Сколько тепла уходит через окна

Свыше 40% тепла из дома уходит через окна. Можно ли его удержать?

Зима в этом году выдалась затяжной, и долгожданное тепло все никак не наступает. А значит, затягивается и отопительный сезон. Холода и сырость не только портят нам настроение, но и тянут деньги из нашего кошелька. И пока не прогреется воздух, мы будем платить за отопление, ведь мерзнуть не хочется никому. А между тем, есть эффективный способ сделать наше жилище уютнее и теплее. Давайте разберемся, каким образом уходит тепло из квартиры и можно ли его удержать?

Как мы отапливаем улицу

Как тепло зимой попадает в наши дома, знают даже дети: через батареи. Если их мощности недостаточно, приходится подключать дополнительные ресурсы — электрообогреватели, тепловые пушки.

А вы не задумывались о том, почему, стоит только отключить все источники тепла, как в доме снова становится холодно? Как и почему тепло так быстро покидает наши квартиры?

Ответ на этот вопрос давно найден. Ученые подсчитали: до 40% тепла из квартиры уходит через. окна. Дело в том, что обычные оконные стекла не создают для него никакой мало-мальски существенной преграды. Физики объясняют: стекло по своей природе обладает высоким эмиссивитетом, то есть не держит, а легко отдает все полученное тепло. Потому-то оконные стекла, пока на улице холодно, тоже остаются холодными, как бы ни топили ваши батареи.

Посмотрите, как выглядит панельная 9-этажка на экране тепловизора. Ярче всего светятся стыки панельных плит и окна. Вот они, главные места теплопотери. Получается, что, оплачивая ежемесячно счета за отопление, электричество и газ, чтобы прогреть наше жилище, мы отапливаем, в основном. улицу?

Дотошные ученые выяснили: с каждого квадратного метра окна за отопительный период (с октября по апрель) улетучивается на улицу порядка 330 Квт/ч энергии. Этой энергии было бы достаточно, чтобы отапливать однокомнатную квартиру в течение трех дней.

Кто-то, узнав об этом, разведет руками. Мол, а что поделать в такой ситуации? Разве можно изменить природу оконного стекла?

Представьте себе, можно!

Нанотехнологии – для вашего комфорта

«Энергоэффективность» — слово, очень популярное в наши дни. Экономить энергию сейчас в каком-то смысле даже модно. Между тем, способ, которым можно снизить теплопотери самого обычного стекла, был изобретен еще в 80-х годах прошлого века. Суть его заключается в том, что на стекло, методом магнетронного напыления (в условиях вакуума), наносится специальный слой из оксидов металлов, толщиной всего в несколько нанометров.

Советские ученые таким образом обрабатывали иллюминаторы космических кораблей и летающих на больших высотах самолетов, чтобы защищать летчиков от космической радиации. Но так как в Советском Союзе изобретения не патентовались, ноу-хау быстро перекочевало за рубеж. А в США «космические» нанотехнологии нашли применение в повседневной оконной индустрии.

Так выглядят «теплопотери» обычного дома.

Одной из первых технологию магнетронного напыления для окон и архитектурных стекол стала применять компания «Гардиан» — мировой лидер стекольной индустрии. Сегодня, используя разные виды напылений или комбинируя их, на заводах «Гардиан» стеклам придают самые разные полезные свойства. Представьте, например, что одно и то же оконное стекло может зимой сберегать тепло в вашем доме, а летом — защищать жилище от жары! Именно такие свойства имеют стекла ClimaGuard Solar, которые производят и на заводе «Гардиан» в Рязани.

О защите от летней жары мы обязательно расскажем в одной из следующих публикаций, а сегодня — давайте узнаем о том, как же «работают» энергосберегающие стекла.

Серебряная защита

Для того чтобы стекло стало «теплым», на него в промышленных условиях, наносится слой серебра. Дело в том, что серебро (в отличие от самого стекла) обладает очень низким эмиссивитетом. Иными словами, оно медленно и неохотно отдает тепло.

