Расчет теплопотерь стены: Расчет теплопотерь дома, онлайн калькулятор теплопотерь дома

Содержание

SmartCalc. Справка по работе с калькулятором

Выбор типа слояВызывает диалог выбора типа слоя (однородный, неоднородный, каркас, перекрестный каркас, кладка) и задания параметров слоя. В настоящий момент в конструкции допустимо не более одного слоя с типом "Каркас" и одного с типом "Перекрестный каркас". Количество слоев прочих типов не лимитируется.
Переместить внутрьПеремещает слой в сторону внутренней стороны конструкции.
Переместить наружуПеремещает слой в сторону наружной стороны конструкции.
Включение\выключение слояПозволяет "выключить" (игнорировать при расчетах) слой, не удаляя его. Обратное действие включает слой.
Изменить характеристикиВызывает диалог изменения характеристик материалов слоя. Изменение действует до перехода в текущей вкладке браузера на новую страницу или закрытие вкладки или самого браузера.
Удалить слойУдаляет слой из конструкции.

Вставить слой

Вставить слойВызывает диалог выбора материала, который будет добавлен, и вставляет новый слой в конструкцию.

Загрузить график

Загрузить графикИнициирует загрузку файла с графиком.
МатериалыЗамена материалаПри нажатии на наименование материала в таблице "Конструкция" вызывается диалог выбора материала и, при необходимости, производится замена материала на выбранный

Калькулятор теплопотерь стен дома. Расчет толщины стен для различных регионов.

Калькулятор расчета теплопроводности стен жилых домов разработан в строгом соответствии с СНиП П-03-79. Функционал позволяет рассчитать степень теплопроводности любой стены и сравнить его с требуемой СНИПом величиной. От Вас требуется указать предполагаемый регион строительства и выбрать материал и толщину стен.

Рассмотрим участвующие в вычислениях величины.

Статистические сведения для каждого региона определены в СНиП:

  • Темп. наружного воздуха — типичная минимальная температура наружного воздуха в зимний период.
  • Ср. темп. отопит. периода – среднесуточная температура наружного воздуха по отопительному периоду.
  • Продолжительность отопит. периода – среднестатистическая продолжительность отопительного периода в днях.
  • Условия эксплуатации в зонах влажности - зона влажности географического региона (A или B).

Используемые для расчетов константы из ГОСТ и СНиП, характеризующие внутренние жилые помещения (одинаковы для всех регионов):

Для расчетов также используются установленные характеристики для внутренних помещений.

Характеристики внутреннего помещения, используемые в вычислениях

  • Темп. внутреннего воздуха - положенная СНиПом минимальная температура внутреннего воздуха для жилых помещений.
  • Влажность внутреннего воздуха - предполагаемая влажность внутреннего воздуха помещения. При разной влажности материалы стен обладают различной теплопроводностью.
  • Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности – как быстро материал передает тепло вовнутрь помещения.
  • Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности - как быстро материал передает тепло во внешнюю среду.
  • Коэффициент теплотехнической однородности – коэффициент, позволяющий оценить теплотехническую однородность стенового материала.
  • Коэффициент полож. наружной поверхности
  • Нормируемый температурный перепад

Вышеуказанный СНиП также утверждает методики расчета теплопроводности стен, будь то стена из одного материала, или стеновой пирог из нескольких компонентов. Полученный по формулам коэффициент теплопроводности должен удовлетворять требованиям из этого же СНИП, т. е. быть выше двух коэффициентов, рассчитанным по разным формулам.

Приведем ряд рекомендаций, опубликованных специалистами НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА СТРОИТЕЛЬНОЙ ФИЗИКИ (НИИСФ) ГОССТРОЯ СССР.

Рекомендации разработчиков СНиП-II-3-79 по устройству стенового пирога

Рекомендации касаются проектирования ограждающих конструкций зданий и сооружений.

Преимущество при проектировании стеновых конструкций следует отдавать многослойным наружным стенам с использованием эффективного теплоизоляционного материала Однослойные наружные стены показывают некоторую эффективность при использовании легкого бетона плотностью не выше 1000 кг/м3, ячеистого бетона плотностью менее 800 кг/м3. Также хорошо показывает себя кладка из пустотелых керамических или силикатных камней и кирпичей. Пирог многослойных стен необходимо проектировать таким образом, чтобы с теплой стороны (изнутри) располагался материал с большим коэффициентом теплопроводности, что обеспечивает более высокую температуру угла;

Если утеплитель располагается внутри, скажем, кирпичной кладки, его рациональнее располагать ближе к внешней поверхности стены. При проектировании помещений для районов с расчетной скоростью ветра в июле не менее 2 м/с допускается использовать покрытия с вентилируемой воздушной прослойкой. Оптимальная толщина вентилируемой воздушной прослойки в наружных стенах находится в пределах 0,05-0,1 а оптимальная высота - 5-6 м.

Рациональнее организовать в ограждающей конструкции несколько воздушных прослоек малой толщины, чем одну большей толщины, при этом воздушные прослойки должны располагаться ближе к наружной стороне ограждения;

Поскольку переувлажненные материалы стеновых конструкций хуже справляются со своей задачей, слои материалов следует располагать изнутри наружу в порядке увеличения паропроницаемости.

Наружные и внутренние стены следует предохранять от грунтовой влаги путем устройства гидроизоляции. Основная обязательная во всех случаях горизонтальная гидроизоляция в нижней части наружной стены или по всему верху цоколя должна быть расположена выше тротуара или отмостки здания, но ниже отметки пола первого этажа. Дополнительную горизонтальную гидроизоляцию следует предусматривать в стенах зданий с подвалами и цокольными этажами ниже уровня их пола.

Теплопотери через пол и стены в грунт

Опубликовано 05 мая 2015
Рубрика: Теплотехника | 34 комментария

/Обратите внимание!!! Статья дополнена P.S. (25.02.2016) и P.S. (08.01.2021)./

Несмотря на то, что теплопотери через пол большинства одноэтажных промышленных, административно-бытовых и жилых зданий редко превышают 15% от общих потерь тепла, а при увеличении этажности...

...порой не достигают и 5%, важность правильного решения задачи определения теплопотерь от воздуха первого этажа или подвала в грунт не теряет своей актуальности.

Особенно важно правильно рассчитать эти теплопотери для подвальных комнат (залов), где они могут составить все 100% для данного типа помещений!

В этой статье рассматриваются три варианта решения поставленной в заголовке задачи. Выводы — в конце статьи.

