Расчет тепловой нагрузки на отопление здания
Чтобы выяснить, какой мощностью должно располагать теплосиловое оборудование частного дома, нужно определить общую нагрузку на систему отопления, для чего и выполняется тепловой расчет. В данной статье мы не станем говорить об укрупненной методике подсчетов по площади или объему здания, а представим более точный способ, используемый проектировщиками, только в упрощенном виде для лучшего восприятия. Итак, на систему отопления дома ложится 3 вида нагрузок:
- компенсация потерь тепловой энергии, уходящей сквозь строительные конструкции (стены, полы, кровлю);
- нагрев воздуха, потребного для вентиляции помещений;
- подогрев воды для нужд ГВС (когда в этом задействован котел, а не отдельный нагреватель).
Рассмотрим, как правильно рассчитать каждую из этих нагрузок по отдельности и определить общую мощность отопления здания.
Определение потерь тепла через наружные ограждения
Для начала представим формулу из СНиП, по которой производится расчет тепловой энергии, теряемой через строительные конструкции, отделяющие внутреннее прострaнcтво дома от улицы:
Q = 1/R х (tв – tн) х S, где:
- Q – расход тепла, уходящего через конструкцию, Вт;
- R – сопротивление передаче тепла сквозь материал ограждения, м2ºС / Вт;
- S – площадь этой конструкции, м2;
- tв – температура, которая должна быть внутри дома, ºС;
- tн – средняя уличная температура за 5 самых холодных дней, ºС.
Для справки. Согласно методике расчет теплопотерь выполняется отдельно для каждого помещения. С целью упростить задачу предлагается взять здание в целом, приняв приемлемую среднюю температуру 20—21 ºС.
Площадь для каждого вида наружного ограждения вычисляется отдельно, для чего измеряются окна, двери, стены и полы с кровлей. Так делается, потому что они изготовлены из разных материалов различной толщины. Так что расчет придется делать отдельно для всех видов конструкций, а результаты потом просуммировать. Самую холодную уличную температуру в своем районе проживания вы наверняка знаете из пpaктики. А вот параметр R придется рассчитать отдельно по формуле:
R = δ / λ, где:- λ – коэффициент теплопроводности материала ограждения, Вт/(мºС);
- δ – толщина материала в метрах.
Примечание. Значение λ – справочное, его нетрудно отыскать в любой справочной литературе, а для пластиковых окон этот коэффициент вам подскажут производители. Ниже приводится таблица с коэффициентами теплопроводности некоторых стройматериалов, причем для вычислений надо брать эксплуатационные значения λ.
В качестве примера подсчитаем, сколько тепла потеряет 10 м2 кирпичной стены толщиной 250 мм (2 кирпича) при разнице температур снаружи и в доме 45 ºС:
R = 0.25 м / 0.44 Вт/(м · ºС) = 0.57 м2 ºС / Вт.
Q = 1/0.57 м2 ºС / Вт х 45 ºС х 10 м2 = 789 Вт или 0.79 кВт.
Если стена состоит из разных материалов (конструкционный материал плюс утеплитель), то их тоже надо считать отдельно по приведенным выше формулам, а результаты суммировать. Таким же образом просчитываются окна и кровля, а вот с полами дело обстоит иначе. Первым делом необходимо нарисовать план здания и разбить его на зоны шириной 2 м, как это сделано на рисунке:
Теперь следует вычислить площадь каждой зоны и поочередно подставить в главную формулу. Вместо параметра R нужно взять нормативные значения для зоны I, II, III и IV, указанные ниже в таблице. По окончании расчетов результаты складываем и получаем общие потери тепла через полы.
Расход на подогрев вентиляционного воздуха
Малосведущие люди часто не учитывают, что приточный воздух в доме тоже надо подогревать и эта тепловая нагрузка тоже ложится на отопительную систему. Холодный воздух все равно попадает в дом извне, хотим мы того или нет, и на его нагрев нужно затратить энергию. Больше того, в частном доме должна функционировать полноценная приточно-вытяжная вентиляция, как правило, с естественным побуждением. Воздухообмен создается благодаря наличию тяги в вентиляционных каналах и дымоходе котла.