Несколько нанометров серебра, нанесенные на стекло, коренным образом меняют его «холодный» характер. Теперь на улицу через стекло утекает всего… 4-5% тепловой энергии! Если мы посмотрим при помощи тепловизора на дом, где установлены окна с энергосберегающими стеклами, мы увидим, что через окна дом теряет меньше тепла, чем через стены!

Каждое такое окно работает по принципу «термоса», сберегая все тепло вашего жилища изнутри. Тонкая серебряная пленка на стекле не дает ему улетучиться на улицу, «отражает» его обратно в комнату. Люди, установившие себе окна с энергоэффективными стеклами, в один голос говорят, что в доме становится заметно теплее.

Важно и то, что серебро, напыленное на стекло, практически не влияет на его способность пропускать свет. Иными словами, с «теплыми» стеклами окна остаются прозрачными, и в доме — светло.

Энергоэффективное стекло заметно теплее простого, в этом можно убедиться, просто приложив к нему ладонь. В обычной комнате зимой воздух охлаждается от окна, опускается вниз. Потом, согревшись, снова поднимается вверх, и так – бесконечно. Поэтому, когда сидишь у окна, кажется, что где-то рядом постоянно «тянет» из щелей, даже если на самом деле никаких щелей нет. Знакомое ощущение? А вот в домах с «теплыми» стеклами псевдо-сквозняки отсутствуют. Так что если в вашем доме есть маленькие дети, которые играют на полу, или если вы сами любите пить утренний кофе, сидя на подоконнике, такое стекло может сделать вашу жизнь заметно комфортнее.

Кстати, энергосберегающее стекло в стеклопакете всегда располагают так, чтобы оно было обращено покрытием внутрь. Поэтому напыление не подвергается воздействию окружающей среды, а значит, будет служить вам столько, сколько и само окно.

Выгода — налицо!

Главное преимущество «теплых» стекол – это, конечно же, реальная экономия. Из вашего дома будет уходить гораздо меньше тепла, а значит — вам реже придется включать обогреватели, и вы будете тратить меньше денег, оплачивая показания электросчетчика. Если же у вас в квартире или в доме – автономное отопление, экономить вы будете и за счет уменьшения расхода газового топлива!

В 2008 году в одном из частных домов Рязани провели эксперимент: заменили обычные окна на стеклопакеты со стеклами «Гардиан». А спустя год — провели расчеты. Их результаты оказались очень показательны. Если с обычными окнами потребление газа в доме ежегодно составляло около 4800 кубометров, то после установки энергосберегающих стекол этот показатель снизился до 3700 кубометров. То есть газа стали сжигать меньше на целую 1000 кубометров! В денежном эквиваленте экономия составила несколько тысяч рублей!

Мало того: жильцы дома заметили, что если раньше газовый котел им приходилось включать уже в октябре, а выключать — в мае, то теперь и в октябре, и в мае, в доме достаточно тепло.

Мы обязательно побываем в этом доме и расскажем о нем более подробно в одном из следующих выпусков «толстушки».

Впрочем, узнать больше об энергосберегающих стеклах «Гардиан» вы можете уже сегодня: на сайте www.energosteklo.ru и во всех фирмах, где занимаются производством и установкой окон с применением стекол «Гардиан».

Спрашивайте окна со стеклом «Гардиан» в оконных фирмах Рязани!

Кстати

Вы наверняка спросите: дорогое ли это удовольствие – энергосберегающие стекла? Оказывается, вовсе нет! Разница в стоимости между обычным стеклом и энергосберегающим для потребителя составляет всего около 150 рублей.

Наша справка

Компания «Гардиан» — один из крупнейших мировых производителей стекла, основана в 1932 году в США. В числе первых начала выпускать безопасные лобовые стекла для автомобилей, которые не разлетались при аварии на острые осколки. Отсюда и пошло название: «guardian» в переводе с английского означает «защитник, охранник».