Считая потери тепла, всегда следует различать понятия «здание» и «помещение».

При выполнении расчета для всего здания преследуется цель — найти мощность источника и всей системы теплоснабжения.

При расчете тепловых потерь каждого отдельного помещения здания, решается задача определения мощности и количества тепловых приборов (батарей, конвекторов и т.д.), необходимых для установки в каждое конкретное помещение с целью поддержания заданной температуры внутреннего воздуха.

Воздух в здании нагревается за счет получения тепловой энергии от Солнца, внешних источников теплоснабжения через систему отопления и от разнообразных внутренних источников – от людей, животных, оргтехники, бытовой техники, ламп освещения, системы горячего водоснабжения.

Воздух внутри помещений остывает за счет потерь тепловой энергии через ограждающие конструкции строения, которые характеризуются термическими сопротивлениями, измеряемыми в м2·°С/Вт:

R=Σ(δii)

δi – толщина слоя материала ограждающей конструкции в метрах;

λi – коэффициент теплопроводности материала в Вт/(м·°С).

Ограждают дом от внешней среды потолок (перекрытие) верхнего этажа, наружные стены, окна, двери, ворота и пол нижнего этажа (возможно – подвала).

Внешняя среда – это наружный воздух и грунт.

Расчет потерь тепла строением выполняют при расчетной температуре наружного воздуха для самой холодной пятидневки в году в местности, где построен (или будет построен) объект!

Но, разумеется, никто не запрещает вам сделать расчет и для любого другого времени года.

Расчет в Excel теплопотерь через пол и стены, примыкающие к грунту по общепринятой зональной методике В.Д. Мачинского.

Температура грунта под зданием зависит в первую очередь от теплопроводности и теплоемкости самого грунта и от температуры окружающего воздуха в данной местности в течение года. Так как температура наружного воздуха существенно различается в разных климатических зонах, то и грунт имеет разную температуру в разные периоды года на разных глубинах в различных районах.

Для упрощения решения сложной задачи определения теплопотерь через пол и стены подвала в грунт вот уже более 80 лет успешно применяется методика разбиения площади ограждающих конструкций на 4 зоны.

Каждая из четырех зон имеет свое фиксированное сопротивление теплопередаче в м2·°С/Вт:

R1=2,1  R2=4,3  R3=8,6  R4=14,2 

Зона 1 представляет собой полосу на полу (при отсутствии заглубления грунта под строением)  шириной 2 метра, отмеренную от внутренней поверхности наружных стен вдоль всего периметра или (в случае наличия подпола или подвала) полосу той же шириной, отмеренную вниз по внутренним поверхностям наружных стен от кромки грунта.

Зоны 2 и 3 имеют также ширину 2 метра и располагаются за зоной 1 ближе к центру здания.

Зона 4 занимает всю оставшуюся центральную площадь.

На рисунке, представленном чуть ниже зона 1 расположена полностью на стенах подвала, зона 2 – частично на стенах и частично на полу, зоны 3 и 4 полностью находятся на полу подвала.

Если здание узкое, то зон 4 и 3 (а иногда и 2) может просто не быть.

Площадь пола зоны 1 в углах учитывается при расчете дважды!

Если вся зона 1 располагается на вертикальных стенах, то площадь считается по факту без всяких добавок.

Если часть зоны 1 находится на стенах, а часть на полу, то только угловые части пола учитываются дважды.

Если вся зона 1 располагается на полу, то посчитанную площадь следует при расчете увеличить на 2×2х4=16 м2 (для дома прямоугольного в плане, т.е. с четырьмя углами).

Если заглубления строения в грунт нет, то это значит, что H=0.

Ниже представлен скриншот программы расчета в Excel теплопотерь через пол и заглубленные стены для прямоугольных в плане зданий.

Площади зон F1, F2, F3, F4 вычисляются по правилам обычной геометрии. Задача громоздкая, требует часто рисования эскиза. Программа существенно облегчает решение этой задачи.

Общие потери тепла в окружающий грунт определяются по формуле в КВт:

QΣ=((F1+F)/R1+F2/R2+F3/R3+F4/R4)*(tвр-tнр)/1000

Пользователю необходимо лишь заполнить в таблице Excel значениями первые 5 строчек и считать внизу результат.

Для определения тепловых потерь в грунт помещений площади зон придется считать вручную и затем подставлять в вышеприведенную формулу.

На следующем скриншоте показан в качестве примера расчет в Excel теплопотерь через пол и заглубленные стены для правого нижнего (по рисунку) помещения подвала.

Сумма потерь тепла в грунт каждым помещением равна общим тепловым потерям в грунт всего здания!

На рисунке ниже показаны упрощенные схемы типовых конструкций полов и стен.

Пол и стены считаются неутепленными, если коэффициенты теплопроводности материалов (λi), из которых они состоят, больше 1,2 Вт/(м·°С).

Если пол и/или стены утеплены, то есть содержат в составе слои с λ<1,2 Вт/(м·°С), то сопротивление рассчитывают для каждой зоны отдельно по формуле:

Rутепл i=Rнеутепл i+Σ(δjj)

Здесь δj – толщина слоя утеплителя в метрах.

Для полов на лагах сопротивление теплопередаче вычисляют также для каждой зоны, но по другой формуле:

Rна лагах i=1,18*(Rнеутепл i+Σ(δjj))

Расчет тепловых потерь в MS Excel через пол и стены, примыкающие к грунту по методике профессора А.Г. Сотникова.

Очень интересная методика для заглубленных в грунт зданий изложена в статье «Теплофизический расчет теплопотерь подземной части зданий». Статья вышла в свет в 2010 году в №8 журнала «АВОК» в рубрике «Дискуссионный клуб».

Тем, кто хочет понять смысл написанного далее, следует прежде обязательно изучить вышеназванную статью.

А.Г. Сотников, опираясь в основном на выводы и опыт других ученых-предшественников, является одним из немногих, кто почти за 100 лет попытался сдвинуть с мертвой точки тему, волнующую многих теплотехников. Очень импонирует его подход с точки зрения фундаментальной теплотехники. Но сложность правильной оценки температуры грунта и его коэффициента теплопроводности при отсутствии соответствующих изыскательских работ несколько сдвигает методику А.Г. Сотникова в теоретическую плоскость, отдаляя от практических расчетов. Хотя при этом, продолжая опираться на зональный метод В.Д. Мачинского, все просто слепо верят результатам и, понимая общий физический смысл их возникновения, не могут определенно быть уверенными в полученных числовых значениях.

