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 этой статье мы поговорим о том, как правильно сверлить плитку, чтобы не треснула. Вы узнаете о том, что требуется для сверления керамической плитки. Далее вы узнаете, как все сделать аккуратно, без дефектов при сверлении малого и большого диаметра. В конце статьи вы найдете полезные видеоролики. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 11 2025 20:28:15
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле Protherm и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-5 лучших моделей с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
21 11 2025 2:57:24
В этой статье мы поговорим о каменных беседках. Вы узнаете о специфике материала, а также о его видах – мрамор, песчаник, гранит, бут и камень искусственного происхождения. Мы расскажем, как сделать основу для беседки, как начать строительства, какие есть хитрости и почему именно ленточный фундамент идеальный вариант для беседки. В конце мы рассмотрим строительство печей для каменных беседок, а также возведение крыши. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 11 2025 15:54:40
Хотите узнать про утепление щитового дома своими руками? Пошаговая инструкция и лучший выбор утеплителя для каркаса поможет вам сохранить тепло. Узнай подробнее в статье=>>...
19 11 2025 4:39:16
Принцип работы индукционной печи - это процесс получения тепла от электричества, выpaбатываемого переменным магнитным полем. В печах индукционного типа происходит преобразование энергии по схеме электромагнитная-электрическая-тепловая....
18 11 2025 13:10:38
Хотите сделать ремонт фундамента дома своими руками? Узнайте как старый фундамент обновить и превратить в новый: свайный или ленточный- все возможно! + Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 11 2025 13:51:29
Что такое камин с воздушным отоплением, каковы его преимущества перед традиционным камином. Принцип работы и составные части камина с воздушным отоплением. Как выполнить установку камина с воздушным отоплением своими руками, какие материалы и инструменты для этого понадобятся. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 11 2025 1:20:28
В этой статье мы поговорим о том, как сделать отделку ванной комнаты сайдингом своими руками. Вначале вы найдете краткое описание материала. После мы познакомим вас с двумя способами установки панелей, а именно монтаж на клеевой состав и на каркас. Каждый из этих вариантов будет подробно рассмотрен – какие инструменты потребуются, как подготовить поверхность перед началом работ, как подобрать клей и как изготовить каркас....
15 11 2025 4:38:57
В этой статье мы поговорим о том, как рассчитать несущую способность и прогиб деревянной балки. Мы расскажем, что требуется для проведения правильных расчетов, как отдельно рассчитать длину и прочее. Еще вы узнаете все необходимые данные о методологии расчета и формулы для самостоятельной работы. В конце мы расскажем, почему эти данные настолько важны и представим калькулятор. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 11 2025 1:47:20
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....
13 11 2025 16:42:54
Как построить свайный и монолитный ростверк на буронабивных сваях своими руками? Рассмотрим устройство ростверка, фото и видео, а также пошаговая инструкция. Технология. Узнайте что это такое, Смотрите в статье здесь, поможем! +Видео. Узнайте подробнее=>>...
12 11 2025 0:19:25
В этой статье мы рассмотрим, что такое блок автоматики для насоса и где его используют, какие есть нюансы при использовании, как правильно произвести установку и чего делать нельзя. Еще мы рассмотрим для примера хаpaктеристики блока автоматики Джилекс и как решить проблему «сухого хода». Узнайте подробнее в статье=>>...
11 11 2025 2:18:20
В этой статье речь пойдет о котле КЧМ 5 и отзывах о нем. Для начала будет рассмотрено его устройство и технические хаpaктеристики. После вы узнаете, какие есть достоинства и недостатки модели КЧМ 5, а также какие существуют особенности подключения и монтажа. В конце приведены отзывы реальных пользователей котла, в которых описаны все нюансы и только здравая критика. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 11 2025 2:55:59
Банные печи Варвара: технические хаpaктеристики, описание, комплектация. Доступные опции для разных моделей. Общее устройство дровяной печки....
09 11 2025 7:45:57
Что такое кирпичный отопительный щиток и для чего он нужен. Устройство и схемы различных щитков. Рекомендации по выполнению кладки....
08 11 2025 11:58:23
Базальтовый картон – природный, экологически чистый материал. Производят его из тонких волокон базальта, соединяя между собой при помощи смол, проволоки или базальтовых игл. Особенно актуален такой материал для бань, саун, а так же балконы, лоджии и много чего. Обладает уникальными свойствами звуко и теплоизоляции. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 11 2025 20:40:53
Что такое рулонные шторы. Какие бывают рулонные шторы, чем отличаются друг от друга. Как установить рулонные шторы на пластиковые окна без сверления. Монтаж рулонных штор класса «мини» на открывающую створку окна. Монтаж рулонных штор класса «мини» на глухую створку окна. Установка кассетных рулонных штор. Советы по уходу за рулонными шторами. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 11 2025 19:10:55
В этой статье мы рассмотрим композитные панели для фасада, а также устройство навесного вентилируемого фасада из алюминиевой фасадной облицовки. Еще рассмотрим виды панелей (под дерево, камень) + технология монтажа (подробные фото)....
