Изчисляване на топлинните загуби у дома: формула, калкулатор

Изчисляване на топлинните загуби у дома: формула, калкулатор Как се изчисляват топлинните загуби на частна къща + формули

Така че къщата ви да не е бездънна яма за разходи за отопление си струва да се изучат основните насоки на топлотехническите изследвания и методите за изчисление. Без предварително изчисляване на топлинната пропускливост и натрупването на влага, цялата същност на изграждането на къщи се губи. Предлагаме да разгледаме как да изчислим топлинните загуби на частна къща.

Различните области на физиката имат много общо в описанието на явленията, които изучават. В топлотехниката всичко е същото - принципите, които описват термодинамичните системи, ясно резонират с основите на електрическия магнетизъм, класическата механика и хидродинамиката.

В крайна сметка ще става дума за описване на един и същ свят и следователно няма да е изненадващо, че моделите на процесите се характеризират с определени общи черти в повечето области на изследванията.

Обща информация

Термичните процеси и тяхната физика

Същността на термичните явления разбирам не е трудно. Температурата на тялото или степента на нагряване не са нищо повече от мярка за интензивността на вибрациите на елементарните частици, от които се състои тялото. Ясно е, че когато две частици се сблъскат, тази с по-високо енергийно ниво ще даде енергия на частица с по-малко енергия, но не и обратно. Но това не е единственият начин за енергиен обмен, тъй като трансферът е възможен поради квантите на топлинното излъчване.

В този случай основният принцип със сигурност ще остане - квант, излъчен от по-малко нагрят атом, не е в състояние да прехвърля енергия към по-горещи елементи към частици. Той просто се отразява от него и може да изчезне безследно или да прехвърли енергията си към втори атом, който има по-малко енергия.

Термодинамиката е прекрасна с това, че протичащите в нея процеси са напълно визуални и могат да бъдат интерпретирани под прикритието на различни модели. Основното нещо е, че се наблюдават основните постулати, например, правото на прехвърляне на енергия и равновесие на термодинамичен тип. Така че, ако вашата идея е в съответствие с такива правила, тогава можете лесно да разберете методологията на изчисленията на топлотехника от a до z.

Концепцията за устойчивост на топлопредаване

Способността на определени материали да пренасят топлинна енергия се нарича топлопроводимост. Винаги е по-висока от плътността на веществото и по-добре структурата е адаптирана да предава вибрации от кинетичен тип. Количество, което е обратно пропорционално на топлопроводимостта, е съпротивлението на топлинния тип. За всички материали свойството може да придобие уникални стойности в зависимост от формата, структурата и много други фактори. Например, говорим за ефективността на топлопреминаването в дебелината на материалите и в зоната на контакт с други среди може да се различава и особено ако между материалите има поне малък слой материя в различно агрегирано състояние.

Формули

Топлинното съпротивление се определя количествено като температурната разлика, разделена на скоростта на топлинния поток:

R t = (T 2 -T 1 ) / P

В този случай:

  • R t Съпротивлението на секцията от термичен тип, измерено в K / W;
  • T 2 е температурата в началото на секцията, измерено в K;
  • T 1 Това е температурата в края на участъка, измерена също в K;
  • P е топлинният поток, обозначен като W.

Ако говорим за изчисляването на отоплението на частна къща, тогава термичното съпротивление ще играе решаваща роля. Всеки дизайн на оградата може да бъде представен като плоскопаралелен тип препятствие по пътя на топлинния поток. Общото му термично съпротивление е сбор от съпротивленията на всички слоеве поотделно и всички прегради се добавят към структурата на пространството, което е сградата.

Rt = l / (λ S)

В този случай във формулата:

  • R t е съпротивлението на участъка на веригата термично, обозначено като K / W;
  • l - дължина на участък от топлинната верига, измерена в m;
  • λ - коефициент на топлопроводимост на материала, измерен в W / (m K);
  • S - площ на напречното сечение на площадката, m 2 .

