух приобретает температуру окружающего воздуха в доме, в то время как отработанный воздух становится очень похожим на наружный воздух перед выходом. При таком подходе тепловые потери, связанные с воздухообменом, можно сократить в четыре и более раз. Это снизит ранее рассчитанные 32 Вт / ° C до менее 10 и сравняется с оценкой высокопроизводительных окон.

Извлеченные уроки

Тепловые характеристики дома не , что трудно понять, учитывая небольшую предысторию и некоторые соответствующие цифры. Разработанные здесь инструменты позволяют исследовать относительные достоинства новых окон, проектов теплоизоляции, управления вентиляцией и т. Д. Первостепенное значение имеет возможность объединить все три тепловых пути в структуру R-значения, чтобы можно было оценивать и сравнивать композитные конструкции. Приняв единицы измерения Вт / ° C, мы можем быстро понять требования к нагреву при заданной разнице температур или просто использовать число как показатель качества нагрева.

Я рекомендую вам попробовать вычислить теплопроводность вашего дома , учитывая его геометрию и конструкцию. Если вы знаете, сколько киловатт-часов или термов в день вы используете для поддержания определенного значения ΔT , вы можете сравнить теоретические характеристики с реальностью.

Конечно, на практике все не так просто, как на Теоретическом переулке. Мой дом, например, кажется в три раза хуже, чем стоимость, которую я вычислил, не зная о вентиляции. Воздушный поток здесь является подстановочным знаком и действительно может объяснить несоответствие в моем случае — то, что мне нужно исправить.

Просмотров: 2340

Онлайн калькулятор теплопотерь домов

Улан-Батор / МОНЦАМЭ / Проект «Отключить загрязнение воздуха», финансируемый ЕС, включает на веб-сайте проекта www.dulaalga.mn простой калькулятор для измерения потерь тепла и расчета стоимости изоляции, необходимой для вашего особняка. Это первый общедоступный в Монголии инструмент для расчета потерь энергии, позволяющий измерить, где вы теряете энергию и тепло в доме, путем ввода простых измерений дома.В зависимости от выбора материала он также предоставит вам расчет стоимости пакетов изоляции, адаптированных только для вашего дома, включая стоимость материалов и рабочей силы. Хотя существуют различные типы изоляционных материалов, такие как шерсть, волокно, каменная изоляция и EPS, материалы XPS, предоставленные поставщиками в проекте, существуют различные типы изоляционных материалов, которые подходят для вашего дома, такие как изоляция крыши или полная изоляция с крышей. , стена и фундамент.

Этот простой калькулятор создан на основе исходных данных проекта, который включает в себя различные типы исследований для понимания знаний и отношения людей к потерям тепла, загрязнению воздуха, структуре сбережений и расходов домашних хозяйств и планам будущих инвестиций.Благодаря базовым исследованиям проекта по выявлению стандартизированных типологий отдельно стоящих домов в районе Гер, которые были впервые проведены в Монголии, были разработаны пакеты изоляционных решений. Калькулятор потерь энергии, представленный на сайте, позволяет подбирать различные типы конструкций крыши, стен и окон для расчета потерь энергии. Подготовкой исследования, а также мозгом, стоящим за методологией расчета, был соисполнитель проекта, Центр энергоэффективности зданий, построенный при Монгольском государственном университете науки и технологий.Основная цель калькулятора — повысить осведомленность об утеплении, показать, что утепление — не очень сложная работа, и помочь домашним хозяйствам правильно спланировать инвестиции в свои особняки.

Ввод данных прост с понятными изображениями и удобен для пользователя. Всего одним щелчком мыши заинтересованные домохозяйства могут заказать техническую оценку — более подробную оценку посещения на месте нашими обученными консультантами по энергетике.

Проект «Выключите загрязнение воздуха» направлен на сокращение загрязнения воздуха в Улан-Баторе за счет надлежащей теплоизоляции частных домов с целью снижения энергопотребления.

