Как произвести расчет теплопотерь личного дома + формулы
Чтоб ваш дом не был бездонной ямой для расходов на отопление, стоит изучить базисные направления термических технических изысканий и способы расчетов. Без заблаговременно проведенного расчета термический проницаемости и скопления воды пропадает вся сущность строительства домов. Предлагаем разглядеть, как создать расчет теплопотерь личного дома.
Различные области физики имеют много схожего в описании явлений, которыми ими изучаются. Все то же и в теплотехнике – принципы, которые обрисовывают термодинамические системы, наглядно перекликаются с основами электронного магнетизма, традиционной механики и гидродинамики.
В конце концов, пойдет речь о описании 1-го и такого же мира, и потому будет логично, что модели действий характеризуются определенными общими чертами в большинстве областей исследовательских работ.
Содержание:
- 1 Общие сведения
- 1.1 Теплотехнические процессы и их физика1.2 Понятие сопротивления термический передачи
2 Формулы3 Причины, которые влияют на термо утраты
- 3.1 Дифференцированные схемы расчетов3.2 Пример расчетов термический утраты
- 3.2.1 Стены3.2.2 Кровля и перекрытие
Общие сведения
Теплотехнические процессы и их физика
Сущность термических явлений осознать нетрудно. Температура тела либо степень нагревание будет ничем другим, как мера интенсивности колебаний простых частиц, их которых тело состоит. Понятно, что при столкновении 2-ух частиц та, у которой выше энергетический уровень, будет отдавать энергию частичке, у которой энергии меньше, но не напротив. Но это не единственный путь обмена энергий, поэтому что передача вероятна за счет квантов излучения тепла. При всем этом главный принцип непременно сохранится – квант, излученный наименее прогретым атомом, не в состоянии передавать энергию наиболее жарким элементами частичкам. Он просто отражается от нее и может безо всяких следов пропасть, либо же передать свою энергию второму атому, у которого меньше энергии.
Термодинамика великолепна тем, что происходящие в ней процессы стопроцентно приятные, а еще могут быть интерпретированы под видом различных моделей. Основное, чтоб были соблюдены главные постулаты, например, закон передачи энергии и равновесия термодинамического типа. Так что если ваше представление будет соответствовать таковым правилам, то вы просто можете осознать методику теплотехнических расчетов от а до я.
Понятие сопротивления термический передачи
Способность тех либо других материалов передавать термическую энергию именуется термический проводимостью. Она постоянно выше, нежели плотность вещества и тем лучше структура адаптирована для передачи колебаний кинетического типа. Величиной, которая назад пропорциональная термический проводимости, будет сопротивление теплового типа. У всех материалов свойство может принимать неповторимые значения зависимо от формы, структуры, а еще огромное количество других причин. Например, идет речь про эффективность термический передачи в толщу материалов и в зоне контакта с остальными средами способны различаться, а в особенности, если меж материалами есть хотя бы малая прослойка вещества в ином агрегатном состоянии.
Формулы
Тепловые сопротивление количественно выражается в разнице температур, разбитой на мощность потока тепла:
Rt=(T2-T1)/P
При всем этом:
-
Rt является сопротивление участка теплового типа, измеряется в К/Вт;
T2 представляет собой температуру начала участка, измеряется в К;
T1 это температура конца участка, тоже измеряется в К;
P представляет собой поток тепла, обозначается как Вт.
Если гласить про расчет отопления личного дома, то тепловое сопротивление будет играться определяющую роль. Неважно какая система огораживания быть может представлена как преграда плоскопараллельного типа на пути потока тепла. Ее общее сопротивление теплового типа складывается из сопротивлений всех слоев по раздельно, и при всем этом все перегородки складываются в конструкции места, которая является зданием.
Rt = l / (λ·S)
При всем этом в формуле:
-
Rt —сопротивление участка цепи термически, обозначается как К/Вт;
l — длина участка цепи тепла, измеряется в м;
λ — коэффициент термический проводимости материала, измеряется в Вт/(м·К);
S — площадь поперечного сечения участка, м2.
А сейчас перейдем к рассмотрению причин.
Причины, которые влияют на термо утраты
Процессы термического типа отлично коррелируют с электротехническими – в роли напряжение будет выступать разница температур, и поток тепла можно разглядеть, как токовую силу, а для сопротивления даже собственного термина придумать не требуется. Еще в полной степени справедливо и понятие самого наименьшего сопротивления, которое бытует в термический технике как мосты холода. Если разглядеть случайный материал в разрезе, хватит обычный установку пути потока тепла как на макроуровне, и на микроуровне. В роли первой модели примем стенку из бетона, в какой по технологической необходимости изготовлены сквозные крепления стержнями из стали с произвольным сечением.
Сталь способна проводить тепло мало лучше бетона, и поэтому можно выделить 3 главных потока тепла:
-
Через бетонную толщу.
Через стержни стали.
От других стержней до бетона.
Модель крайнего потока тепла самая увлекательная. Потому что металлической стержень греется быстрее, то поближе к внешной стороне стенок наблюдается разница температур материалов. Таковым образом, сталь не только лишь способна «перекачивать» тепло наружу сама по для себя, она тоже будет наращивать проводимость тепла бетона, который прилегает рядом. В пористой среде термо процессы протекают также. Фактически все стройматериалы изготовлены из разветвленной сети твердого вещества, а еще место меж ними заполнено воздухом. Так, основным проводником тепла будет служить плотный и жесткий материал, но за счет сложностей структуры путь, по которому распространяется тепло, будет больше, чем поперечное сечение. Так, 2-ой фактор, который описывает тепловое сопротивление, это то, что любой слой неоднородный и имеет ограждающую систему в целом.