В чем смысл методики профессора А.Г. Сотникова? Он предлагает считать, что все теплопотери через пол заглубленного здания «уходят» в глубь планеты, а все потери тепла через стены, контактирующие с грунтом, передаются в итоге на поверхность и «растворяются» в воздухе окружающей среды.

Это похоже отчасти на правду (без математических обоснований) при наличии достаточного заглубления пола нижнего этажа, но при заглублении менее 1,5…2,0 метров возникают сомнения в правильности постулатов…

Несмотря на все критические замечания, сделанные в предыдущих абзацах, именно развитие алгоритма профессора А.Г. Сотникова видится весьма перспективным.

Выполним расчет в Excel теплопотерь через пол и стены в грунт для того же здания, что и в предыдущем примере.

Записываем в блок исходных данных размеры подвальной части здания и расчетные температуры воздуха.

Далее необходимо заполнить характеристики грунта. В качестве примера возьмем песчаный грунт и впишем в исходные данные его коэффициент теплопроводности и температуру на глубине 2,5 метров в январе. Температуру и коэффициент теплопроводности грунта для вашей местности можно найти в Интернете.

Стены и пол выполним из железобетона (λ=1,7 Вт/(м·°С)) толщиной 300мм (δ=0,3 м) с термическим сопротивлением R=δ/λ=0,176 м2·°С/Вт.

И, наконец, дописываем в исходные данные значения коэффициентов теплоотдачи на внутренних поверхностях пола и стен и на наружной поверхности грунта, соприкасающегося с наружным воздухом.

Программа выполняет расчет в Excel по нижеприведенным формулам.

Площадь пола:

Fпл=B*A

Площадь стен:

Fст=2*h*(B+A)

Условная толщина слоя грунта за стенами:

δусл=f(h/H)

Термосопротивление грунта под полом:

R17=(1/(4*λгр)*(π/Fпл)0,5

Теплопотери через пол:

Qпл=Fпл*(tвtгр)/(R17+Rпл+1/αв)

Термосопротивление грунта за стенами:

R27=δуслгр

Теплопотери через стены:

Qст=Fст*(tвtн)/(1/αн+R27+Rст+1/αв)

Общие теплопотери в грунт:

QΣ=Qпл+Qст

Замечания и выводы.

Теплопотери здания через пол и стены в грунт, полученные по двум различным методикам существенно разнятся. По алгоритму А.Г. Сотникова значение QΣ=16,146 КВт, что почти в 5 раз больше, чем значение по общепринятому «зональному» алгоритму — QΣ=3,353 КВт!

Дело  в том, что приведенное термическое сопротивление грунта между заглубленными стенами и наружным воздухом R27=0,122 м2·°С/Вт явно мало и навряд ли соответствует действительности. А это значит, что условная толщина грунта δусл определяется не совсем корректно!

К тому же «голый» железобетон стен, выбранный мной в примере — это тоже совсем нереальный для нашего времени вариант.

Внимательный читатель статьи А.Г. Сотникова найдет целый ряд ошибок, скорее не авторских, а возникших при наборе текста. То в формуле (3) появляется множитель 2 у λ, то в дальнейшем исчезает. В примере при расчете R17 нет после единицы знака деления. В том же примере при расчете потерь тепла через стены подземной части здания площадь зачем-то делится на 2 в формуле, но потом не делится при записи значений… Что это за неутепленные стены и пол в примере с Rст=Rпл=2 м2·°С/Вт? Их толщина должна быть в таком случае минимум 2,4 м! А если стены и пол утепленные, то, вроде, некорректно сравнивать эти теплопотери с вариантом расчета по зонам для неутепленного пола.

Но самый главный вопрос автору (или редакции журнала) касается формулы (3) и графика:

R27=δусл/(2*λгр)=К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Насчет вопроса, относительно присутствия множителя 2 у λгр было уже сказано выше.

Я поделил полные эллиптические интегралы друг на друга. В итоге получилось, что на графике в статье показана функция при λгр=1:

 δусл= (½)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Но математически правильно должно быть:

δусл= 2*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

или, если множитель 2 у λгр не нужен:

δусл= 1*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Это означает, что график для определения δусл выдает ошибочные заниженные в 2 или в 4 раза значения…

Выходит пока всем ничего другого не остается, как продолжать не то «считать», не то «определять» теплопотери через пол и стены в грунт по зонам? Другого достойного метода за 80 лет не придумали. Или придумали, но не доработали?!

Предлагаю читателям блога протестировать оба варианта расчетов в реальных проектах и результаты представить в комментариях для сравнения и анализа.

Все, что сказано в последней части этой статьи, является исключительно мнением автора и не претендует на истину в последней инстанции. Буду рад выслушать в комментариях мнение специалистов по этой теме. Хотелось бы разобраться до конца с алгоритмом А.Г. Сотникова, ведь он реально имеет более строгое теплофизическое обоснование, чем общепринятая методика.

Прошу уважающих труд автора  скачивать файл с программами расчетов после подписки на анонсы статей!

Ссылка на скачивание файла:

teplopoteri-cherez-pol-i-steny-v-grunt (xls 80,5KB)

P. S. (25.02.2016)

Почти через год после написания статьи удалось разобраться с вопросами, озвученными чуть выше.

Во-первых, программа расчета теплопотерь в Excel по методике А.Г. Сотникова считает все правильно — точно по формулам А.И. Пеховича!

Во-вторых, внесшая сумятицу в мои рассуждения формула (3) из статьи А.Г. Сотникова не должна выглядеть так:

R27=δусл/(2*λгр)=К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

В статье А.Г. Сотникова — не верная запись! Но далее график построен, и пример рассчитан  по правильным формулам!!!

Так должно быть  согласно А.И. Пеховичу (стр 110, дополнительная задача к п.27):

R27=δуслгр=1/(2*λгр)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2)))

Отсюда:

δусл=R27гр=(½)*К(cos((h/H)*(π/2)))/К(sin((h/H)*(π/2))) 

P. S. (08.01.2021)

Время не стоит на месте… Широкому кругу инженеров стали доступны программы численного решения физических полей методом конечных элементов.

Рассмотренный в статье пример расчета теплопотерь подвала выполним в программе Agros2D, которую можно свободно скачать с официального сайта agros2d.org (с русским интерфейсом).