Рыночная система теплоизоляции работает следующим образом:

Дом будет оцениваться консультантами по энергетике, которые затем сделают предложение о цене изоляции в зависимости от индивидуальных вариантов для дома человека. Семья может выбрать оплату самостоятельно или подать заявку на получение зеленой ссуды банка Xac под 8% годовых. если лицо имеет право на получение ссуды, будет подписан договор, в котором будет указано начало изоляционных работ. Материалы будут доставлены, и мастера сделают это в течение недели.После завершения изоляционных работ консультант по энергии проведет проверку качества, а аудитор по энергоресурсам проведет энергоаудит. Человек имеет право на получение зеленой ссуды, если он / она может подтвердить свой доход в книжке социального страхования или налоговой ведомости.

О проекте

Отключить загрязнение воздуха Проект в основном финансируется программой Европейского Союза Switch Asia при дополнительной поддержке Фонда Аббе Пьера, Чешских и Французских агентств развития. С 2018 по 2021 год проектом руководит МНПО «Герес Монголия» в сотрудничестве с Центром энергоэффективности зданий при Монгольском университете науки и технологий, Монгольской национальной строительной ассоциацией и МНПО «Люди в нужде».

О компании Geres, Монголия

Geres — французская неправительственная организация, специализирующаяся в области энергетики и развития, с более чем 40-летним опытом работы в Европе, Африке и Азии, улучшая условия жизни для наиболее уязвимых слоев населения и борясь с последствиями изменения климата.

оценок энергоснабжения дома своими руками | Министерство энергетики

Потери тепла через пол, потолок и стены в вашем доме могут быть очень большими, если уровни изоляции ниже рекомендованного минимума.Когда ваш дом был построен, строитель, скорее всего, установил теплоизоляцию, рекомендованную в то время. Учитывая сегодняшние цены на энергию (и будущие цены, которые, вероятно, будут выше), уровень изоляции может быть недостаточным, особенно если у вас более старый дом.

Если люк на чердаке расположен над кондиционированным помещением, проверьте, имеет ли он такую же теплоизоляцию, как чердак, имеет ли он атмосферостойкость и плотно ли закрывается. На чердаке определите, закрыты ли отверстия для таких предметов, как трубы, воздуховоды и дымоходы.Закройте все щели расширяющейся пеной или другим прочным герметиком. При заделке зазоров вокруг дымоходов или других тепловыделяющих устройств обязательно используйте негорючий герметик.

Пока вы осматриваете чердак, проверьте, есть ли пароизоляция под утеплителем чердака. Пароизоляция может представлять собой толь, крафт-бумагу, прикрепленную к стекловолоконным войлокам, или пластиковый лист. Если кажется, что пароизоляции нет, вы можете рассмотреть возможность окраски внутренних потолков пароизоляционной краской.Это уменьшает количество водяного пара, который может пройти через потолок. Большое количество влаги может снизить эффективность изоляции и вызвать повреждение конструкции.

Убедитесь, что внешние вентиляционные отверстия чердака не закрыты изоляцией. Могут быть установлены дефлекторы, позволяющие воздуху проникать в чердак. Вы также должны заделать любые отверстия или проемы (например, электрические коробки) в потолке гибким герметиком (со стороны жилой комнаты или чердака) и покрыть весь чердачный этаж по крайней мере рекомендуемым в настоящее время количеством изоляции.

Проверить уровень изоляции стены сложнее. Выберите внешнюю стену и выключите автоматический выключатель или открутите предохранители для розеток в стене. Обязательно проверьте розетки, чтобы убедиться, что они не «горячие». Проверьте розетку, подключив исправную лампу или переносное радио. Убедившись, что в ваши розетки не подается электричество, снимите заглушку с одной из розеток и осторожно проникните в стену тонкой длинной палкой или отверткой. Пластиковый крючок для вязания особенно подходит, так как он извлекает небольшие кусочки любого изоляционного материала для легкой идентификации.Если вы столкнетесь с небольшим сопротивлением, значит, у вас есть изоляция. Вы также можете проделать маленькую дырочку в шкафу, за диваном или в другом незаметном месте, чтобы посмотреть, чем заполнена полость стены. В идеале полость стены должна быть полностью заполнена каким-либо изоляционным материалом. К сожалению, этот метод не может сказать вам, утеплена ли вся стена или осела ли изоляция. Это под силу только термографическому обследованию.

