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 познакомитесь с газовыми котлами Bosch gaz 4000 w, узнаете их устройство, какими техническими хаpaктеристиками они обладают, какие модели существуют (двухконтурный ZWA 24 кВт 2a), а также прочитаете отзывы владельцев....
08 12 2025 22:40:45
Сравнение утеплителей для труб из вспененного полиэтилена. Технические хаpaктеристики и свойства, применение материала. Преимущества и недостатки вспененного полиэтилена. Размеры и диаметры, толщина утеплителя....
07 12 2025 18:33:37
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах заглубленного ленточного фундамента, узнаете каково его устройство, а так же предоставим вам пошаговую инструкцию монтажа своими руками и в каких случаях стоит использовать данный вид фундамента....
06 12 2025 7:56:43
Перечень альтернативных энергоносителей, которые может использовать экономное отопление дома без газа. Методика определения оптимального вида топлива для обогрева жилища....
05 12 2025 18:15:38
Из данной статьи вы узнаете о лучших печах-каминах для дачи длительного горения и ознакомитесь как выбрать чугунную дровяную и модель с водяным контуром. Обзор ТОП-10 устройств, их хаpaктеристики и принцип действия....
04 12 2025 14:19:25
Из какого сырья и как можно производить биотопливо своими руками. Что такое биотопливо, технология получения биогаза и изготовления брикет из опилок или соломы....
03 12 2025 10:45:16
В этой статье мы поговорим об изготовлении строительных лесов своими руками. Мы поговорим о том, из чего делать (материалы), что лучше использовать – саморезы или гвозди и какие есть конструкционные особенности лесов. Также рассмотрим отдельно приставные подмостки, что это такое, чертежи и фото и способы изготовления строительных козлов и их преимущества. В конце поговорим о разновидностях и узлах лесов из металла. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 12 2025 21:54:30
Принцип действия и устройство парового котла, работающего на жидком или газообразном топливе. Описание конструкций жаротрубных и водотрубных теплообменников, особенности их работы....
01 12 2025 21:48:16
Теперь у вас есть возможность подобрать 3d- визуализацию для вашего дома. Продумайте дизайн и материалы для вашего дома до мелочей. Это сэкономит ваше время!...
30 11 2025 6:31:30
В этой статье мы поговорим о том, что лучше выбрать - имитацию бруса или вагонку. Расскажем, чем отличаются эти два материала, в чем особенности вагонки "Штиль" + подробные фото....
29 11 2025 5:26:41
Как построить каркасный дом своими руками? Позаботьтесь о правильно уложенных коммуникациях в вашем каркасном доме, не нарушая нормы. Отопление, канализация и вентиляция своими руками- Пошаговая инструкция +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 11 2025 17:24:33
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Беретта, узнаете их основные неисправности и необходимые действия для их устранения, а также найдете инструкцию по эксплуатации настенных и напольных моделей....
27 11 2025 22:43:47
Описание принципа работы и технических хаpaктеристик автоматических угольных котлов длительного горения....
26 11 2025 4:18:21
Что же он собой представляет? Cтержневой теплый пол представляет важную систему для дополнительного обогрева жилых помещений. Основным элементом является ......
25 11 2025 23:18:52
Обзор типов пароизоляции изоспан A, B, C, D. Технические хаpaктеристики, особенности материала. Инструкция по применению. Какой стороной к утеплителю укладывать...
24 11 2025 7:33:19
Данная статья пригодится тем, кто любит мастерить все своими руками. Речь пойдет об установке люверсов для штор своими руками без машинки. Предоставим вашему вниманию небольшой мастер класс и инструкцию по расчету текстиля для пошива штор, количества люверсов, шага установки крепежа. Расскажем о достоинствах и недостатках штор такого вида, а также особенностях ухода за ними. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 11 2025 22:15:13
Узнайте про комбинирование двух видов обоев и цвета. Два типа обоев двух оттенков не всегда легко объединить! Узнай как делают профессиональные дизайнеры+ видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 11 2025 6:11:15
Современные отопительные комбинированные котлы дрова-электричество для отопления загородного дома: как выбрать, устройство, фото и видео....