Исходные данные для расчета — те же:

1. Размеры подвала в плане по внутренним замерам – 9×12 м, заглубление – 2,5 м.

2. Стены и пол выполнены из железобетона толщиной 0,3 м с коэффициентом теплопроводности λ=1,7 Вт/(м·К).

3. Теплопроводность грунта λ=1,16 Вт/(м·К).

4. На границе «внутренняя поверхность подвала – воздух в подвале» коэффициент теплоотдачи α=8,7 Вт/(м2*К), температура воздуха в подвале tвр=+16 °С.

5. На границе «наружная поверхность грунта – наружный воздух» коэффициент теплоотдачи α=23 Вт/(м2*К), температура наружного воздуха tнр=-37 °С.

6. Нижняя граница грунта — ломаная изотермическая поверхность с постоянной температурой tгр=+4 °С.

7. Через боковые поверхности блока грунта и через верхние поверхности железобетонных стен тепловой поток отсутствует.

Форма нижней поверхности грунта выбрана таким образом, что глубина промерзания грунта на удалении от здания составляет ~ 2,4 м.

На скриншоте представлено стационарное температурное поле, рассчитанное в программе Agros2D.

Результаты расчета:

1. Теплопотери подвала через пол – 1,23 КВт.

2. Теплопотери подвала через стены – 4,12 КВт.

3. Общие теплопотери подвала – 5,35 КВт.

Выводы:

1. Полученный результат в 1,6 раза больше результата, полученного по зональной методике Мачинского и в 3 раза меньше результата по методике Сотникова.

2. Если в расчетной модели уменьшить глубину промерзания грунта с 2,4 м до 2,0 м, добавив на поверхность слой снега, то рассчитанные в Agros2D теплопотери будут весьма близки к результату, полученному по зональной методике.

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

Расчет теплопотерь через стены | Тепловизов

Минимизировать затраты на отопление и повысить теплосбережение невозможно без точного выявления причин утечки тепла и притока холода. Как показывает практический опыт, максимальное охлаждение дома происходит через ограждающие конструкции. Кроме того, теплопотери стен составляют от 20 до 30%. Причем специалисты отмечают, что наибольшие утечки тепла происходят в области фундамента, цокольного уровня и несущих стен здания.

Такая ситуация возникает вследствие использования некачественных стройматериалов, нарушения технологии строительства, игнорирования вопросов гидро- и теплоизоляции. В результате этого на поверхности появляются щели, она чрезмерно поглощает влагу, промерзает и разрушается.

Профессиональный подход к строительству и ремонту обеспечит изначально высокое качество работ. А регулярное применение тепловизионного обследования позволит выявить малейшие дефекты и отклонения от нормы.

Проблема потери тепла через стены

Комфортные условия в комнатах зависят не только от эффективности системы отопления, теплоотдачи радиаторов, а и от состояния стен. Наличие микротрещин и участков разрушенного стройматериала, отсутствие слоя теплоизоляции или его износ являются основной причиной утечки тепла сквозь эти элементы строительной конструкции.

Правильное утепление фасадной части здания позволяет решить следующие задачи:

  • снизить потребление энергоресурсов и расходы на оплату отопления на 30 – 50%;
  • обеспечить оптимальный температурный режим в помещении зимой и летом;
  • предупредить появление повышенной влажности и, соответственно, развитие грибков и плесени;
  • повысить шумоизоляцию и продлить срок эксплуатации строения.

Расчёт теплопотерь стены

Чтобы выявить участки фасада и цоколя, сквозь которые активно уходит тепло, правильным решением будет провести тепловизионное обследование. При этом многих также интересует, как рассчитать показатель теплопотерь самостоятельно. Для этого можно воспользоваться онлайн – калькулятором или сделать расчет по формуле: Q = S х (ΔT : Rt), где:

  • Q – теплопотери, Вт;
  • S – площадь стенок, кв. метров;
  • ΔT – температурная разница в помещении и на улице;
  • Rt – сопротивление теплопередаче, кв. метр х градус/Вт.

При проведении расчетов необходимо учитывать, как расположены стены относительно сторон света и как они прогреваются в дневное время.

Расчет теплопотерь стен - МатериалСтройСервис

Расчет теплопотерь стен производим по принципу расчета теплопотерь через огражадющие конструкции.
Исходя из плана дома, для расчета берем только стены (А, Б и В), так как стена (Г) граничит с соседней половиной жилого дома, простенки (Д) и не являются источником теплопотерь. Так же не учитывем двери, идущие из помещений № 1 и № 2 в помещение №3, потому что это помещение отапливаемое.
Стены дома – в щитах в качестве утеплителя использована мягкая стекловата толщиной 0,1 м с устройством пароизоляционного слоя. Фасад дома утеплен минераловатным утеплителем толщиной 0,05 метра, с устройством ветро- гидроизоляции и обшит виниловым сайдингом.

Для расчета площади стены без учета окон и дверей потребуются следующие размеры:

Длина стен (А, Б и В) – 6 м.
Высота стен – 2,5 м.
Площадь одного окна в помещениях № 1 и 2 – 1,2 м².
Площадь одного окна в помещении № 3 – 0,7 м².
Площадь входной двери (Е) в помещении № 3 – 1,6 м.

Расчет площади стены выполняем по формуле:
Общая длина стен ∙ высота стен – площадь окон (дверей), теперь подставим имеющиеся значения:
S стен (А и Б) = (6 м + 6 м) ∙ 2,5 м – (1,2 м² +1,2 м² + 0,7м²) = 26,9 м², округляем до 27 м² - полученная площадь стен (А и Б) для расчета теплопотерь.
S стены (В) = 6 м ∙ 2,5 м – 1,6 м (площадь двери) = 13,4 м², округляем до 13,5 м² - полученная площадь стены (В). Данная стена граничит с террасой, поэтому при расчете теплопотерь этой стены примем понижающий коэффициент 0,7.

Площадь стен известна, теперь для расчета теплопотерь необходимо вычислить величину сопротивления R для каждого слоя утеплителя стен, так как утепление стен многослойное:
Толщина минераловатного утеплителя со стороны фасада дома – 0,05 м с коэффициентом теплопроводности 0,039 Вт/мК. R₁ = 0,05 / 0,039 = 1,28 м² ∙ °С / Вт;

Межстеновой утеплитель стекловата - толщина 0,1 м с коэффициентом теплопроводности 0,043 Вт/мК. R2 = 0,1 / 0,043 = 2,32 м² ∙ °С / Вт;
Внутренняя обшивка стен мягкое ДВП (изоплита) – толщина слоя 0,012 м, коэффициент теплопроводности 0,05 Вт/мК. R3 = 0,012 / 0,05 = 0,24 м² ∙ °С / Вт.