05 11 2025 19:40:28
Какие бетонные фундаментные блоки бывают и их размеры, которые используют для строительства домов. Тип: фбс 24 6 6 и его размеры, а также других блоков.+Фото! Узнайте подробности в статье=>>...
04 11 2025 2:40:41
В этой статье мы узнаем все о том, как правильно выбрать фрезер для дома. Мы рассмотрим все хаpaктеристики и конструкционные особенности устройства, чтобы в дальнейшем вы смогли сами выбрать идеальную для вас модель инструмента. Пpaктические советы, приведенные в конце статьи, помогут сделать окончательный выбор. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 11 2025 18:14:28
Какой смеситель для ванной лучше. Как выбрать смеситель для ванной. Выбирая смеситель для ванной, надо учитывать его надежность, функциональность и тип монтажа ......
02 11 2025 4:51:18
Из данной статьи вы узнаете о самых лучших культиваторах для дачи и какой выбрать бензиновый или электрический. Обзор ТОП-17 моделей по качеству и как правильно выбрать хорошее устройство для огорода по советам профессионалов и отзывы покупателей....
01 11 2025 0:51:20
Хотите узнать секреты отделки стен декоративной штукатуркой? Смотрите мастер класс+ фото и видео в статье, научись наносить штукатурку профессионально! Изучи подробнее в статье =>...
31 10 2025 0:47:16
В этой статье мы поговорим об армопоясе из кирпича на стену. Вы узнаете, для чего он нужен, размерную сетку, а также варианты изготовления. После этого поговорим о том, как сделать армопояс с опалубкой, а также как делается армирование – заливка бетона, изготовления разгрузочного пояса из блоков и какие потребуются материалы. Далее будет рассмотрено создание кирпичного армопояса, его утепление и рекомендации специалистов. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 10 2025 5:57:44
Как нужно выбирать одно – или двухконтурные газовые котлы с закрытой камерой сгорания. Критерии подбора с точки зрения домовладельца....
29 10 2025 4:32:48
Разбираем обратный клапан для воды: подбор для насоса. Основные виды обратных клапанов. Применение обратного клапана, для чего он нужен? Производители и цены....
28 10 2025 10:33:11
В этой статье мы поговорим о том, как выбрать своими руками пластиковые окна на веранду. Вы узнаете, какие у стеклопакетов из пластика есть достоинства и недостатки, какими они бывают по способу открывания, а также по форме стеклопакета. Вы сможете выбрать те окна, которые идеально подойдут вашей веранде, ознакомившись со всеми фото, представленными в статье=>>...
27 10 2025 15:23:15
В этой статье мы поговорим о том, как закрыть прострaнcтво под ванной своими руками. Мы поговорим о том, как можно использовать шторы, экраны, как поставить капитальную конструкцию, а также чем может помочь облицовка плиточкой...
26 10 2025 3:47:26
Обзор видов буржуек для дачи. Подробное описание моделей, принцип работы, КПД буржуйки, преимущества и недостатки. Как собрать печь буржуйку своими руками.......
25 10 2025 12:52:33
Поверка счетчиков холодной и горячей воды. Способы поверки водяных счетчиков: с демонтажом или без снятия. Замена счетчиков или поверка: что выгоднее? Цена за поверку....
24 10 2025 2:41:18
Только когда сталкиваешься с постройкой дачной беседки, понимаешь сколько всего надо учесть. Какого размера строить беседку? Из какого материала? Какой формы? Все эти вопросы нужно разобрать, что мы и будем делать в этой статье=>>...
23 10 2025 8:43:33
Чем обшивать каркасный дом своими руками? В этой статье мы проведем обзор самых современных и популярных отделочным материалов. Также обзор обшивки+ фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 10 2025 21:51:30
Из данной статьи вы узнаете о самых лучших газовых колонках и ознакомитесь с популярными производителями, а также какую выбрать с модуляцией пламени. Обзор ТОП-16 моделей по надежности и качеству для частного дома и отзывы специалистов....
21 10 2025 17:43:57
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=>>...