21 11 2025 11:14:41
Из данной статьи вы узнаете о лучших аккумуляторных перфораторах и какой выбрать прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-10 моделей и отзывы покупателей....
20 11 2025 22:23:32
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках Нева серии МБ-23 и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками и инструкцией по эксплуатации. Обзор ТОП-7 моделей, достоинства устройства, а также отзывы покупателей....
19 11 2025 0:28:36
В этой статье мы поговорим о том, как правильно проложить кабель канал в квартире. Вы узнаете, что входит в составление проекта, какие требуются инструменты, материалы и комплектующие. Также ознакомимся с тем, как выполнять разметку на строительной конструкции и в чем заключаются технологические особенности монтажа ПВХ короба. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 11 2025 22:31:15
Из данной статьи вы узнаете о дрели Bosch и ознакомитесь с ее техническими хаpaктеристиками, а также какой принцип действия. Обзор ТОП-10 аккумуляторных, ударных и безударных моделей, как выбрать прибор и отзывы покупателей....
17 11 2025 17:32:22
Из данной статьи вы узнаете о лучших моделях бензиновых газонокосилок самоходных и колесных и ознакомитесь какую выбрать для неровного участка на даче. Обзор ТОП-14 устройств, в том числе профессиональных, их достоинства и недостатки....
16 11 2025 8:20:45
Обзор и описание бытовых отопительных котлов с водяным контуром для отопления загородного дома....
15 11 2025 13:58:43
Как изготавливается печка из колесных дисков автомобилей. Конструкции печей для отопления, бани и приготовления пищи....
14 11 2025 19:40:37
Каким образом и из чего может быть изготовлена самодельная паровая турбина. Принцип действия промышленных турбин, генерирующих электроэнергию....
13 11 2025 18:30:44
Если вы не знаете как выбрать и какой инфpaкрасный обогреватель приобрести. Тогда наша статья для вас. Из нее вы узнаете по какому принципу работают ИК обогреватели. Какие виды бывают и чем они отличаются. Приведена советы по выбору обогревателя. Описаны наиболее распространенные среди покупателей. УЗнайте подробнее в статье=>>...
12 11 2025 22:50:39
Хотите сделать проект каркасного дома? Узнайте все про проекты своими руками+ видео обзоры. Бесплатный чертеж составить довольно просто, узнай как! Технология. Узнайте подробнее в статье=>...
11 11 2025 4:55:36
В этой статье мы поговорим о том, какая штукатурка для фасада лучше и как выбрать лучший вид фасадной декоративной смеси для наружных работ. Также рейтинг цветных штукатурок и выбор оптимального варианта + фото....
10 11 2025 3:16:50
Узнайте как выбрать лампу для дома и грамотно обустроить освещение в своем доме? Какую лампы покупать чтобы было долговечно, экономно? Современный подход! Узнайте подробнее в статье=>>...
09 11 2025 0:53:37
Хотите сделать бетонную лестницу в частном доме? Это чудо изобретение поможет легко подниматься на второй этаж. Пошаговая инструкция, плюсы бетона перед деревом. Советы по изготовлению. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 11 2025 17:31:39
Из данной статьи вы узнаете о накопительных электрических водонагревателях (бойлерах) 80 литров и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками и какой выбрать плоский, узкий или горизонтальный. Обзор ТОП-10 лучших моделей с описанием....
07 11 2025 5:27:42
В этой статье мы поговорим о японских фасадных панелях для наружной отделки дома, их видах (нитиха, м фасад и т.д.), технологии монтажа стеновых плит для фасада из Японии и многом другом....
06 11 2025 3:38:47
Сегодня мы поговорим про такой вид жилья как землянка. Как выбрать место для постройки? Какие основные преимущества данного вида временного жилья. Пошаговая инструкция. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 11 2025 7:39:10
Хотите снять старые обои, но не знаете как? Читайте статью, чтобы быстрее и легче снять остатки старого покрытия из бумаги или винила. Легкие способы! Узнайте подробнее в статье=>>...