Примечание: Внутреннюю и наружную обшивку стен из досок в расчет не берем, так как доски в щитах не имеют между собой плотного соединения, их назначение - для крепления отделочных стеновых материалов.
Расчет величины теплосопротивления стен дома производим по формуле:
Rстен = R1 + R2 + R3 = 3,84 м² ∙ °С / Вт.

Теперь в формулу расчета теплопотерь подставляем полученные показатели:

Теплопотери для стен (А и Б):
Q = S ∙ dT / R = 27 м² ∙ 52 град / 3,84 м² ∙ °С / Вт = 365,63 Вт.
Теплопотери для стены (В):
Q = S ∙ dT / R = 13,5 м² ∙ 52 град / 3,84 м² ∙ °С / Вт = 182,81 Вт ∙ 0,7 = 127,97 Вт.
Общие теплопотери стен составляют 493,5 Вт (или 0,49 кВт).

формулы, пример вычислений, онлайн калькулятор

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:

Наименование и краткая характеристика материалаКоэффициент теплопроводности (λ), Вт/(м*С)
Дерево0,14
ДСП0,15
Керамический кирпич с пустотами 1000 кг/м3),кладка на цементно-песчаный раствор0,52
Гипсовая штукатурка0,35
Минеральная вата0,041

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*(Твн)/R, где:

  • Тн – температура на улице, °C;
  • Тв – 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 (Твн) 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.

5. Дверь.

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.

Дата: 5 июля 2016

Онлай Калькулятор расчета теплопотерь стен дома

Одним из самых сложных и ответственных этапов в строительстве и оборудовании частного дома, является выбор подходящего отопительного котла. На сегодняшний день в специализированных магазинах можно увидеть котлы различной мощности. Однако не каждый потенциальный владелец дома и даже специалист, может легко и быстро подсчитать, какой именно котел нужен, чтобы во всех помещениях дома всегда было тепло и уютно.

Если снизите теплопотери дома, то вам придется тратить меньше сил и средств на его отопление и обогрев.

Для того нужно подсчитать теплопотери помещения, и только после этого можно приступать к определению оптимальной мощности котла. В этом вам может помочь специальный калькулятор теплопотерь и теплопроизводительности – с ним все подсчеты займут от силы несколько минут.

В первую очередь нужно указать, какие именно используются окна. Ведь через них теряется от 20% тепла и более, если установлены некачественные окна, имеющие щели. Вы можете выбрать самостоятельно подходящий вариант – тройной стеклопакет, двойной стеклопакет или же обычные окна.

Следующий пункт – стены. Через них в некоторых случаях может теряться до 50% тепла! Поэтому стены должны быть особенно хорошо теплоизолированы. В данном пункте укажите, какова теплоизоляция стен – хорошая, средняя или плохая.
Также необходимо указать, каким является соотношение площади окон и полов. В большинстве случаев она составляет от 10 до 50%. Выберите подходящее вам значение.

Укажите, до какого предела может опускаться температура снаружи помещения. Это очень важно, ведь котлу отопления придется обогревать ваше жилье как в теплые дни зимы, так и в самые морозные. И вы должны комфортно чувствовать себя при любой погоде.

Специалисты знают, что больше всего тепла теряют внешние стены, то есть те, которые выходят наружу. Укажите, сколько стен в комнате являются внешними.

Не менее важно указать, какое именно помещение вы просчитываете – жилое, обогреваемое помещение, холодный чердак или же теплое чердачное помещение.

Теперь осталось только указать высоту и площадь помещения. Эти данные получить очень легко – достаточно поработать несколько минут с рулеткой. Если при указании площади вам нужно использовать дробные числа, используйте точку, вместо запятой, чтобы калькулятор провел точные вычисления.

После ввода всех данных кликните по кнопке «Рассчитать». Калькулятор тут же выдаст вам, какими будут теплопотери данного помещения, и какую мощность должен иметь отопительный котел, чтобы в помещении всегда было тепло и уютно.

Теплопроизводительность котла

Расчет потерь тепла в стене | EGEE 102: Энергосбережение и защита окружающей среды

Потери тепла с поверхности стены можно рассчитать, используя любую из трех формул, которые мы рассмотрели в части A этого урока.

Потери тепла через стены, окна, крышу и пол следует рассчитывать отдельно из-за различных значений R для каждой из этих поверхностей. Если R-значение стен и крыши одинаково, сумма площадей стен и крыши может использоваться с одним R-значением.

Пример

Дом в Денвере, Колорадо, имеет 580 футов 2 окон (R = 1), 1920 футов 2 стен и 2750 футов 2 крыши (R = 22). Стены состоят из деревянного сайдинга (R = 0,81), фанеры 0,75 дюйма, теплоизоляции из стекловолокна 3,5 дюйма, полиуретановой плиты 1,0 дюйма и гипсокартона 0,5 дюйма. Рассчитайте потребность в отоплении дома на отопительный сезон, учитывая, что HDD для Денвера составляет 6 100 единиц.

Решение:

Потребность в отоплении дома = Потери тепла из дома в течение всего года.Чтобы рассчитать теплопотери всего дома, нам нужно отдельно рассчитать теплопотери от стен, окон и крыши и сложить все тепловые потери.

Потери тепла от стен:

Площадь стен = 1 920 футов 2 , HDD = 6 100, и необходимо рассчитать составное R-значение стены.

Материалы и их R-ценность
Материал R-значение
Деревянный сайдинг 0.81
Фанера 3/4 дюйма 0,94
3,5 дюйма из стекловолокна 3,5 дюйма x 3,7 / дюйм 12,95
1,0 дюйм полиуретановой плиты = 1,0 дюйм x 5,25 / дюйм 5,25
1/2 дюйма Гипсокартон 0,45
Общая R-стоимость стен 20,40
Потери тепла от стен = 1 920 футов 2 × 6 100 ° F − дней × 24 часа 20.4ft2 ° FhBtu = 13,78 млн БТЕ Потери тепла от окон = 580 кв. Футов × 6 100 ° F - дни × 24 часа 1 фут 2 ° F hBtu = 84,91 MMBtu Потери тепла от крыши = 2750 футов2 × 6100 ° F - дни × 24 часа22 футов2 ° F hBtu = 18,30 MMBtu

Общие тепловые потери от дома = 13,78 + 84,91 + 18,30 = 116,99 MMBTU в год или потребность в отоплении составляет 116,99 млн BTU в год .