С 50-х годов прошлого века на предприятиях компании «Гардиан» выпускают стекло так называемым «флоат-методом» (от английского float – плыть). Суть технологии заключается в том, что смесь расплавленного песка (основного компонента при производстве стекла) с добавками выливают в ванну с расплавленным оловом. Плотность олова выше, чем плотность стекла, поэтому стекло растекается по олову, как капля масла по поверхности воды: идеально ровной, тонкой пленкой.

Эта технология успешно применяется и в наше время.

В 2009 году стекольный завод «Гардиан» был запущен в Рязани. В его строительство было вложено около 200 млн. долларов.

Как и на любом стекольном заводе, плавка стекла здесь идет непрерывно. В огромной стекловаренной печи при температуре 1,5 тысячи градусов постоянно находится порядка двух тысяч тонн расплавленной стекломассы. Останавливать печь нельзя: иначе стекломасса внутри застынет, и извлечь ее можно будет лишь разобрав печь на части.

В сутки на рязанском заводе «Гардиан» производят около 800 тонн стекла толщиной от 3 до 12 мм для нужд строительной индустрии, оконных компаний. Рынок сбыта широк: это и десятки городов России (от Москвы до Красноярска) и страны СНГ: Украина, Беларусь, Азербайджан, Армения.

Благодаря передовым технологиям, стекла «Гардиан» отличаются высоким качеством, они узнаются и ценятся во всем мире. Множество грандиозных архитектурных проектов в крупнейших городах воплощены в жизнь благодаря «Гардиан». Теперь узнать больше об этих уникальных стеклах больше могут и жители нашего города.

Еще больше материалов по теме: « Суперстекла Guardian »

Как уходит тепло через окна?

В этой статье перечислим, что влияет на потери тепла через окна. И перечислим мы это для того, чтобы, утепляя окна своими руками, делать это с пониманием, что и для чего делаем.

Факторы, влияющие на теплопотери через окна

Итак, вот что влияет на потери тепла через окна:

• размер окон и их количество (площадь светового проёма);
• материал оконного блока;
• тип остекления;
• месторасположение;
• уплотнение.

Теперь разберём «по косточкам» каждый фактор отдельно, узнаем, каким он должен быть оптимальным.

Какой должна быть площадь окон?

Очевидно, что чем больше площадь оконного проёма, тем больше тепла через него может покинуть комнату. Но совсем без окон нельзя… Площадь окон должна обосновываться расчетом: почему выбрали именно такую ширину и высоту окна?

Отсюда вопрос: какая площадь окон оптимальна в жилых домах?

Если обратиться к ГОСТ’ам, то получим чёткий ответ:

— площадь оконного проёма должна обеспечивать коэффициент естественной освещённости (КЕО), значение которого зависит от района строительства, характера местности, ориентации по сторонам света, назначения помещения, типа оконных переплётов.

Считается, что света поступает в помещение достаточно, если площадь всех стеклянных поверхностей в сумме составляет 10…12% от общей площади комнаты (рассчитанной по полу). По физиологическим показаниям считается, что оптимальное условие освещения достигается при ширине окон, равной 55% от ширины комнаты. Для котельных площадь светового проёма 0.33 м2 на 1 м3 объёма помещения.

Для отдельных помещений (например, котельных) имеются свои требования, о которых нужно узнавать в соответствующих нормативных документах.

Как снизить теплопотери при большой площади остекления?

Теплопотери через стёкла могут быть значительны, отчего и расходы на отопление большими.

Для уменьшения теплопотерь через окна на стёкла наносят специальные покрытия с односторонним пропусканием коротко- и длинноволнового излучения (длинноволновая часть спектра – это инфракрасные лучи, исходящие от отопительных приборов, они задерживаются, а коротковолновая часть — ультрафиолетовые лучи — пропускается). В результате зимой солнечный свет в помещение проходит, а тепло из помещения не уходит:

А летом наоборот:

Почему многослойное остекление эффективней?

Опыт показывает, что увеличение толщины воздушной прослойки между стёклами в двойном оконном переплёте, не приводит к увеличению тепловой эффективности всего окна. Эффективней сделать несколько прослоек, увеличивая количество стёкол.

