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:
Достоинства и недостатки профилированного бруса из лиственницы. Строительство домов. Лиственница – прекрасное дерево для создания прочных домов и фундамента для них. В этой статье расскажем обо всех преимуществах и недостатках профилированного бруса из лиственницы в качестве материала для строительства жилья. Чем отличается клееный брус от профилированного, а также целесообразно ли его использование при застройке дома под ключ, приведем примерный расчет цена на брус. +Фото и Видео в статье>>...
30 12 2025 7:20:28
Рекомендации, как сделать печь для казана своими руками. Порядок работ по возведению кирпичного очага. Советы, как изготовить печку из трубы и колесных дисков...
29 12 2025 22:57:56
При планировании покупки загородного дома, коттеджа или выбора места для строительства частного дома, в первую очередь, стоит поинтересоваться качеством воды в выбранном районе. Качество воды из скважины самостоятельно можно определить только приблизительно. Полное обследование воды проводится Роспотребнадзором по системам водоподготовки колодцев коллективных предприятий водоснабжения. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 12 2025 2:22:26
«Когда решили построить дом остановились на варианте фундамента на винтовых сваях, потому участок находится на уклоне. Это надежный и быстровозводимый фундамент. Не слушайте некомпетентные рекомендации и отзывы о свайном фундаменте от друзей и знакомых. Главное выберете надежного подрядчика и проверьте качество свай. Прожили в доме уже год, никаких деформаций не произошло». Алексей М. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 12 2025 5:36:54
Конструкция, принцип действия, схема обвязки, преимущества и недостатки комбинированных котлов для отопления на дровах и электричестве....
26 12 2025 17:39:40
В этой статье расскажем, на что необходимо обращать внимание при выборе древесины для ступеней из дуба, а также этапы создания лестничной конструкции в частном доме. Узнаете, какие особенности имеет массив дуба, как выбрать качественный материал, от чего зависит стоимость заказа, и почему элитные лестницы стоят так дорого. Кроме того, расскажем про нюансы создания чертежа конструкции. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 12 2025 12:26:13
Узнайте как покрасить деревянный дом снаружи своими руками? Узнайте как выбрать краску, подобрать цвет и варианты покраски, так чтобы сочетание цветов краски было правильным. Узнайте подробности в статье=>...
24 12 2025 13:39:50
Проведение сравнительного анализа на тему, какие радиаторы лучше — биметаллические или алюминиевые. Описание их преимуществ и недостатков, рекомендации по выбору батарей отопления....
23 12 2025 12:50:12
Что собой представляет кварцевый обогреватель и как он работает. Плюсы и минусы прибора, отзывы пользователей, рекомендации по выбору....
22 12 2025 8:12:47
Хотите узнать какие виды сэндвич панелей бывают? Узнай где используют в строительстве быстровозводимых и каркасных домов. Типы замков и толщина + Фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 12 2025 8:33:36
Что собой представляет тупиковая система отопления частного дома и как она работает. Виды таких систем, рекомендации по монтажу....
20 12 2025 12:46:31
В начале отопительного сезона проблема неравномерного прогрева радиатора напоминает о себе. Даже в том случае, когда правильное количество отсеков и подключение было произведено правильно, но горячие лишь первые пару секций, а остальные холодные – решить эту проблему поможет удлинитель потока для радиатора. Удлинитель потока распределяет тепло равномерно по всей протяженности радиатора. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 12 2025 1:33:14
Рекомендации, как сделать печь для казана своими руками. Порядок работ по возведению кирпичного очага. Советы, как изготовить печку из трубы и колесных дисков...
18 12 2025 14:52:48
Описание устройства и принципа работы двухконтурного газового котла для отопления жилых помещений и нагрева воды....
17 12 2025 22:14:38
В статье рассказывается о панелях для внутреннего монтажа. Какой материал и для каких видов работ применяется. Из какого материала изготавливается. Как правильно необходимо его крепит и использовать. Какие детали подходят для монтажа. Разъясняется отличие между видами работ по внутренней отделке помещений. +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 12 2025 12:50:23
Твердотопливные пиролизные котлы длительного горения на естественной тяге: КПД, технические хаpaктеристики, принцип работы и обзор известных брендов....
15 12 2025 17:42:44
Решили произвести ремонт паркета в доме своими руками? Это просто, эта пошаговая инструкция заменит вам мастера и реставрация и укладка получиться у вас легко! Узнайте подробности в статье=>>...