Калькулятор потерь тепла

| Котельная компания США

Окна / двери H.M.
Одиночный 67
с одинарной изоляцией 41
Буря 34
Двойная изоляция 30
Стенка H.М.
Без изоляции 15
2 дюйма 6
4 дюйма 5
6 дюймов 4
Потолок H.M.
3 дюйма 5
6 дюймов 4
9 дюймов 3
10 дюймов 2
Этаж H.М.
3 дюйма 5
6 дюймов 4
9 дюймов 3
10 дюймов 2
Проникновение H.M.
1 1/2 воздухообмен 1,61
1 Воздухозаборник 1.07
3/4 воздухообмена 0.81
Окна /
Двери
H.M. Стенка H.M. потолок H.M. Этаж H.M. Проникновение H.M.
Одиночный 67 Без изоляции 15 3 дюйма 5 Без изоляции 4 1 1/2 воздухообмен 1.61
с одинарной изоляцией 41 2 дюйма 6

6 дюймов

4 Свес 3 " 5 1 Воздухозаборник 1,07
Буря 34 4 дюйма 5

9 дюймов

3 Свес 6 " 3 3/4 воздухообмена 0.81
Двойная изоляция 30 6 дюймов 4

10 дюймов

2 Свес 9 " 2

Расчет потерь тепла Приложение: Отлично подходит для определения потерь тепла в здании в целом.

Этот расчет поможет определить размер котла для дома.

Это должно использоваться в качестве оценки. Перед установкой нового котла необходимо предоставить подробную информацию о тепловых потерях.

* Множители нагрева (H.M.) BTU / Hr основаны на
разнице температур 60 градусов F (T.D.)

Процедура

  1. Измерьте общую длину всех внешних стен дома. Рассчитайте общую площадь стены, умножив общую длину на высоту стен.
  2. Измерьте площадь окна и двери. Выберите подходящий H.M.
  3. Записать чистую площадь стены = (общая площадь стены минус площадь двери и окна) выберите правильный H.М.
  4. Измерьте площадь потолка и выберите H.M.
  5. Измерьте площадь пола и выберите H.M. (ХМ из 4 человек используется в неотапливаемом подвале)
  6. Умножьте площадь этажа на высоту потолка, чтобы получить объем дома и выбрать соответствующий коэффициент воздухообмена: 1,61 для дома с открытой планировкой - 1,07 для дома со средним уровнем - 0,81 для дома с ограниченным объемом.
  7. Добавьте результаты шагов 1–6, чтобы получить общую потерю тепла в вашем доме.

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 (Btu / hr, W, J / s)

U = общий коэффициент теплопередачи, «U-значение» (BTu / hr ft 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 БТЕ / час) через одну единицу площади (м 2 или фут 2 ) o f структура, деленная на разницу температур по всей 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

Строительный элемент Коэффициент теплопередачи
U-значение
(BTU / (час фут 2 o F)) (Вт / (м 2 K))
Двери Одинарный лист - металл 1.2 6,8
1 дюйм - дерево 0,65 3,7
2 дюйма - дерево 0,45 2,6
Кровля Гофрированный металл - неизолированный 1,5 8,5
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
2 дюйма дерево - 1 дюйм изоляции 0,15 0,9
2 дюйма - бетонная плита 0,3 1,7
2 дюйма - бетонная плита - изоляция 1 дюйм 0,15 0,9
Окна Вертикальное одинарное остекление в металлической раме 5,8
Вертикальное одинарное остекление 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 окно с тройным остеклением, расстояние между стеклами 20 мм 1,9
Вертикальное герметичное окно с двойным остеклением с покрытием Low-E 0.32 1,8
Вертикальное окно с двойным остеклением с покрытием Low-E и наполнением 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 0.7 3,9
10 дюймов (250 мм) - кирпич 0,36 2,0

Значения U и R

Значение U (или фактор U) 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 / ч · фут 2 o F, Вт / м 2 K)

k = теплопроводность материала слоя (Btu in / час фут 2 o F, Вт / м · К)

с = 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 - л т - и проводимость слоя - К - для каждого слоя.Если количество слоев меньше четырех, замените толщину одного или нескольких слоев нулем.

1. с (дюйм, м) k (британских тепловых единиц / час фут 2 o F, Вт / м · К)

2. с (дюйм, м) k (британских тепловых единиц 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 (британская тепловая единица 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 / м · K))

= 3,13 Вт / м 2 K

R-значения некоторых обычных строительных материалов

Материал Сопротивление
R-значение
(час фут 2 o F / Btu) 2 K / W)
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 0,06 0,01
Фанера 1/4 " 0,31 0,05
Фанера 3/8" 0,47 0,08
Фанера 1/2 " 0.62 0,11
ДВП 1/4 " 0,18 0,03
ДВП, сосна или аналогичный материал 3/4" 0,94 0,17
ДВП, сосна или аналогичный 1 1 / 2 " 1,89 0,33
ДВП, сосна или аналогичный 2 1/2" 3,12 0,55
Гипсокартон 1/2 " 0,45 0,08
Гипсокартон 5/8 " 0.56 0,1
Стекловолокно 2 " 7 1,2
Стекловолокно 6" 19 3,3
Обычный кирпич на дюйм 0,20 0,04

R -значения некоторых обычных стеновых конструкций

Материал Сопротивление
R-значение
(час фут 2 o F / BTU) 2 K / Вт )
Стенка 2 x 4, неизолированная 5 0.88
Стена с каркасом 2 x 4 с изоляцией из войлока 3 1/2 " 15 2,6
Стена с каркасом 2 x 4 с жесткой панелью из полистирола 1", изоляционным слоем 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 Изоляционное одеяло 5 1/2 " 23 4
Стена с 2 x 6 стойками с изоляционной панелью 3/4", изоляция из войлока 5 1/2 ", изоляция из полиуретана 5/8" 28 4 .9

Калькулятор тепловых потерь | Калькулятор БТЕ

Вы можете использовать этот калькулятор тепловых потерь, чтобы оценить мощность обогревателя, необходимую для поддержания комфортной температуры в вашей комнате. Из текста вы узнаете, как рассчитать теплопотери и что такое калькулятор отопления BTU.

Зачем нужны системы отопления?