«Классическая» двойная рама малоэффективна. А наибольшего эффекта можно достигнуть тройным остеклением. То есть, двухкамерный стеклопакет по всем параметрам (теплоизоляция, звукоизоляция) эффективней однокамерного.

(Камеры здесь – это промежутки между стёклами; два стекла – один промежуток, однокамерный стеклопакет; три стекла – два промежутка, две камеры… и т. д.)

Оптимальной толщиной воздушной прослойки между стёклами считается 16 мм.

Когда вам предлагают стеклопакеты, и нужно выбрать из нескольких видов, например, из таких (числа над стеклопакетами — это толщины стёкол и пространств между ними):

— то оптимальные второй и третий.

Ну, опять же, нужно иметь в виду уплотнение стёкол. В современных стеклопакетах не только увеличено число камер, но и в пространстве между стёклами откачан воздух, вместо него закачан какой-нибудь инертный газ, и камеры герметичны.

Месторасположение окон и потери тепла через них

Оконное стекло почти полностью прозрачно для солнечного тепла, но не прозрачно для «чёрных» источников излучения (с температурой ниже 230 градусов).

Намного больше тепла проходит через стекло снаружи, чем может пройти изнутри. Такая односторонняя проводимость может приводить к тому, что зимой отопление помещений с солнечной стороны может не потребовать значительных трат. Летом же получаем, наоборот, перегрев комнат, отчего возникает необходимость в охлаждении помещений.

Наименьшее поступление света бывает с северной, северо-восточной и северо-западной сторон.

Вывод: учитывать расположение окон и их влияние на климат в доме нужно на стадии проектирования дома. В противном случае остаётся лишь «бороться» с помощью жалюзей, плёнок на стёклах, реставрации старых рам или замены их на новые, утепления откосов и прочих мероприятий, о которых в следующих статьях.

Утепление дома. Куда уходит тепло из дома?

Любое строительство дома, начинается с составления проекта дома. Уже на этом этапе следует задуматься об утеплении своего дома, т.к. не существует зданий и домов с нулевыми теплопотерями, которые мы оплачиваем холодной зимой, в отопительный сезон. Поэтому осуществлять утепление дома снаружи и внутри нужно с учетом рекомендаций проектировщиков.

Содержание

Что и зачем утеплять?

При строительстве домов многие не знают, и даже не догадываются, что в построенном частном доме, в отопительный сезон до 70% тепла будет уходить на отопление улицы.

Задавшись вопросом экономии семейного бюджета и проблемой утепления дома, многие задаются вопросом: что, и как утеплять?

На этот вопрос очень легко ответить. Достаточно зимой взглянуть на экран тепловизора, и вы сразу же помете, через какие элементы конструкции уходит тепло в атмосферу.

Если у Вас нет такого прибора, то не беда, ниже мы опишем статистические данные, которые показывают, куда и в каких процентах уходит тепло из дома, а также размести видео тепловизора с реального проекта.

При утеплении дома важно понимать, что тепло уходит не только через перекрытия и крышу, стены и фундамент, но и через старые окна и двери, которые нужно будет заменить, или утеплить в холодное время года.

Распределение потерь тепла в доме

Все специалисты рекомендуют осуществлять утепление частных домов, квартир и производственных помещений, не только снаружи, но и изнутри. Если этого не сделать, то «дорогое» нам тепло, в холодное время года, будет попросту быстро улетучиваться в никуда.

Основываясь на статистике и данных специалистов, согласно которым, если определить и ликвидировать основные утечки тепла, то можно уже будет на этом сэкономить на отоплении зимой от 30% и более процентов.

Итак, давайте же разберем, в каких направлениях, и в каких процентах уходит наше тепло из дома.

Самые большие потери тепла происходят через:

Теплопотери через крышу и перекрытия

Как известно, теплый воздух всегда поднимается в верх, поэтому он обогревает не утепленную крышу дома и перекрытия, через которые и происходит утечка 25% нашего с Вами тепла.