Предлагаемая в нормативной документации методика определения тепловой нагрузки от вентиляции достаточно сложна. Довольно точные результаты можно получить, если просчитать эту нагрузку по общеизвестной формуле через теплоемкость вещества:
Qвент = cmΔt, здесь:
- Qвент – количество теплоты, потребное для нагрева приточного воздуха, Вт;
- Δt – разница температур на улице и внутри дома, ºС;
- m – масса воздушной смеси, поступающей извне, кг;
- с – теплоемкость воздуха, принимается 0.28 Вт / (кг ºС).
Сложность расчета этого типа тепловой нагрузки заключается в правильном определении массы нагреваемого воздуха. Выяснить, сколько его попадает внутрь дома, при естественной вентиляции сложно. Поэтому стоит обратиться к нормативам, ведь здания строят по проектам, где заложены потребные воздухообмены. А нормативы говорят, что в большинстве комнат воздушная среда должна меняться 1 раз в час. Тогда берем объемы всех помещений и прибавляем к ним нормы расхода воздуха на каждый санузел – 25 м3/ч и кухонную газовую плиту – 100 м3/ч.
Чтобы произвести расчет тепловой нагрузки на отопление от вентиляции, полученный объем воздуха надо пересчитать в массу, узнав его плотность при разных температурах из таблицы:
Предположим, что общее количество приточного воздуха составляет 350 м3/ч, температура снаружи – минус 20 ºС, внутри – плюс 20 ºС. Тогда его масса составит 350 м3 х 1.394 кг/м3 = 488 кг, а тепловая нагрузка на отопительную систему — Qвент = 0.28 Вт / (кг ºС) х 488 кг х 40 ºС = 5465.6 Вт или 5.5 кВт.
Тепловая нагрузка от нагрева воды для ГВС
Для определения этой нагрузки можно воспользоваться той же простой формулой, только теперь надо посчитать тепловую энергию, расходуемую на подогрев воды. Ее теплоемкость известна и составляет 4.187 кДж/кг °С или 1.16 Вт/кг °С. Учитывая, что семье из 4 человек на все потребности достаточно 100 л воды на 1 сутки, нагретой до 55 °С, подставляем эти цифры в формулу и получаем:
QГВС = 1.16 Вт/кг °С х 100 кг х (55 – 10) °С = 5220 Вт или 5.2 кВт теплоты в сутки.
Примечание. По умолчанию принято, что 1 л воды равен 1 кг, а температура холодной водопроводной воды равна 10 °С.
Единица мощности оборудования всегда отнесена к 1 часу, а полученные 5.2 кВт – к суткам. Но делить эту цифру на 24 нельзя, ведь горячую воду мы хотим получать как можно скорее, а для этого котел должен располагать запасом мощности. То есть, эту нагрузку надо прибавить к остальным как есть.
Заключение
Данный расчет нагрузок на отопление дома даст гораздо более точные результаты, нежели традиционный способ по площади, хотя потрудиться придется. Конечный результат нужно обязательно умножить на коэффициент запаса – 1.2, а то и 1.4 и по рассчитанному значению подбирать котельное оборудование. Еще один способ укрупненного расчета тепловых нагрузок по нормативам показан на видео:
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках двухконтурных настенных газовых котлов Bosch, а так же мы предоставим вам инструкцию по эксплуатации и отзывы пользователей....
09 07 2025 1:49:56
Обзор настенных и напольных газовых отопительных котлов Protherm: Волк, Медведь, Пантера, Тигр и Гепард....
08 07 2025 11:45:44
Как сделать бетонную стяжку на деревянном полу в доме? Узнай как происходит заливка бетонного пола в частном деревянном доме. Секреты, инструкции+ фото и видео! Узнайте подробнее в статье =>>...
07 07 2025 9:54:46
Как подобрать самый эффективный и экономичный котел на твердом топливе. Обзор теплогенераторов разных видов и рекомендации по выбору....
06 07 2025 16:20:26
В этой статье мы поговорим о строительстве и проектировании коровника. Мы расскажем, как лучше всего обустроить крышу, стены, как правильно залить фундамент и какие виды вентиляции можно установить в коровнике. Вам остается решить – купить готовый проект у агентства или же сделать особый коровник с учетом всех потребностей и пожеланий! Узнайте подробнее в статье=>>...