3-ий фактор, который влияет на термическую проводимость, мы назовем скопление воды снутри пор. Вода владеет тепловым сопротивлением в 25 раз меньше, нежели у воздуха, и если она будет заполнять поры, и в целом термическая проводимость материала станет даже выше, чем если б совершенно не было пор. При замерзании воды ситуация станет еще ужаснее – термическая проводимость может возрости до 80 раз, а источником воды обычно становится воздух снутри комнаты и осадки. Итак, три главные методы борьбы с схожим явлением будет внешняя стеновая гидроизоляция, применение паровой защиты и расчет скопления воды, который непременно следует произвести параллельно прогнозированию утрат тепла.
Дифференцированные схемы расчетов
Самым обычным способом для установления размера утрат тепла строения будет полное суммирование значений термических потоков через конструкции, которыми это здание будет оборудован. Таковой способ стопроцентно учитывает разницу в структуре различных материалов, а еще специфику потока тепла через их, а еще в узлах примыкания единой плоскости к другой. Таковой подход к расчету термических утрат дома очень упростит задачку, поэтому что различные систему ограждающего типа могут значительно различаться в устройство систем термический защиты. выходит, что при раздельном исследовании обусловит сумму термических утрат проще,
поэтому что для этого предусмотрены различные способы вычислений:
Для стенок утечки тепла по количеству будут равны общей площади, которая умножена на отношение различия температур к сопротивлению. При всем этом следует взять во внимание стеновую ориентацию по сторонам света для учета прогревания в дневное время, также продуваемость конструкций строительного типа.
Для перекрытия метод этот же, но при всем этом будет учтено наличие чердачного помещения и режим использования. Еще за комнатную температуру можно использовать значение на 4 градуса выше, а расчетная влажность тоже будет больше на 5-10%.
Термо утраты через пол считают зонально, и описывая пояса по всему периметру строения. Это соединено с тем, что температура земли под полом куда выше около центра строения по сопоставлению с частью, где стоит фундамент.
Поток тепла через остекление определяется паспортными данными оконных рам, а еще следует учитывать тип примыкания окон к стенке, а еще глубину откосов.
Далее перейдем например по расчету.
Пример расчетов термический утраты
Перед тем, как показать пример расчета, следует ответить на очередной вопросец – как верно посчитать интегральное сопротивление теплового типа сложных конструкций с огромным числом слоев? Это может быть создать вручную, к счастью, в современным строительстве применяется не настолько не мало видов несущих оснований и утеплительных систем. Но учитывать при всем этом наличие декоративной отделки, фасадной и интерьерной штукатурки, а еще воздействие всех действий переходного типа и других причин очень трудно, и лучше употреблять автоматические вычисления. Один из наилучших ресурсов сетевого типа для схожих задач будет smаrtсаlс.ru, который добавочно составит диаграмму смещения точки росы зависимо от критерий атмосферного климата.
Например, возьмем случайное строение. Это будет одноэтажный дом правильной прямоугольной формы с размером 8*10 метров и высотой потолков в 3 метра. В доме изготовлен неутепленный пол по грунтовке досками на лагах с зазорами воздуха, а высота пола на 0.15 метров больше отметки планирования земли на участке. Материалов стенок будет шлаковый монолит с шириной 0.42 метра с внутренней известково-цементной штукатуркой с шириной до 3 см и внешной шлаково-цементной штукатурной консистенцией «шуба» с шириной до 5 см. общая площадь остекления составляет 9.5 квадратных метров, и в роли окон используют двухкамерный стекловой пакет в термическом сберегающей профиле со средним сопротивлением теплового типа в 0.32 м2*С/Вт. Перекрытие изготовлено на древесных опорах – снизу будет заштукатурено по дранке, заполнено шлаком и сверху покрыто глиняной стяжкой, над перекрытием – прохладный чердак. Задачка подсчета термических утрат будет формирование теплозащитной системы стеновых поверхностей.
Стенки
Применяя данные про местность, а еще толщину и материалы слоев, которые применены для стенок, на упомянутом выше сервисе следует заполнит надлежащие поля. По результатам расчета сопротивление термический передачи оказывается равно 1.11 м2*С/Вт, а поток тепла через стенки 18 Вт на всех квадратных метров. При общей стеновой площадки (за вычетом остекления) в 102 квадратных метра общие утраты тепла через стенки составляет 1.92 кВт/ч. При всем этом термо утраты через окна составят 1 кВт.
Кровля и перекрытие
Формула расчета теплопотерь дома через чердачное перекрытие можно создать в онлайн-калькуляторе, выбирая требуемый тип конструкций огораживания. В итоге сопротивления перекрытия термический передачи составляет 0.6 м2*С/Вт, а термо утраты составляет 31 Вт на квадратный метр, другими словами 2.6 кВт со всей площади конструкции огораживания. Итогом будут суммарные утраты тепла по расчетам 7 кВт*ч. При низком качестве конструкций строительного типа показатель разумеется очень меньше реального.
По сути расчет идеализирован, и в нем не учтены особенные коэффициенты, например, продуваемость, составляющая термического обмена конвекционного типа, а еще утраты через входные двери и вентиляцию. В вправду, из-за установки окон низкого свойства, отсутствия защиты на примыкании крыши к мауэрлату и страшной гидроизоляции стенок от фундамента истинные термо утраты могут быть в 2-3 раза больше расчетных. И все-же даже главные теплотехнические исследования посодействуют обусловиться, будут ли конструкции дома соответствовать санитарным нормам.