Чтобы произвести утепление крыши дома и сократить потери тепла до минимума, нужно использовать утеплители для крыши суммарной толщиной от 200мм до 400мм. Технологию утепления крыши дома можно увидеть, увеличив картинку с права.

Теплопотери через стены

Многие, наверное, зададутся вопросом: а, почему теплопотери через не утепленные стены дома (около 35%), больше чем через не утепленную крышу дома, ведь весь теплый воздух поднимается в верх?

Все очень просто. Во-первых, площадь стен намного больше площади крыши, а во-вторых, разные материалы имеют разную теплопроводность. Поэтому, при строительстве загородных домов, в первую очередь нужно позаботиться об утеплении стен дома. Для этого подойдут утеплители для стен суммарной толщиной от 100 до 200мм.

Для правильного утепления стен дома необходимо иметь знания технологий и специальный инструмент. Технологию утепления стен кирпичного дома можно увидеть, увеличив картинку справа.

Теплопотери через полы

Как не странно, но не утепленные полы в доме забирают от 10 до 15% тепла (цифра может быть и больше, если у Вас дом построен на сваях). Это связано с вентиляцией под домом в холодный период зимы.

Для минимизации теплопотерь через не утепленные полы в доме, можно использовать утеплители для полов толщиной от 50 до 100мм. Этого будет достаточно, чтобы ходит босиком по полу в холодную зимнею пору. Технологию утепления полов дома можно увидеть, увеличив картинку справа.

Теплопотери через окна

Окна – пожалуй это, тот самый элемент, который практически невозможно утеплить, т.к. тогда дом станет похож на темницу. Единственное, что можно сделать для сокращения теплопотерь до 10%, так это сократить количество окон при проектировании, утеплить откосы и установить как минимум двойные стеклопакеты.

Теплопотери через двери

Последний элемент в конструкции дома, через который уходит до 15% тепла – это двери. Связано это с постоянным открытием входных дверей, через которые постоянно выходит тепло. Для сокращения теплопотерь через двери до минимума, рекомендуется устанавливать двойные двери, уплотнять их уплотнительной резинкой и ставить тепловые завесы.

Преимущества утепленного дома

• Окупаемость затрат в первый же отопительный сезон
• Экономия на кондиционирование и отоплении дома
• Прохлада в помещении летом
• Отличная дополнительная звукоизоляция стен и перекрытий потолка и пола
• Защита конструкций дома от разрушения
• Повышенный комфорт проживания в помещении
• Можно будет намного позже включать отопление

Итоги по утеплению частного дома

Утеплять дом очень выгодно, и в большинстве случаев даже необходимо, т.к. это обусловлено большим количеством преимуществ перед не утепленными домами, и позволяет сэкономить Ваш семейный бюджет.

Осуществив наружное и внутреннее утепление дома, Ваш частный дом станет подобен термосу. Из него не будет улетать тепло зимой и поступать жара летом, а все затраты на полное утепление фасада и крыши, цоколя и фундамента окупятся в течение одного отопительного сезона.

Для оптимального выбора утеплителя для дома, мы рекомендуем Вам почитать нашу статью: Основные виды утеплителей для дома, в которой подробно рассмотрены основные виды утеплителей, используемых при утеплении частного дома снаружи и внутри, их плюсы и минусы.

Видео: Реальный проект – куда уходит тепло в доме

Теплопотери в доме

Энергосбережение сейчас наиболее популярная тема в интернете. Еще бы, ведь экономить хочет каждый, а тем более в нынешних экономических условиях. Расчет потерь тепла при этом играет наиболее важную роль. Теплопотери в наиболее простом понимании это количество тепла, которое теряется помещением, домом или квартирой. Измеряются они в Вт. Возникают тепловые потери в доме из-за разницы внешних и внутренних температур воздуха.