05 07 2025 14:46:36
Современные шторы для кухни могут быть прямыми, на люверсах, с ламбрикеном, короткие, для окна с балконной дверью, классические. Существуют следующие виды штор для кухни: австралийские, римские, французские, кисея, рулонные, японские. С помощью цветовой гаммы занавесок можно визуально расширять прострaнcтво, скрашивать неровности и подчеркивать интересные элементы. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 07 2025 0:35:24
В статье рассказывается о важном элементе декора жилья, гардинах для штор. Описываются их виды, хаpaктеристики, способы крепления и основные материалы исполнения. Данные конструкции могут устанавливаться самостоятельно, но к совету декоратора прислушаться необходимо. Гардины со шторами находятся на первом плане внимания. Все про Формы гардин, материал и цвет исполнения, Варианты их крепления, По количеству направляющих элементов и Способы управления, По устройствам крепления штор; Узнайте общие хаpaктеристики +Видео в статье>>...
03 07 2025 15:48:31
Хотите защитить дом от воды и сырости? Плесень, грибок, короеды, то что создает износ вашего дома. Влага от грунтовых вод создает чрезмерную влажность? Узнайте подробнее в статье=>...
02 07 2025 3:43:57
Как подобрать газовый счетчик, максимальная пропускная способность, диаметр присоединительной резьбы, межосевое расстояние счетчика, температурный диапазон, межповерочный интервал газового счетчика, Бетар или Гранд, какой выбрать ......
01 07 2025 16:29:33
В данной статье вы познакомитесь с серией напольных газовых котлов Сиберия, узнаете их устройство, какой мощности они бывают (11, 17 кВт), а также найдете отзывы и инструкцию по настройке и эксплуатации данного прибора....
30 06 2025 13:14:25
В этой статье мы поговорим о штульповых окнах (окнах без импоста). Мы рассмотрим все неоспоримые достоинства такой конструкции, после вы узнаете, что является мифами об окнах без импоста. Далее рассмотрим, что собой представляют штульповые двери, и каковы нюансы конструкции. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 06 2025 10:13:21
В статье рассказывается о том, как и из каких материалов можно сделать простой шалаш для детей. Даётся пошаговая инструкция по устройству шалаша в лесу во время путешествия. Рассказывается о вариантах постройки туристических укрытий. Узнайте подробности в статье>>...
28 06 2025 19:55:57
В этой статье вы узнаете, как своими руками сделать столешницу из искусственного камня. Для начала представлено краткое описание материала изготовления, а после – технология изготовления столешницы. После этого мы расскажем, как сделать акриловую столешницу из жидкого камня и как выполнить ремонтные работы при необходимости. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 06 2025 16:13:21
Что такое септик, для чего он нужен и каких критериев стоит придерживаться при его выборе. Описание двух видов септика. Делаем дачное накопительное сооружение своими руками, какие материалы отлично подойдут при строительстве. Как определиться с тем, стоит ли покупать уже готовый септик с установкой под ключ или же сделать такое сооружение своими силами. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 06 2025 13:42:36
Рекомендации, как правильно выполнить монтаж металлопластиковых труб своими руками. Советы по выбору типа фитингов и подготовке необходимого инструмента....
25 06 2025 16:29:56
Из данной статьи вы узнаете о лучших перфораторах Makita и как выбрать прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-14 больших аккумуляторных и сетевых моделей с пылecбирником и отзывы покупателей....
24 06 2025 1:39:30
Узнайте как наносить штукатурку короед своими руками в этой статье! Советы по применению для отделки дома своими руками. Внутренняя и внешняя штукатурка, узнайте подробнее в статье=>>...
23 06 2025 9:48:10
Выбираем клееный брус или обычный? Дома из клееного бруса это кросиво, особенно если брус профилированный. Деревянный дом это экологично и недорого. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 06 2025 7:39:57
Как выбрать и правильно расставить мебель для маленькой прихожей. Эта статья для тех, кто не может определиться, как же выбрать мебель для маленькой прихожей и правильно организовать прострaнcтво, сделав его максимально функциональным. Расскажем о компактной мебели в современном стиле, для маленьких квартир хрущевок, узнаете о современных идеях, а также самых подходящих стилистических направления в дизайне интерьера небольших прихожих. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 06 2025 13:58:29
Способ применения явления электромагнитной индукции в заводских агрегатах и как изготовить самодельный индукционный нагреватель своими руками....