20 10 2025 1:32:14
В этой статье расскажем новичкам о том, как возвести дом из бруса своими руками. Пошаговая инструкция по строительству дома из бруса самому. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 10 2025 4:47:55
Декоративный плинтус для пола и потолка: Виды плинтуса в зависимости от материала изготовления- Общее описание типов декоративного отделочного материала +Фото и Видео. Древесный плинтус из МДФ - Пластиковый плинтус. Керамический плинтус Металлический плинтус и Ламели из полиуретана. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 10 2025 11:26:17
Все о сборке каркасного дома своими руками? Наша статья по монтажу домов из каркаса поможет вам действовать по плану и собрать добротный и надежный дом. Изучите, узнайте подробности в статье=>>...
17 10 2025 0:14:41
В этой статье мы поговорим о том, как все уместить в маленькой ванной комнате. Вы узнаете, как это сделать, и почему для этого следует подстраиваться под форму помещения. Далее выберем планировку, рассмотрим все секреты эргономики (использование определенных материалов и цветов), освещение. В конце мы поговорим о создании проекта....
16 10 2025 22:23:44
Как выбрать настольную газовую плиту под баллонный газ с 1,2 и 4 конфорками. Рейтинг и обзор популярных марок: Гефест, Мечта, Дарина, Дельта. Размеры плит, расход газа....
15 10 2025 22:41:21
В данной статье вы познакомитесь с возможными ошибками (F01, F02, F04, F28) и неисправностями в газовых котлах Protherm, увидите какими бывают коды ошибок, как обслуживать данное устройство, а также как запустить этот прибор и что делать, если он не запускается....
14 10 2025 0:15:17
Хотите узнать что такое ригель? Все определения и его применение : в строительстве, в двери, каркасе и других сферах . Фото +Видео в статье=>>...
13 10 2025 16:39:21
Хотите узнать как крепить фронтонный свес крыши дома своими руками? Узнай правильные размеры длина и ширина конструкции. +Фото и Видео как сделать в статье=>...
12 10 2025 2:34:32
Выбор аккумуляторных сабельных пил в строительных магазинах настолько большой, что порой бывает трудно остановить свой выбор на конкретной модели. Попробуем на основании технологических хаpaктеристик некоторых популярных моделей инструментов, а именно Makita djr 185z, Makita jr 102dz, Metabo ase 18 ltx695860, Bosh, Bosch keo, Einhell te-ap 18 li, Ryobi one+ rrs1801m 3001162, Black decker gkc108, и другие, а также разобраться, какие из них лучше. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 10 2025 17:54:59
Описание, основные виды бойлеров, напольные и настенные, чем отличаются, какой лучше выбрать, монтаж бойлера косвенного нагрева, как подключить бойлер ......
10 10 2025 12:42:42
Узнайте как выбрать напольное покрытие для дома и квартиры? Методика выбора. Советы +Видео. Представления о напольном покрытии. Выбор покрытий для ванной комнаты, для лоджии, для кухни, для детской комнаты. Преимущества ламината, линолеума, обзор пробкового покрытия. Советы по выбору напольного покрытия, пpaктические рекомендации по использованию хаpaктеристик напольных покрытий в дизайнерских решениях оформления пола помещения. Читать дальше в статье=>>...
09 10 2025 10:57:25
Перед началом работ по обработке следует изучить некоторые свойства древесины, из которой ее сделали, чтобы правильно подобрать защитные средства на основе хаpaктеристик состава. В данной статье вы узнаете, какими химическими средствами стоит пользоваться для защиты от гнили, жучков-вредителей, влаги и плесени, какие из средств самые популярные, а также стоит ли применять для этого раствор медного купороса. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 10 2025 9:51:49
Хотите узнать варианты установки дверных доводчиков на дверь в доме? Межкомнатную или входную металлическую. Пошаговая инструкция +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 10 2025 18:45:20
Как решиться на строительство каркасного дома, чтобы было дёшево и сердито, для постоянного проживания? Сделать строение уютным, теплым? Разобраться с электрикой и Водоканалом? Можно ли вообще построить своими руками? Какой выбрать фундамент? В какую цену выйдет зимний одноэтажный, двухэтажный варианты? Узнайте подробнее в статье=>>...
06 10 2025 1:50:14
В этой статье мы вам расскажем о том, как правильно и чем покрасить блок-хаус. Расскажем об особенностях окрашивания, каким способом красить лучше всего, и как это сделать быстро, качественно и, главное, чтобы это оправдало не только Ваши ожидания, но и Ваш бюджет в том числе. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 10 2025 10:17:37
В этой статье мы поговорим о том, как просверлить отверстие в керамической плитке. Вы найдете пpaктические советы по созданию отверстий в плитке, узнаете, как подобрать инструменты и приспособления для работы, сверла, узнаете об определенных нюансах работы, а после узнаете, как сверлить по всем правилам – как делать большие отверстия, сверлить при помощи коронки и «балеринки». Узнайте подробнее в статье=>>...
04 10 2025 1:30:57
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 ::