14 12 2025 17:12:14
Крысы часто селятся в наших домах и являются переносчиками заболеваний, доставляют много неудобств. Причины появления крыс в вашем доме кроются в следующем. Избавиться от крыс своими силами, без специальных служб, возможно. Эффективные народные способы борьбы с грызунами, вы навсегда забудете о крысах в доме. Действенные методы профилактики появления крыс. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 12 2025 6:17:57
В этой статье мы поговорим о том, как сделать бюджетную ванную комнату своими руками. Вначале будет описан рабочий процесс в целом, а после все пункты будут рассмотрены отдельно. Вы узнаете, как правильно организовать рабочий процесс, что купить из материалов, а также как демонтировать старое покрытие. Далее будет рассмотрена отделка потолка, изготовление настила на пол и отделка поверхности стен. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 12 2025 10:24:13
Виды двухстворчатых межкомнатных дверей для различных интерьеров. В этой статье расскажем о двухстворчатых межкомнатных дверях и их вариациях. Узнаете, чем отличаются распашные двери от складных, дверей купе, маятниковых, раздвижных, патио, компактных итальянских моделей. В какой цветовой гамме чаще всего изготавливают двери производители и заказывают потребители. А также расскажем о том, на что нужно обращать внимание при выборе двухстворчатых дверей. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 12 2025 22:20:15
В этой статье мы поговорим о том, что делать, если вздулся паркет в доме. Вы узнаете, по каким причинам может вздуться паркет, а также что делать, если влага попала на паркет. Далее мы расскажем, как заменить вздувшийся паркет локально, чтобы вы смогли исправить ситуацию, и не потребовалось полностью менять покрытие пола. В конце вы найдете правила по уходу за паркетной доской...
10 12 2025 22:36:46
В этой статье мы поговорим о таких приборах отопления – конвекторах, радиаторах и регистрах. Для начала поговорим о том, на какие критерии стоит опираться при выборе радиатора отопления. После вы узнаете все о радиаторах чугунное, биметаллического и панельного типа. Также поговорим о том, что лучше – регистры или конвекторы, и об особенностях стальных трубчатых радиаторов. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 12 2025 22:30:23
Как функционирует плинтусное отопление помещений. Устройство системы, ее реальные достоинства и недостатки. Указания по выполнению монтажа....
08 12 2025 15:14:21
В данной статье вы узнаете какой размер облицовочного кирпича для фасада, узнаете о площади стандартного кирпича (одинарного и др.), а так же мы предоставим вам фото кирпича с размером 250х60х65 (длина:ширина:высота)....
07 12 2025 3:45:47
Как построить дом дешево? В данной статье подробно разберём, из какого же материала лучше всего построить дом не в ущерб качеству и как при этом разумно сэкономить. Обзор домов и материалов с расценками....
06 12 2025 1:30:14
В этой статье мы расскажем вам о видах дверей для сантехнического шкафа в туалете. Вы узнаете о том, какие есть составляющие сантехнического шкафа, из каких материалов его можно сделать, каким по размеру может быть шкаф. После мы расскажем, какие инструменты пригодятся при проведении работ, что нужно сделать на подготовительном этапе, и какие есть варианты дизайна. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 12 2025 7:20:46
В этой статье мы поговорим о датчике наличия воды в трубах. Вы узнаете, каков принцип действия подобных устройств, какие существуют разновидности датчиков и каково устройство датчика. Также вы узнаете все особенности функционирования, преимущества и недостатки, и особенности эксплуатации и применения. Далее будут рассмотрены все возможные неисправности и способы их устранения, а также производители и модельный ряд датчиков....
04 12 2025 8:27:52
В данной статье вы познакомитесь с основными нюансами работы с кладочной сеткой для пеноблоков ее видами. Расскажем какую сетку лучше выбрать, конкретно для Вашего случая, чтобы кладка прослужила как можно дольше. Так же Вы получите несколько полезных, проверенных опытом советов по пpaктическому применению. Материал составлен экспертами, которые имеют многолетний опыт работы в данной сфере. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 12 2025 6:38:36
Описание принципа работы автоматики для газовых котлов и минимального набора функций согласно нормам. Краткий обзор производителей комбинированных газовых клапанов....
02 12 2025 21:12:33
В этой статье мы поговорим о пластиковых трубах малого диаметра. Вы узнаете о хаpaктеристиках труб из пластика, диаметре, и разновидности труб по области применения. После этого мы поговорим об изделиях из поливинилхлорида, их преимуществах и недостатках, а также о том, как делают прозрачные ПВХ трубы небольшого диаметра. В конце статьи вы узнаете особенности труб ПВХ, а также изделия из полипропилена, полиэтилена и однослойные трубы. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 12 2025 7:15:24
Каких видов бывает термостойкий герметик для печей и каминов. Сферы применения разных составов. Рекомендации по использованию, перечень рекомендуемых производ....