В переходной и холодный период года температура на улицах падает, и возрастает разница температур внутреннего воздуха и воздуха на улице. И как уже мы упоминали, Второй закон термодинамики никто не отменял, поэтому тепло с ваших домов и квартир стремится его покинуть и обогреть холодную окружающую среду. Для снижения этих утрат тепла, делается утепление домов в различных видах от пенопласта и вентилируемых фасадов до современных теплоизоляционных материалов в виде шпаклевки. Главной же задачей в нашей профессии является поддержание в помещении комфортных параметров микроклимата. И в первую очередь, мы рассчитываем теплопотери для их компенсации.

Зачем делать расчет теплопотерь?

Когда же делают расчет потерь тепла в доме? Расчет теплопотерь обязателен при проектировании систем отопления, систем вентиляции, воздушных отопительных систем. Расчетные температуры берут из нормативных документов. Значение внешней температуры воздуха отвечает температуре наружного воздуха наиболее холодной пятидневки. Внутреннюю температуру берут или ту, которую желаете, или из норм, для жилых помещений это 20+-2°С.

Исходными данными для расчета служат: внешняя и внутренняя температура воздуха, конструкция стен, пола, перекрытий, назначение каждого помещения, географическая зона строительства. Все тепловые потери на прямую зависят от термического сопротивления ограждающих конструкций, чем оно больше, тем меньше теплопотери.

Для обеспечения комфортных условий пребывания людей в помещении нужно чтобы было правдивым уравнение теплового баланса

Qп+ Qо+ Qс+ Qк= Qср+ Qос+ Qпр+ Qлюд,

где Qп–теплопотери через пол, Qо–теплопотери через окна, Qс–теплопотери через стену, Qк- теплопотери через крышу, Qср–теплопоступления от солнечной радиации, Qос–теплопоступления от отопительных систем, Qпр–теплопоступления от приборов, Qлюд–теплопоступления от людей.

На практике же, уравнение упрощается и все утраты компенсирует система отопления, независимо водяная или воздушная.

Расчет теплопотерь

Получив исходные данные, проектировщики начинают расчет. Рассмотрим основные виды тепловых потерь и формулы их расчета. Теплопотери бывают: через стены, через пол, через окна, через крышу, через вентиляционные шахты и дополнительные потери тепла. Термическое сопротивление для всех конструкций рассчитывается по формуле

где α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/ м 2 · о С;
λ_і и δ_і – коэффициент теплопроводности для материала каждого слоя стены и толщина этого слоя в м;
α_н – коэффициент теплоотдачи внешней поверхности ограждения, Вт/ м 2 · о с;

Коэффициенты α берутся из норм, и разные для стен и перекрытий.

Первым делом рассмотрим теплопотери через стены

На них наибольшее влияние имеет конструкция стен. Рассчитываются по формуле: Коэф. n-поправочный коэффициент. Зависит от материала конструкций, и принимается n=1 если конструкции из штучных материалов,и n=0,9 для чердака, n=0,75 для перекрытия подвала.

Пример: Рассмотрим теплопотери сквозь кирпичную стену 510 мм с утеплителем минеральной ватой 100 мм и декоративным финишным шаром 30 мм. Внутренняя температура воздуха 22ºС, наружная -20ºС. Высотой пусть будет 3 м и длиной 4 м. В комнате одна внешняя стена, размещение на Юг, местность не ветреная, без внешних дверей. Для начала необходимо узнать коэффициенты теплопроводности этих материалов. Из размещенной выше таблицы узнаем: λ_к =0,58 Вт/мºС, λ_ут =0,064 Вт/мºС, λ_шт =0,76 Вт/мºС. После этого рассчитывается термическое сопротивление ограждающей конструкции:

R_ст=1/ 23 +0,51/0,58+0,1/0,064+0,03/0,76+ 1/ 8,6 = 2,64 м 2 ºС/Вт.

Для нашей местности такого сопротивления недостаточно и дом нужно утеплить лучше. Но сейчас не об этом. Расчет теплопотерь:

ß- это дополнительные потери тепла. Далее мы распишем их значение и станет ясно, откуда взялось число 10 и зачем делить на 100.