Все материалы проводят тепло. Вы можете согреть свое место до комфортной температуры, но пока температура на улице ниже, в вашем доме будет холоднее.Поток тепла из более теплого места в более холодное практически не остановить, независимо от того, насколько качественные изоляционные материалы вы найдете. Чтобы компенсировать потерю, нам необходимо подавать энергию с постоянной скоростью. Эта мощность представляет собой мощность нагревателя, которую этот калькулятор поможет вам вычислить.

Что влияет на теплопотери?

Потери тепла - это эффект теплопередачи (в ваттах) изнутри наружу. На теплопередачу влияют три фактора:

  1. площадь поверхности, через которую проходит тепло
  2. материал
  3. разница температур

Первый пункт прост: чем больше поверхность, тем больше тепла может передаваться одновременно.Второй момент касается характеристик материалов. Материалы, используемые в конструкции, должны соответствовать определенным стандартам. Помимо прочего, это означает, что они должны обладать особыми свойствами в отношении теплопередачи. Общей характеристикой является коэффициент теплопередачи, также называемый U-значением. Он определяет передачу тепла через один квадратный метр материала, деленную на разницу температур. Например, кирпичная стена размером 11 дюймов может иметь U порядка 1 Вт / (м · К), тогда как стандартное окно может иметь значение U в пять раз больше.Последний фактор - разница температур. Тепло течет только между областями с разной температурой, поэтому, если температура одинакова, потока тепла нет. Обычно теплопередача пропорциональна разнице температур.

Как рассчитать теплопотери?

Чтобы вычислить теплопотери, нам нужно просуммировать теплопотери по всем поверхностям комнаты и учесть различные характеристики материалов, используемых в конструкции. Общие потери тепла складываются из потерь через стены, пол и потолок.Мы вычисляем потери через одну поверхность по формуле:

Heat_loss = Площадь * U-значение ,

где

  • Площадь - площадь поверхности,
  • Значение U - значение U материала.

Потери тепла через стены можно оценить следующим образом. Во-первых, следует указать тип утеплителя. В нашем калькуляторе предусмотрено 3 варианта:

  • без дополнительной изоляции: сплошная кирпичная стена толщиной 9 дюймов, коэффициент теплопроводности = 2,2 Вт / (м² · К)
  • посредственная изоляция: стенка полости толщиной 11 дюймов, коэффициент U = 1.0 Вт / (м² · К)
  • очень хорошо изолирован: полая стена толщиной 11 дюймов с дополнительной изоляцией, коэффициент теплопроводности = 0,6 Вт / (м² · K)

При желании в расширенном режиме вы можете установить значение U вручную.

Нам также нужно знать общую площадь стен. Однако следует учитывать только внешние стены. Наконец, в расширенном режиме вы можете выбрать количество окон и внешних дверей. Через них теряется большое количество тепла. Мы установили коэффициент теплопроводности окон на уровне 2,5 Вт / (м² K) и внешних дверей на 2,4 Вт / (м² K) .

В нашем калькуляторе мы учитываем теплопотери через пол, только если это первый этаж. Значение U составляет 1 Вт / (м² · К) . Точно так же мы учитываем потери тепла через потолок, только если комната находится на верхнем этаже. Коэффициент теплопроводности потолка составляет 0,7 Вт / (м² · K) .

Калькулятор теплопотерь

Чтобы воспользоваться калькулятором теплопотерь и определить мощность обогревателя, необходимо указать размеры вашей комнаты, указать, на каком этаже находится этот этаж и какой утеплитель у стен.Если вы не уверены, какой тип изоляции выбрать, выбирайте изоляцию худшего качества. Безопаснее быть пессимистом. Наконец, вы также должны указать, сколько у вас внешних стен. В расширенном режиме вы также можете указать количество окон и дверей. Имея эту информацию, мы можем вычислить потери тепла (в ваттах, разделенных на разницу температур). Зная теплопотери, мы можем оценить мощность обогревателя. Последняя часть необходимой информации - это разница температур внутри (внутренняя температура) и снаружи (температура окружающей среды).Внутренняя температура зависит от вашего комфорта. Температура окружающей среды должна быть минимальной температурой в вашем регионе.

Вычислитель отопления в БТЕ

В некоторых местах по всему миру для указания мощности системы отопления чаще используется BTU (британская тепловая единица) в час вместо ватт. Если вам интересно, сколько BTU мне нужно, вы можете легко изменить с ватт на BTU в час в нашем калькуляторе.

5-ступенчатый расчет потерь тепла

Расчет тепловой нагрузки необходим до начала установки системы лучистого отопления, поскольку разные типы систем лучистого отопления имеют разные значения мощности в БТЕ.
Типичный расчет тепловой нагрузки состоит из расчета поверхностных тепловых потерь и тепловых потерь из-за инфильтрации воздуха. И то, и другое следует делать отдельно для каждой комнаты в доме, поэтому неплохо начать с плана этажа с размерами всех стен, полов, потолка, а также дверей и окон.

Ниже приведен пример 5-шагового руководства по расчету поверхностных тепловых потерь:

Шаг 1 - Расчет дельты T (расчетная температура):

Дельта T - это разница между расчетной температурой в помещении (T1) и расчетной температурой снаружи (T2), при этом расчетная температура в помещении обычно составляет 68-72 ° F в зависимости от ваших предпочтений, а расчетная температура наружного воздуха является типичным минимумом в течение отопительного сезона.Первый можно получить, позвонив в местную коммунальную компанию.
Предполагая, что T1 равно 72F, а T2 равно –5F, Delta T = 72F - (-5F) = 72F + 5F = 77F


Шаг 2 - Расчет площади поверхности:

Если расчет выполняется для внешней стены с окнами и дверями, расчет теплопотерь окна и двери должен выполняться отдельно.

Площадь стены = Высота x Ширина - Площадь двери - Площадь окна
Площадь стены = 8 футов x 22 фута - 24 квадратных футов - 14 квадратных футов = 176 квадратных футов - 38 квадратных футов = 138 квадратных футов

Шаг 3 - Рассчитайте коэффициент теплопередачи:

Используйте руководство «Типичные значения R и U» для получения значения R стены.