Если ваш подвал или подполье не кондиционированы и открыты наружу, определите, есть ли изоляция под полом жилой зоны.Изоляция рекомендуется в некоторых ситуациях, когда подвал кондиционируется. В большинстве районов страны значение R, равное 25, является рекомендуемым минимальным уровнем изоляции для подвалов и подвалов. Если подпространство замкнуто и содержит отопительные или охлаждающие приборы, воздуховоды или водопровод, вам следует изолировать периметр подпространства, а не пол жилого помещения. Изоляция в верхней части фундаментной стены и по периметру первого этажа должна иметь коэффициент сопротивления 19 или выше. Если основание кондиционируется намеренно, стены фундамента также должны быть утеплены не ниже R-19.Ваш водонагреватель, трубы с горячей водой и дымоходы (особенно если они расположены в некондиционном пространстве, таком как открытое пространство для обхода) должны быть изолированы. Для получения дополнительной информации см. Наш раздел изоляции.

Расчет тепловой нагрузки NetZero до строительства. — Веттинг Волчья усадьба

Мэтт

Сводка

Если все пойдет правильно (плотно закрыто, хорошо изолировано, большое количество солнечной энергии), у нас есть возможность использовать только 1254 кВтч из нашего бюджета в 12000 кВтч для обогрева дома.Более вероятно, что на тепло уйдет до 1/3 нашего энергетического бюджета (4000 кВтч), и нам нужно быть готовыми к сокращению других электрических нагрузок.

Мы используем энергию, генерируемую солнечными панелями, для обогрева всего дома с помощью бесканальных мини-секций, и если дом построен не энергоэффективным образом, тепловая нагрузка может быстро истощить наш энергетический бюджет. Это означает стены с высоким значением R с минимальным тепловым мостиком, хорошо изолированным чердаком, тройными стеклопакетами и минимальной инфильтрацией (воздухонепроницаемость).Мы определили, что максимальная мощность, которую выдержит наша южная крыша, составляет 10 кВт системы, которая будет вырабатывать примерно 12 000 кВтч в год, так что это наш энергетический бюджет.

Существуют онлайн-калькуляторы, в которых вы можете учесть особенности постройки вашего дома вместе с климатической информацией, чтобы определить количество БТЕ для отопления вашего дома в год. Самым простым, что я нашел, является калькулятор в Build it Solar здесь.

Вот информация, необходимая для подключения, и значения для нашей сборки.

Расчетная наружная температура = -20 F

Типичная самая низкая температура в вашем климате зимой (см. Здесь)

Градус нагрева в днях = 7416

Градусо-дни отопления — это количество градусов, при которых средняя дневная температура опускается ниже 65 F — температуры, ниже которой необходимо отапливать здания. Один жесткий диск означает, что температурные условия снаружи здания были эквивалентны тому, что температура внутри здания была ниже заданного порогового значения на один градус в течение одного дня.Таким образом, для поддержания теплового комфорта внутри здания необходимо подавать тепло. Значения для вашего региона можно скачать здесь.

Затем необходимо ввести ряд параметров размера дома и соответствующие значения R

Потолок (площадь 2 футы) = 920, R-значение = 90
4-дюймовый пенопласт с открытыми порами, выдувное стекловолокно с R-90

Стена (Площадь) = 2120, R-Value = 40
Конструкция стены снаружи внутрь: LP Smartside, Tyvek, 7/16 OSB Sheathing, 2 x 4 внешняя стена, 2.Воздушный зазор 25, внешняя стена 2 x 4, изоляция распылением с открытыми ячейками, струганная до задней части гипсокартона, 6 мил поли, листовой камень 1/2 дюйма

Окна (площадь) = 280, значение R = 6,6
Окна с тройным стеклом WASCO GENEO
Центр стекла U = 0,115, SHGC = 0,55, все окно U = 0,15

Двери (площадь) = 65,5, R-значение = 6
2 — Трехкамерное остекление дверей Wasco, 1 противопожарная дверь Thermatru из стекловолокна

Этаж (Площадь) = 0, R-значение = 0
У нас есть плита на уровне большей части основного этажа, поэтому мы собираемся ввести здесь 0