20 06 2025 15:17:41
Потрескалась штукатурка в доме и не знаете что делать? Ремонт внутренней и наружной отделки своими руками. Пошаговая инструкция нанесения +Фото и Видео. Какие инструменты и техники необходимы для качественного результата. УЗнайте подробности в статье=>>...
19 06 2025 10:58:19
В этой статье мы поговорим о картинах с подсветкой и интерьере дома или квартиры. Вы узнаете, как правильно развесить картины так, чтобы организовать правильное освещение, и узнаете о важных факторах, таких как высота, композиция и мебель. В конце мы расскажем, какие осветительные элементы подходят лучше всего. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 06 2025 6:42:26
В этой статье мы поговорим о фасадной краске ВГТ (VGT), а именно о ее технических хаpaктеристиках, плюсах и минусах антивандальной краски, а также технологии отделки....
17 06 2025 8:26:16
Описание того, как устроена классическая шведская печь и ее разновидности. Некоторые рекомендации, что будут полезны при выборе строительных материалов для печи и выполнении работ....
16 06 2025 10:40:31
Хотите узнать про американские каркасные дома? Какова технология строительства в американском стиле. Виды и стили: канадские и другие. Узнайте Какие проекты чаще реализуют в России, смотрите Фото +Видео в статье=>>...
15 06 2025 17:11:51
Хотите узнать в чем жирный минус натяжного потолка в доме? Смотрите плюсы и минусы потолков. Глянцевые, матовые, узнай все преимущества и недостатки технологии! Узнайте подробнее в статье=>>...
14 06 2025 18:53:48
Чем хороши котлы длительного горения Стропува? Время одной закладки твердого топлива до 7 суток? Обзор, модельный ряд, устройство и принцип работы, отзывы......
13 06 2025 2:21:36
Удобный расчет мягкой кровли с помощью онлайн калькулятора, который поможет вам рассчитать количество гибкой черепицы для крыши, а так же поможет рассчитать количество обрешетки для кровельной системы....
12 06 2025 10:33:41
Эта статья пригодится те, кто собирается декорировать окна веревочными шторами. Узнаете, из чего изготавливаются нитевые шторы, каким образом декорируются и крепятся на карниз. С какой целью используются в дизайне интерьера частного жилья. Также расскажем, как можно сделать верёвочные шторы, своими руками имея под рукой минимальных набор материалов и инструментов. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 06 2025 18:30:31
Хотите узнать как утепляют канализационные трубы? Чем лучше утеплить трубу? На эти вопросы ответит наша статья с примерами а также фото и видео материалами. Узнайте подробнее в статье=>...
10 06 2025 15:17:24
Монтаж рольставни своими руками. В данной статье подробно расскажем про процесс установки рольставней своими руками. Какие инструменты необходимы для монтажа? Узнайте подробнее в статье=>>...
09 06 2025 21:28:39
Хотите сделать отделку дома? Узнайте как дешевле отделать стены фасада дома? Варианты: штукатурка, сайдинг, блокхаус и другие виды отделок! Узнай подробно+видео в статье=>>...
08 06 2025 12:54:38
Хотите узнать как делать перекрытия в каркасном доме своими руками правильно. Смотрите инструкцию +Фото и Видео. Узнай и как сделать надежным пол и потолок подробнее в статье =>...
07 06 2025 2:42:58
В этой статье мы поговорим о том, как сделать водосток из канализационных труб своими руками. Вы узнаете, из чего можно сделать слив с крыши, какую функцию должен выполнять слив. Далее будет описана инструкция создания водостока из канализационных труб – как сделать воронки, кронштейны, установить слив и сделать крюкогиб....