А сега да преминем към разглеждане на факторите.

Фактори, които влияят на топлинните загуби

Процесите от термичен тип перфектно корелират с електрическите - температурната разлика ще играе ролята на напрежение, а топлинният поток може да се счита за текуща сила , и да не се съпротивлявате дори на собствения си термин не е необходимо. Концепцията за най-малко съпротивление, която се появява в топлотехниката като мостове със студ, също е напълно валидна. Ако разгледаме произволен материал в даден раздел, достатъчно е просто да зададем пътя на топлинния поток както на макро ниво, така и на микро ниво. В ролята на първия модел ще вземем бетонна стена, в която по технологична необходимост чрез закрепване се правят стоманени пръти с произволен разрез.

Стоманата е в състояние да провежда топлина малко по-добре от бетона и следователно могат да се разграничат 3 основни топлинни потока:

  • Изчисляване на топлинните загуби у дома: формула, калкулатор През бетона.
  • Чрез стоманени пръти.
  • От останалите решетки до бетона.

Последният модел на топлинния поток е най-интересен. Тъй като стоманената пръчка се загрява по-бързо, има разлика в температурата между материалите по-близо до външната страна на стените.

По този начин стоманата не само е в състояние сама да „изпомпва“ топлината навън, но също така ще увеличи топлопроводимостта на съседния с нея бетон. В порест носител, термични процеси също протичат. Почти всички строителни материали са направени от разклонена мрежа от твърдо вещество, а пространството между тях е изпълнено с въздух. По този начин плътният и твърд материал ще служи като основен проводник на топлината, но поради сложността на конструкцията пътят, по който се разпространява топлината, ще бъде по-голям от напречното сечение.И така, вторият фактор, който определя термичното съпротивление, е, че всеки слой е разнороден и има сградна обвивка като цяло.

Третият фактор, който влияе на топлопроводимостта, ще наречем натрупване на влага вътре в порите. Водата има термично съпротивление 25 пъти по-малко от това на въздуха и ако тя запълва порите и като цяло, топлопроводимостта на материала ще стане дори по-висока, отколкото ако изобщо няма пори. Когато водата замръзне, ситуацията ще се влоши още повече - топлопроводимостта може да се увеличи до 80 пъти, а източникът на влага обикновено е въздухът в помещението и валежите. И така, трите основни начина за борба с това явление ще бъдат външната хидроизолация на стените, използването на парна защита и изчисляването на натрупването на влага, което трябва да се прави паралелно с прогнозиране на топлинните загуби.

Диференцирани схеми за изчисление

Най-простият метод за установяване на размера на топлинните загуби в сграда ще бъде пълно сумиране на стойностите на топлинните потоци през конструкциите, с които ще бъде оборудвана тази сграда.

Този метод напълно отчита разликата в структурата на различните материали, както и спецификата на топлинния поток през тях, а също и във възлите на свързването на една равнина с друга. Този подход за изчисляване на топлинните загуби на една къща значително ще опрости задачата, тъй като различните конструкции от заграждащ тип могат да се различават значително при проектирането на системи за топлинна защита. оказва се, че с отделно проучване ще бъде по-лесно да се определи сумата на топлинните загуби,

, защото за това има различни методи за изчисляване:

  1. За стени, изтичането на топлина от количеството ще бъде равно на общата площ, която се умножава по отношението на температурната разлика към съпротивлението. В този случай трябва да се вземе предвид ориентацията на стената към основните точки, за да се вземе предвид затоплянето през деня, както и капацитетът на продухване на конструкции от тип сграда.
  2. За припокриване методът е същият, но ще се вземат предвид присъствието на тавана и начина на използване.

    Дори за стайна температура можете да приложите стойност с 4 градуса по-висока и изчислената влажност също ще бъде с 5-10% по-висока.