Плита (периметр, фут) = 106.5, R-Value на линейный Ft = 2
Большая часть тепловых потерь через плиту приходится на края, поэтому программе требуется знать размер периметра плиты, а затем, поскольку это больше не та область, которую вы должны щелкнуть в программа, чтобы определить, какой «фактор» вы вводите в качестве R-значения на фут периметра. Примеры, которые они приводят, относятся только к изоляции R-5 на внешней стороне нижнего колонтитула / стены, где у нас есть R-10, поэтому я просто буду использовать их лучшую стоимость…. R 2 за фут периметра.

Размер дома (объем Ft3) и скорость проникновения.
16537 Ft3 и Ach50 <1.0
Вот где очень плотные дома решают сложное уравнение. На основе теста на дверь воздуходувки необходимо выяснить, достаточно ли количества воздуха, проникающего в дом, и закодировать количество воздухообменов в час. Жильцам требуется минимальное количество воздухообмена (0,35 Ач) в час для удаления застоявшегося воздуха. В старых домах это значение может достигать 5, но в очень тесных домах AchNat может быть почти незначительным.Затем используется ERV (вентилятор с рекуперацией энергии) для подачи дополнительного воздуха с сохранением энергии, поскольку он передает тепло от теплого несвежего внутреннего воздуха к поступающему холодному свежему наружному воздуху. После того, как мы проведем тест двери с вентилятором, мы узнаем наш Ach50, который представляет собой количество утечки воздуха, когда в доме избыточное давление ниже 50 паскалей, но для программы требуется AchNat. Итак, чтобы правильно использовать калькулятор, мы сначала должны преобразовать нашу цель Ach50 в AchNat, то есть естественную скорость воздухообмена, которую будет достигать дом, когда он не находится под давлением.Преобразование AchNat в Ach50 зависит от типа постройки (одноэтажный, двухэтажный), степени защиты от ветра и местоположения в стране. Коэффициент преобразования для Ach50 в Ach (nat) можно определить из этого документа Energy Star (в котором есть следующая таблица, показанная справа). Наша постройка расположена в юго-восточном углу Миннесоты (зона 1), у нас 2 этажа, и у нас будет нормальное экранирование (несколько деревьев и пристроенный гараж на северной стороне. Таким образом, наш коэффициент преобразования равен 12).4 и наш AchNat — Ach50 / 12.4. Если мы достигнем 1.0 (Ach50) при испытании дверцы вентилятора, то наш AchNat будет составлять 1 / 12,4 или 0,08 воздухообмена в час за счет инфильтрации. Поэтому нам нужно еще 0,27 воздухообмена в час, чтобы достичь кода 0,35 воздухообмена в час. К счастью, этот воздухообмен будет проходить через вентилятор с рекуперацией энергии, где мы сможем вернуть часть выходящего воздуха, передавая его входящему воздуху. Чтобы использовать калькулятор, мы сначала вводим 0,08 в качестве нашего естественного значения инфильтрации и записываем теплопотери (4.2 миллиона БТЕ). Затем мы добавляем количество добавляемого воздуха, которое пройдет через ERV (0,27), и умножаем тепловые потери (14,3 миллиона БТЕ) на 0,25, поскольку более 75% рассчитанных тепловых потерь будет рекуперировано ERV.

Количество жителей = 3

На основе количества людей программа рассчитывает, сколько энергии будет произведено жильцами и их приборами. Эту энергию / тепло можно вычесть из годовых потерь тепла, поскольку это энергия, которую не нужно подавать.

Hit Рассчитать

Мы нажимаем кнопку расчета и видим производные годовые потери в миллионах БТЕ для каждого потенциального источника тепловых потерь. Для нас окна и двери (9,5 миллиона БТЕ), стены (9,4 миллиона БТЕ) и плиты (9,4 миллиона БТЕ) — все имеют почти равные потери: инфильтрация и вентиляция ERV составляют 4,2 и 3,6 миллиона БТЕ соответственно, а потолочные потери — 1,8. миллионов БТЕ (см. график вверху). С тремя жильцами программа рассчитывает, что у нас будет +11.7 миллионов БТЕ внутренней генерируемой энергии, что означает, что общие ежегодные потери составят 26,2 миллиона БТЕ, которые должны быть обеспечены нашим тепловым насосом minisplit.