06 06 2025 4:32:52
Проводка в деревянном доме должна быть устроена с соблюдением всех правил устройства электроустановок. Монтаж электропроводки своими руками только на первый взгляд кажется невыполнимой задачей. При грамотной разработке схемы и четком соблюдении инструкции её можно проложить в несколько этапов, не прибегая к платным услугам электрика. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 06 2025 8:32:11
В этой статье мы поговорим о кухонных смесителях с краном для питьевой воды. Мы рассмотрим ТОП-3 смесителя: Ukinох UМ 2191, Оmоikiri Оkinаwа-АG и Frаnkе Nеptunе Clear Water. После этого предлагаем ознакомиться с правилами выбора смесителя с дополнительным краном, а также прочесть рекомендации по эксплуатации и запомнить их, так как это пригодиться в будущем. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 06 2025 10:23:56
Нормативные требования, предъявляемые к газовой котельной в частном доме и к воздухообмену в ней. Особенности устройства топочных, работающих на других энергоносителях....
03 06 2025 21:28:55
Устройство скважины для воды включает в себя следующие элементы: это кессон, насос, емкость для накопления воды, автоматика ......
02 06 2025 17:58:32
Рекомендации, как сделать декоративный камин своими руками из различных материалов. Инструкция по сборке фальш-камина из дерева и гипсокартона. Создание имитации пламени....
01 06 2025 23:46:30
Хотите живую изгородь? Ведь Гуляя по городу, посёлку или на даче, можно наблюдать совершенно разные заборы и ограждения. Правда смотреть на обычные заборы деревянные или металлические, удовольствие так себе. Другое дело живая изгородь. Она не только скроет от посторонних глаз ваш двор, укроет от ветра, создаст уютную тень в жаркий день, но и превратит обычную ограду в сказочное, волшебное место. Красивая и ухоженная изгородь станет настоящим украшением, предметом роскоши и гордости. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 05 2025 0:13:17
Подробное описание печей длительного горения. Устройство и принцип работы газогенераторных печей. Печи Булерьян для дома и гаража. Делаем дымоход для печи......
30 05 2025 5:45:36
Описание котла Baxi Eco Four 24 F: технические хаpaктеристики, инструкция по эксплуатации. Обзор устройства и его отличительные особенности. Ошибки, отзывы, цены....
29 05 2025 10:56:55
В статье рассказывается об одной из основных строительных частей зданий, цоколя. Описываются важные хаpaктеристики по устройству цоколей здания. Даётся описание видов цоколей, материалов используемых при строительстве. Какие материалы выбрать выгоднее. Раскрывается значение цоколя для всего здания и самой жизни человека. Основные функции Материала , используемые для строительства цоколей, Виды цоколей и Чем лучше отделать цокольную часть дома. +Фото и Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
28 05 2025 18:56:30
Рекомендации, как правильно установить расширительный бак в системе отопления. Подключение бачка к отопительной сети и его настройка....
27 05 2025 18:30:54
Надумали сделать забор вокруг дома своими руками? Забор для загородного дома необходим, узнай все для установки и законности частного ограждения+идеи! Узнайте подробнее в статье=>>...
26 05 2025 5:16:43
Данная установка представлена компактным и простым при производстве агрегатом для отопления. Существуют следующие разновидности печек на жидком топливе: двухконтурные газовоздушные; фитильные; с капельной подачей топлива; распыляющие горючее. Для увеличения производительности таких печей, они могут быть оборудованы кaнaльным вентилятором. Полное сгорание отработанного топлива возможно при полном сжигании продуктов горения посредством дополнительной подачи воздуха. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 05 2025 17:48:56
Хотите узнать про давление воды в квартире или частном доме? Нормативы и варианты увеличить давление, все о насосах и том, какое должно быть +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 05 2025 0:16:49
Хотите сделать навесной унитаз в доме? Пошаговая установка и его монтаж своими руками. Инструкция и советы +Фото и Видео в статье! Сделай туалет качественно. Узнайте подробнее в статье=>...
23 05 2025 1:29:24
Описание конструкции изделия и того, как функционирует автоматический регулятор тяги для твердотопливных котлов. Перечень технических хаpaктеристик для подбора термостата....
22 05 2025 7:33:30
Как функционирует конвекторное отопление в частном доме или квартире. Виды оборудования для конвективного обогрева помещений, его плюсы и минусы....
21 05 2025 17:24:46
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 :: Оборудование -6 :: Оборудование -7 :: Оборудование -8 :: Оборудование -9 :: Оборудование -10 :: Оборудование -11 :: Оборудование -12 ::