  3. Топлинните загуби през пода се считат за зонални и описват поясите по целия периметър на конструкцията. Това се дължи на факта, че температурата на земята под пода е много по-висока близо до центъра на сградата в сравнение с частта, където стои основата.
  4. Топлинният поток през стъклопакета се определя от паспортните данни на дограмата и трябва да вземете предвид и вида на допир на прозорците до стената, както и дълбочината на склоновете.

След това нека преминем към примера за изчисление.

Пример за изчисления на топлинни загуби

Изчисляване на топлинните загуби у дома: формула, калкулатор Преди да демонстрираме примера за изчисление , трябва да се отговори на още един въпрос - как правилно да се изчисли интегралното съпротивление на термичен тип сложни конструкции с голям брой слоеве? Възможно е да направите това на ръка, за щастие, в съвременното строителство няма много видове носещи основи и изолационни системи.Но е много трудно да се вземе предвид наличието на декоративни покрития, фасадна и вътрешна мазилка, както и влиянието на всички преходни процеси и други фактори, и е по-добре да се използват автоматизирани изчисления. Един от най-добрите източници на мрежови типове за такива задачи би бил смартс. ru, което допълнително ще изготви диаграма на изместване на точката на оросяване в зависимост от климатичните условия.

Например, да вземем произволна структура.

Това ще бъде едноетажна къща с правилна правоъгълна форма с размер 8 * 10 метра и височина на тавана 3 метра. Къщата е с неизолиран под на грунд с дъски върху дървени трупи с въздушни пролуки, а височината на пода е с 0, 15 метра по-висока от землищната планова маркировка на обекта. Материалите за стени ще бъдат шлаков монолит с дебелина 0,42 метра с вътрешна вароциментова мазилка с дебелина до 3 см и външна шлаково-циментова гипсова смес "кожено палто" с дебелина до 5 см. Общата площ на остъкляване е 9,5 квадратни метра, и ролята на прозорците използва двукамерен стъклен пакет в термоспестяващ профил със средно термично съпротивление от 0,32 m 2 * C / W. Припокриването е направено върху дървени греди - отдолу ще бъде измазано по херпес зостер, напълнено с шлака и покрито с глинена замазка отгоре, над тавана има студено таванско помещение.

Задачата за изчисляване на топлинните загуби ще бъде формирането на топлозащитна система на стенните повърхности.

Стени

Прилагайки данните за терена, както и дебелината и материалите на слоевете, използвани за стените, в услугата, спомената по-горе, попълнете съответните полета. Според резултатите от изчислението съпротивлението на топлопреминаване е равно на 1. 11 m 2 * С / W, а топлинният поток през стените е 18 W за всички квадратни метри. При обща площ на стената (без остъкляването) от 102 квадратни метра, общата топлинна загуба през стените е 1,92 kW / h.

В този случай топлинните загуби през прозорците ще бъдат 1 kW.

Покрив и плоча

Формулата за изчисляване на топлинните загуби на къща през таванска плоча може да бъде направена в онлайн калкулатор чрез избор на необходимия тип оградни конструкции. В резултат на това съпротивлението на припокриване на топлинния трансфер е 0,6 m 2 * C / W, а топлинните загуби са 31 W на квадратен метър, т.е. 2,6 kW от цялата площ на оградната конструкция.

Резултатът ще бъде общата топлинна загуба, изчислена като 7 kW * h. При ниско качество на строителните конструкции, показателят очевидно е много по-малък от настоящия.

Всъщност изчислението е идеализирано и то не отчита специални коефициенти, например скоростта на вентилация, която е компонент на конвекционния топлообмен, както и загубите през входните врати и вентилация. Всъщност, поради инсталирането на нискокачествени прозорци, липсата на защита при опората на покрива към Mauerlat и ужасната хидроизолация на стените от основата, реалните топлинни загуби могат да бъдат 2-3 пъти по-високи от изчислените. И все пак, дори основни изследвания на топлинното инженерство ще помогнат да се определи дали конструкциите на къщата ще отговарят на санитарните стандарти.

.