Далее идут тепловые потери сквозь окна

Здесь все проще. Расчет термического сопротивления не нужен, ведь в паспорте современных окон он уже указан. Теплопотери через окна рассчитываются по той же схеме, что и через стены. Для примера рассчитаем потери через энергосберегающие окна с термическим сопротивлением R_о= 0,87 (м 2 °С/Вт) размером 1,5*1,5 с ориентацией на Север. Q=1/0,87·2,25·42·1·(15/100+1)=125 Вт.

К теплопотерям через перекрытия относят отвод тепла через крышные и половые перекрытия. В основном это делается для квартир, где и пол и потолок представляет собой железобетонную плиту. На последнем этаже учитываются только потери сквозь потолок, а на первом лишь через подвальное перекрытие. Это обусловлено тем, что во всех квартирах принимается одинаковая температура воздуха, и теплоотдачу от квартиры к квартире не берут во внимание. Недавние исследования показали, что через не утепленные узлы примыкания перекрытий к ограждающим конструкциям идут большие потери тепла. Определение утечки тепла через перекрытие такое же как и для стены, но не учитываются дополнительные теплопотери. Коэффициент α берется другой: α _вн =8,7 Вт/(м 2 ·К) α _вн =6 Вт/(м 2 ·К), разница температур также, ведь в подвале или на крытом чердаке температура принимается в пределах 4-6ºС. Не будем расписывать расчет термического сопротивления для перекрытия, ведь он определяется по той же формуле R_ст = 1/ α_в + Σ ( δ_і / λ_і ) + 1/ α. Возьмем перекрытие с сопротивлением 4,95 и примем воздух на чердаке +4ºС, площадь потолка 3х4м, внутри 22ºС. Подставляем в формулу и получаем:Q=1/R·FΔt·n·β=1/4,95·12·18·0,9= 40 Вт.

Расчет потерь тепла через пол на грунте

Он немного сложнее нежели через перекрытие. Теплопотери рассчитываются по зонам. Зоной называют полосу пола шириной 2 м, параллельно внешней стене. Первая зона находится непосредственно возле стены, здесь происходит больше всего потерь тепла. За ней последуют вторая и другие зоны, до центра пола. Для каждой зоны рассчитывается свой коэффициент теплопередачи. Для упрощения вводится понятие удельного сопротивления: для первой зоны R1=2,15 (м 2 °С/Вт), для второй R2=4,3 (м 2 °С/Вт), для третьей R3=8,6 (м 2 °С/Вт)

Пример Есть комната в которой пол на грунте, размер пола 6х8 м Температуры все те же. Сначала разделим пол на зоны. У нас их получилось две. Находим площадь каждой зоны. У нас это 20 м2 для первой зоны и 8 м2 для второй. Затем задаемся условными сопротивлениями R1=2,15 (м 2 °С/Вт), R2=4,3 (м 2 °С/Вт), подставляем в формулу: Q=(F1/R1+F2/R2+F3/R3)(tвт — tвн)·n=(20/2,15+8/4,3)·42·1= 470 Вт.

Дополнительные теплопотери

Учитываются только для стен и окон, то есть конструкций которые напрямую соприкасаются с окружающей средой. Существует четыре вида дополнительных потерь тепла: на ориентацию, на ветреность, на количество стен и наличие внешних дверей. Выражаются они в процентах и в последствии переводятся в коэффициент дополнительных теплопотерь. Если помещение ориентированно на Север, Восток, Северо-Восток, Северо-Запад дополнительные потери тепла составляют 10%, когда на Юг, Запад, Юго-Запад, Юго-Восток, додаются 5%. Если здание находится в ветреной местности, додаются еще 10% тепловых потерь,а когда в защищенной от ветров местности только 5%. Если в помещении есть две внешние стены, то дополнительные потери составляют 5%, когда только одна — дополнительных потерь нет. Если в наружной стене есть дверь, можно рассчитать убыток сквозь нее, но проще добавить 60% если двери тройные, 80% когда двойные двери и 95% если они одинарные. Например: Комната имеет две внешние стены, размещенная в ветреной местности, одна стена выходит на Юг, вторая на Север, дверей нету. Тогда дополнительные потери составляют 10%+5% на ориентацию +10% на ветер +5% так как две стены. И того 30%, чтобы добавить их к основным теплопотерям нужно перевести в коэффициент β =30% + 100% =30/100 +1 =1,3 и подставляем в общую формулу.