30 11 2025 0:52:16
Рассчитываем фундамент под вес дома? Возьмите калькулятор и посчитайте нагрузку для вашего дома и типу вашего фундамента, чтобы поскорее начать строительство! Узнайте подробнее в статье=>>...
29 11 2025 10:30:53
В этой статье мы поговорим о том, как очистить кран от известкового налета. Вы узнаете, почему появляется налет, а также какие основные ошибки мы допускаем при использовании крана. Далее рассмотрим, как почистить кран при помощи домашних средств, после будет обзор на особые моющие средства, а также что делать, если от налета заклинило кран. В конце поговорим о том, как чистить аэратор и как разбирать смесители в домашних условиях. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 11 2025 19:46:45
Какие существуют дровяные печи для бани с баком для воды, их достоинства и недостатки. Виды нагревательных емкостей по способу размещения....
27 11 2025 21:59:33
Хотите узнать как сделать Ливневую канализацию вокруг частного дома. Правильные правила монтажа и строительства дренажа, требования и советы по установке. Пошаговая инструкция +Видео. Узнайте подрробнее в статье=>>...
26 11 2025 14:37:55
Предназначение муфельных печей. Особенности конструкции, обзор выпускаемых моделей. Как собрать муфельную печь своими руками: этапы работ, материал для сборки печи...
25 11 2025 9:45:49
В каких случаях необходим тепловой аккумулятор для отопления. Расчет объема бака, рекомендации по его изготовлению, монтажу и подключению....
24 11 2025 20:27:34
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Китурами, узнаете их устройство, технические хаpaктеристики, модельный ряд (двухконтурные и одноконтурные приборы), а также найдете инструкцию по эксплуатации и отзывы владельцев....
23 11 2025 23:48:11
Хотите установить подвесные потолки в доме? Какие виды подвесных потолков бывают и что лучше выбрать. Монтаж и установка своими руками- смотри видео тут! В доме. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 11 2025 1:14:13
В этой статье мы рассмотрим все, что касается каминов. Это будет устройства и главные хаpaктеристики, определение цели покупки и пpaктические советы. Помимо этого мы рассмотрим, какие есть виды каминов, в чем недостатки и преимущества каждого и какой камин выбрать домой. Узнайте подробности в статье=>>...
21 11 2025 10:15:49
Устройство стыков в полипропиленовых трубах просты и надёжны. Они созданы по технологии муфтовой сварки. Трубы и фитинги для полипропиленовых труб собираются как конструктор...
20 11 2025 5:10:34
Подробное описание конструкции и того, как работает голландская печь из кирпича. Обзор разновидностей голландок и схем кирпичной кладки, присущие им достоинства и недостатки....
19 11 2025 4:47:23
В данной статье вы познакомитесь с серией газовых котлов Сиберия 23, узнаете как они устроены, их технические хаpaктеристики, как правильно установить дома, достоинства и недостатки, а также найдете отзывы владельцев и инструкцию по эксплуатации....
18 11 2025 11:13:18
В этой статье речь пойдет о том, как починить смеситель, который капает. Для начала предлагаем узнать, какие есть разновидности смесителей, а после можно приступать к ремонту вентильного крана своими руками, а именно менять резиновую прокладку, устранять течь из-под штока и перекрывать воду. Также вы узнаете, как чинить краны с картриджами. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 11 2025 3:14:23
Обзор типов пароизоляции изоспан A, B, C, D. Технические хаpaктеристики, особенности материала. Инструкция по применению. Какой стороной к утеплителю укладывать...
16 11 2025 21:44:53
Однотрубные и двухтрубные схемы подключения радиаторов к котлу. Обзор распространенных разновидностей отопительных систем и способов подсоединения батарей....
15 11 2025 15:48:27
Хотите узнать как клеить рубероид своими руками? На холодную мастику и горячую. Узнай про марки и технологии. +Инструкция, фото и видео в статье. Смотрите подробнее в статье=>...
14 11 2025 12:55:40
Сухая штукатурка и как отделывают дом листами сухой штукатурки? Все о сухой отделке стен штукатуркой и как заделывать дыры в стене подробно в статье! Узнайте подробности в статье=>>...
13 11 2025 23:37:29
Из данной статьи вы узнаете о лучших ударных дрелях и как выбрать качественный прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-15 ударных, безударных и моделей с микроударом для алмазного бурения....
12 11 2025 23:12:58
В этой статье вы узнаете, что лучше, ондулин или шифер, в чем отличие отличие ондулина от ондулина Смарта, и в чем разница между ондулином и ондувиллой, ондурой, гибкой черепицой и ондалюксом. С помощью этой статьи вы сможете найти дешевый заменитель ондулина....
11 11 2025 23:20:47
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 ::