Коэффициент усиления солнечной энергии

Однако у нас много окон, выходящих на южную сторону, и энергопоглощающая бетонная плита, поэтому мы должны получить значительный выигрыш от солнечной энергии, который должен компенсировать энергию, которую мы должны вводить в дом. Веб-сайт солнечной энергии можно использовать для расчета потенциальной солнечной выгоды в зависимости от местоположения, типа и размера окон.На этом веб-сайте есть раскрывающееся меню для поиска вашего местоположения, чтобы можно было использовать в расчетах количество солнечных дней и продолжительность дня. Единственный другой ввод — это SHGC (коэффициент солнечного тепловыделения) установленного окна, который в нашем случае составляет 0,55 для наших трехкамерных окон Wasco Geneo.

В калькуляторе предполагается, что имеется выступ, защищающий от летнего солнца, поэтому пиковые тепловые эффекты фактически достигаются в переходные сезоны между весной и летом и осенью и зимой, когда день относительно длинный и относительно низко в небе.Нам потребуется тепло только с октября по март, поэтому мы включим в наши расчеты только солнечную энергию. У нас есть около 200 квадратных футов окон, выходящих на юг, если вычесть оконные пробки. С октября по март калькулятор показывает солнечную прибыль в размере 88 000 БТЕ / фут2 окон. Таким образом, у нас есть потенциал произвести 17 600 000 БТЕ энергии, чтобы компенсировать нашу общую сумму.

Нагрев электрическая нагрузка

Вверху этой страницы находится гистограмма, показывающая все потери энергии (окна, стены, полы, проникновение и т. Д.) И выгоды (приборы, люди, солнечная энергия), а затем общее количество, равное 8.6 миллионов БТЕ / год или 4000 БТЕ / кв. Фут. Это было бы удивительное число, если бы мы смогли достичь этого значения, поскольку оно было бы ниже как международного (4755 БТЕ / кв. Фут), так и зоны 1 Америки (7300 БТЕ / кв. Фут). стандарты пассивного дома. Коэффициент преобразования для БТЕ в кВтч составляет 1 кВтч = 3412 БТЕ, поэтому для выработки 8,6 миллиона БТЕ потребуется 2512 кВтч. В различных диапазонах температур тепловые насосы с мини-разделением имеют КПД в среднем от 200 до 300%, поэтому, если мы возьмем низкий средний КПД (200%), для генерации 8 потребуется всего 1254 кВтч.6 миллионов БТЕ в год нам потребуется, чтобы отапливать наш дом. Это всего лишь 10% нашего бюджета на электроэнергию. Мы думаем, что можем выделить до 33% нашего бюджета на отопление, что составит 4000 кВтч или 27,3 миллиона БТЕ (тепловой насос с КПД 200%). Конечно, все эти расчеты являются лишь приблизительными и зависят от выполнения надлежащих термических и воздухонепроницаемых методов строительства.

Пример Up-Hill House

Up-Hill house в верхней части Нью-Йорка — это двухэтажный дом над выходом из подвала, с 2 спальнями и 1 ванной, каждый этаж составляет 600 квадратных футов, что составляет 1200 квадратных футов жилой площади или 1800 квадратных футов кондиционированного пространства.R-значение плиты составляет 30, R-значение фундаментной стены равно 41, R-значение выше горизонтальной стены составляет 44 (двойная стойка с выдувной целлюлозой), R-значение холодного чердака составляет 75, их Ach50 составляет 0,46, и они используют механический ERV вентиляция и мисплитс мицубиси. Окна имеют значение U примерно от 0,18 до 0,24. Дом находится в зоне 5 с 6500 CDD, а оборудованные солнечные панели вырабатывают 8500 кВтч электроэнергии за счет солнечной энергии. Они использовали около 1800 кВтч для отопления каждый год с помощью бесканальных мини-секций. Чтобы преобразовать потребление тепла в относительное значение, вы разделите кВтч, использованный на площадь кондиционированного пространства (1800 кв. Футов), установленную жестким диском, чтобы получить значение кВт-ч / фут2 * HDD.Следовательно, это значение будет 1800 кВтч / 1800 футов2 / 6500HDD = 0,000154 кВтч / фут2-HDD. Это был очень хорошо сделанный дом, в котором большое внимание уделялось герметизации и изоляции.