04 11 2025 0:33:32
Как устроен четырехходовой клапан для отопления. Принцип действия элемента, примеры практического использования в отопительных системах....
03 11 2025 15:24:34
При строительстве недорогой дачи можно сэкономить на проекте дома, на отделке, на материале, на бригаде строителей. Не дорогой дом должен быть прочным и функциональным, а также не дорогим в обслуживании. Самое оптимальное решение — это покупка участка земли с возможным малозатратным подключением к сетям жизниобеспечения. Капитальность строения повышается при большей толщине несущих стен. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 11 2025 1:25:53
В этой статье мы поговорим о расчете отопления в частном доме. Для начала будет рассмотрено, что нужно посчитать для расчета, а также выполнить расчет мощности отопительных приборов. После этого поговорим, какие трубы лучше всего подойдут для магистрали отопления. В конце статьи поговорим о том, как рассчитать оптимальное количество и объем теплового обменника. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 11 2025 20:56:37
Из данной статьи вы узнаете о лучших перфораторах Интерскол и как выбрать прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками аккумуляторных устройств. Обзор ТОП-10 моделей и отзывы покупателей....
31 10 2025 18:32:10
Привлекательность линолеума для использования в качестве напольного покрытия. Мифы о слабой устойчивости линолеума к нагрузкам и износу. Хаpaктеристики поверхности пола покрытого линолеумом, спектр применения. Как покрыть пол линолеумом самому, правильный выбор, советы. История происхождения линолеума и применение в дизайне квартиры. Читать в статье подробно. Узнайте подробнее в статье = >>...
30 10 2025 0:43:25
Хотите узнать как заливать наливной пол в доме своими руками? Материалы, узнай с чего начать+ фото и видео в статье. На деревянный пол заливка эпоксидной смолой пошагово! +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 10 2025 13:28:34
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=>>...
28 10 2025 17:30:35
Из данной статьи вы узнаете как выбрать газовый котел для отопления частного дома и ознакомитесь какие виды 2 контурных устройств бывают. Обзор популярных моделей с описанием технических хаpaктеристик и отзывы покупателей....
27 10 2025 15:18:42
Как сделать монтаж вентилируемого фасада, но не знаете как? Обычно монтаж производят из керамогранита, композитных панелей и сэндвич панелей. Прочитайте нашу статью и вам все станет ясно, облицовать каркасный дом своими руками теперь легко. Узнайте подробности в статье=>>...
26 10 2025 1:46:50
Рекомендации по изготовлению твердотопливных котлов длительного горения своими руками, описания устройства и принципа работы отопительной установки, фото и видео....
25 10 2025 20:27:10
Как можно смастерить индукционный нагреватель из сварочного инвертора. Описание принципа работы, рекомендации по изготовлению. Целесообразность этого мероприят....
24 10 2025 10:43:28
Плюсы и минусы одноконтурных и двухконтурных котлов на твердом топливе. В этой статье расскажем об особенностях выбора котлов под твердое топливо для отопления загородного частного дома. Узнаете, на что нужно обращать внимание при покупке котла, чем отличаются одноконтурные котлы длительного горения от двухконтурных. А также, поговорим о правилах эксплуатации котлов, для обеспечения продолжительности их работы. Узнайте подробнее>>...
23 10 2025 13:51:41
Что такое газ Брауна и каким образом его можно получить из воды. Сферы применения газа, рекомендации по его выделению в домашних условиях....
22 10 2025 12:17:55
В этой статье мы расскажем вам, какую краску для крыши выбрать. Выбор редакции пал на резиновую краску для крыши, о преимуществах и пользе которой мы вам расскажем. Вы сможете узнать, как выбрать краску, цену, а также как подготовиться к покраске и чему особенно следует уделить внимание. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 10 2025 3:44:19
В статье рассказывается о развивающемся направлении бизнеса в строительной индустрии. Описываются основные виды и типы деятельности данного направления. Показаны сферы направления развития деятельности организаций задействованных в этом процессе. Узнайте подробнее в статье ==>>...
20 10 2025 4:17:49
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 ::