Теплопотери на вентиляцию

Не учитываются, если проектируется воздушное отопление или используется вентустановка с подогревом воздуха, так как воздух в помещение поступает уже теплый, и на его нагрев не тратится тепло. Но если установка без подогрева, необходимо учесть расход тепла на нагрев входящего воздуха. Упрощенная формула выглядит так:

где V — бьем помещения в м3, Δt — разница внешней и наружной температур.

Сума всех потерь тепла и составляет общие потери помещения.

Расчет тепловых потерь в программе Excel

Сам процесс расчета тепловых потерь дома занимает довольно много времени, поэтому для себя мы создали шаблон в Excel, с помощью которого делаем расчеты. Решили с вами поделиться и использовать его можно перейдя по ссылке. Здесь же распишем инструкцию пользования.

Шаг 1

Перейти по ссылке и открыть программный файл. Вы перед собой увидите таблицу такого вида:

Шаг 2

Нужно заполнить исходные данные: номер помещения (если вам нужно), его название и температура внутри, название ограждающих конструкций и их ориентация, размеры конструкций. Вы увидите, что площадь считается сама. Если хотите отнимать площадь окна от стен, нужно корректировать формулы, так как мы не знаем где у вас будут записаны окна. У нас площади отнимаются. Также нужно заполнить коэффициент теплопередачи 1/R, разницу температур и поправочный коэффициент. К сожалению, их заполняют вручную. В примере у нас кабинет с тремя внешними стенами в одной стене два окна, в другой нет окон и третья имеет одно окно. Конструкции стен будет как в примере, где мы рассчитывали R, поесть к=1/R=1/2,64=0,38. Пол пусть будет на грунте и его поделим на зоны у нас их две и потери считаем для двух зон , тогда к1=1/2,15=0,47, к2=1/4,3=0,23. Окна пусть будут энергосберегающие R_о= 0,87 (м 2 °С/Вт), тогда к=1/0,87=1,14.

На картинке видно, что количество потерь тепла уже прорисовывается.

Шаг 3

К сожалению, также вручную заполняются и дополнительные потери. Вводить их нужно в процентах, программа сама в формуле переведет их на коэффициент. И так, для нашего примера: Стены 3 значит к каждой стене +5% теплопотерь, местность не веретенная поэтому +5% к каждому окну и стене, Ориентация на Юг +5% для конструкций, на Север и Восток +10%. Дверей внешних нет поэтому 0, но если бы были то суммировались бы проценты только к той стене в которой есть дверь. Напоминаем, что к полу или перекрытию дополнительные потери тепла не относятся.

Как видно, потери помещения возросли. Если у вас заходит в помещение уже теплый воздух, этот шаг последний. Число записанное в столбце Q, и есть ваши искомые тепловые потери помещения. И эту процедуру нужно провести для всех остальных помещений.

Шаг 4

В нашем же случае воздух не подогревается ,и чтобы рассчитать полные потери тепла, нужно в столбик Rввести площадь нашего помещения 18 м2, а в столбец S его высоту 3 м.

Эта программа значительно ускоряет и упрощает расчеты, даже невзирая на большое количество введенных вручную элементов. Она не раз помогала нам. Надеемся и вам она станет помощником!

Заключение

Правильный расчет теплопотерь покажет, что вы профессионал своего дела. Ведь согласитесь, расчет потерь 100 Вт/м2 слегка преувеличен, а в некоторых случаях недостаточен. Поэтому потратьте на 15 минут больше времени и рассчитайте тепловые потери здания. Исходя из этого вы сможете не только спроектировать более чем комфортные условия пребывания людей, но и сэкономить заказчику немалые средства на эксплуатацию систем. А опыт показывает, что к таким проектировщикам обращаются чаще.