Проверка работоспособности

Возможно, либо наш расчет инфильтрации / ERV, либо наш расчет пассивного солнечного усиления слишком оптимистичен. Если вы пересчитаете нашу электрическую тепловую нагрузку, рассчитанную выше (1254 кВтч), и разделите ее на площадь в квадратных футах (2100 с подвалом) и наш HDD 7500, наша тепловая эффективность составит 1254 кВтч / 2100/7500 HDD за 0.000076 кВтч / фут2-HDD. Это вдвое лучше, чем в случае с Up-Hill House, и, вероятно, маловероятно. Возможно, лучшим примером может служить дом с высокими эксплуатационными характеристиками, построенный Transformations INC. Эти дома были либо плиточными, либо целыми цокольными этажами. R-10 под плитой, стены подвала R-20, открытая ячейка R-46 с изоляцией над стенами, холодный чердак R-63, окна U = 0,22 и значения Ach50 от 1 до 1,5. В этих домах в среднем было от 0,00013 до 0,0004 кВтч / фут2 / HDD, причем большинство из них составляло примерно 0,00025 кВтч / фут2 / HDD, когда были включены подвалы.Если мы рассчитаем наши домашние значения, используя 0,00025 кВтч / фут2 / HDD, мы будем использовать 0,00025 x 2100 x 7500 = 3975 кВтч. Это будет 1/3 нашего энергетического бюджета, и может быть нормально, если мы сможем контролировать другие виды использования.

Расчет теплопотерь дома — считаем сами правильно! Расчет теплопотерь дома онлайн Расчет теплопотерь таблица.

Основы расчета теплопотерь

Факторы, влияющие на теплопотери

Величины измерения теплопотери

Формула расчета теплопотери

Особенности расчета теплопотерь деревянного дома

Необходимость расчета теплопотерь

Оценка теплопотери на расчетном примере

Стройматериалы и их сопротивление теплопередаче

Расчет теплопотери помещения в онлайн-режиме

Как должно быть по правилам (СНиП)

Как в реальности

Подсчет вручную

Расчет теплопотерь в 3 шагах

Калькулятор теплопотерь

Теплопотери дома: калькулятор

Как работает калькулятор теплопотерь стен дома

Грамотный расчет теплопотерь здания: калькулятор

Грамотный расчет теплопотерь (видео)

Узнаем как рассчитать теплопотери дома: особенности, рекомендации и программа

Основы расчета теплопотерь

Факторы, влияющие на теплопотери

Величины измерения теплопотери

Формула расчета теплопотери

Особенности расчета теплопотерь деревянного дома

Необходимость расчета теплопотерь

Оценка теплопотери на расчетном примере

Стройматериалы и их сопротивление теплопередаче

Расчет теплопотери помещения в онлайн-режиме

Расчет теплопотери деревянного дома

Как правильно рассчитать потери тепла в доме

Как измерить потери тепла из вашего дома | Руководства по дому

Передача тепла через элементы здания

Онлайн-калькулятор тепловых потерь

Общие коэффициенты теплопередачи некоторых распространенных строительных элементов

Значения U и R

Онлайн

Пример — значение U Бетонная стена

R-значения некоторых распространенных строительных материалов

Этот термальный дом | Сделай математику

Тепловой перенос

Проводимость

R-ценность

Конвекция

Излучение

Вся Энчилада

Реальный

Наш скучный дом

Рекомендации по кровле

Плиточные перекрытия

Я чувствую сквозняк

Уклонение от уклона

Извлеченные уроки

Онлайн калькулятор теплопотерь домов

оценок энергоснабжения дома своими руками | Министерство энергетики

Расчет тепловой нагрузки NetZero до строительства. — Веттинг Волчья усадьба

Добавить комментарий Отменить ответ