Значение U = 1 / значение R
Значение U = 1 / 14,3 = 0,07

Шаг 4 - Расчет теплопотерь поверхности стены:

Потери тепла с поверхности можно рассчитать по следующей формуле:

Поверхностные тепловые потери = U-значение x Площадь стены x Дельта T
Поверхностные тепловые потери = 0,07 x 138 квадратных футов x 77F = 744 BTUH
(значение U основано на предположении, что деревянная каркасная стена 2x4 со стекловолокном 3,5 дюйма изоляция)

Шаг 5 - Рассчитайте общую потерю тепла стеной:

Выполните шаги с 1 по 4, чтобы рассчитать теплопотери отдельно для окон, дверей и потолка.
Теплопотери двери = 0,49 x 24 кв. Фута x 77F = 906 BTUH
(значение U основано на предположении, что дверь из цельного дерева)
Потери тепла на окне = 0,65 x 14 кв. Футов x 77F = 701 BTUH
(Значение U основано на предположении, что окно состоит из двух панелей)
Потери тепла на потолке = 0,05 x 352 кв. Фута x 77F = 1355 BTUH
(Значение U основано на предположении, что изоляция из стекловолокна толщиной 6 дюймов. 22 фута x 16 футов)

Теперь сложите все числа вместе:
Общие тепловые потери стены = Потери стены + Потери окна + Потери двери + Потери потолка
Общие тепловые потери стены = 744 BTUH + 906 BTUH + 701 BTUH + 1352 BTUH = 3703 BTUH


Всегда следует учитывать скорость инфильтрации воздуха.
Для расчета потерь тепла в помещении из-за инфильтрации воздуха можно использовать следующую формулу:

Потери тепла при инфильтрации воздуха = Объем помещения x Дельта теплоносителя x Изменение количества воздуха в час x 0,018
Где объем помещения = длина x ширина x высота

изменения воздуха в час учитывают утечку воздуха в комнату.
Например: Потери тепла при инфильтрации воздуха = (22 фута x 16 футов x 8 футов) x 77F x 1,2 x 0,018 = 4683 BTUH

Для фактических расчетов обратитесь к подрядчику или разработчику системы.


Потери тепла через стену

Пример - потеря тепла через стену

Основной источник потерь тепла из дома - через стены. Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м 2 ). Стена толщиной 15 см (L 1 ) сделана из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1,0 Вт / м · К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи составляет 22 ° C и -8 ° C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах h 1 = 10 Вт / м 2 K и h 2 = 30 Вт / м 2 К соответственно.Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от внешних и внутренних условий (ветер, влажность и т. Д.).

  1. Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
  2. Теперь предположим, что теплоизоляция на внешней стороне этой стены. Используйте пенополистирольную изоляцию толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,03 Вт / м · К и рассчитайте тепловой поток ( теплопотери ) через эту композитную стену.

Решение:

Как уже было написано, многие процессы теплопередачи включают композитные системы и даже включают комбинацию теплопроводности и конвекции. С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . Коэффициент U определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии проблемы.

  1. голая стена

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стенку и не принимая во внимание излучение, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

U = 1 / (1/10 + 0,15 / 1 + 1/30) = 3,53 Вт / м 2 K

Тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 3,53 [Вт / м 2 K] x 30 [K] = 105.9 Вт / м 2

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q убыток = q. A = 105,9 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177 Вт

  1. композитная стена с теплоизоляцией

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стенку, отсутствие теплового контактного сопротивления и без учета излучения, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 0,1 / 0,03 + 1/30) = 0,276 Вт / м 2 K

Тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 0,276 [Вт / м 2 K] x 30 [K] = 8,28 Вт / м 2

Суммарные потери тепла через эту стену будут:

q убыток = q. A = 8,28 [Вт / м 2 ] x 30 [м 2 ] = 248 Вт

Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Его надо добавить, добавление следующего слоя теплоизоляции не дает такой большой экономии.Это лучше видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитных стен . Скорость устойчивой теплопередачи между двумя поверхностями равна разнице температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.

Интернет-курсов PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов."

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

"Он укрепил мои текущие знания и научил меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации. "

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным.Я многому научился и их было

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. "

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

"Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе."

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

"Справочные материалы были превосходными, а курс был очень информативным, особенно с учетом того, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Авария City Hyatt "

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You

- лучшее, что я нашел ».

Рассел Смит, П.E.

Пенсильвания

"Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал "

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

"Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле,

человек узнает больше

от сбоев."

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

"Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т.е. позволяете

студент, оставивший отзыв на курс

материалов до оплаты и

получает викторину."

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

"Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил много удовольствия "

Mehdi Rahimi, P.E.

Нью-Йорк

"Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов."

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

"Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемых тем »

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

"Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь."

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

"Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то неясной секции

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика."

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать свой медицинский прибор.

организация "

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

"Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

Доступно и просто

использовать. Большое спасибо ».

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

"Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата."

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

"Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь печатный тест во время

Обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

Предоставлено фактических случаев »

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

"Документ" Общие ошибки ADA при проектировании оборудования "очень полезен.Модель

тест действительно потребовал исследований в

документ но ответов были

в наличии. "

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

"Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ."

Джозеф Гилрой, П.Е.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

"Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой."

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

"Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

вынуждены путешествовать. "

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

пора исследовать где на

получить мои кредиты от. "

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. "

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

"Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу."

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

"Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. "

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники."

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40%. "

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

"Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

кодов и Нью-Мексико

правил. "

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

"Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

Сертификация . "

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

"У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил - много

оценено! "

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

"CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

"Курс был по разумной цене, а материал был кратким и

в хорошем состоянии »

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

"Вопросы подходили для уроков, а материал урока -

.

хороший справочный материал

для деревянного дизайна »

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

"Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку."

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве - проектирование

Building курс и

очень рекомендую ."

Денис Солано, P.E.

Флорида

"Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлен. "

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на номер

.

обзор везде и

всякий раз, когда."

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

"Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полное

и комплексное »

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

"Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по телефону

работ."

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, П.Е.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

"Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

"Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернись, чтобы пройти викторину "

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использовать в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

"Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс."

Ира Бродский, П.Е.

Нью-Джерси

"Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материалы для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график. "

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

"Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет."

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

"Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за создание

процесс простой. »

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и прошел

одночасовое PDH в

один час. "

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

"Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал ."

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об EE для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

.

процесс, которому требуется

улучшение."

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

"Мне очень нравится удобство участия в онлайн-викторине и получение сразу

сертификат. "

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

"Учебные модули CEDengineering - это очень удобный способ доступа к информации по телефону

.

многие различные технические зоны за пределами

по своей специализации без

надо ехать.

Расчет теплопотерь стены: Расчет теплопотерь дома, онлайн калькулятор теплопотерь дома

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *