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 вы узнаете, как устроено производство полимерно песчаной черепицы, а так же подробно расскажем о процессе оборудования черепицы на подготовленном основании....
23 11 2025 19:31:33
В данной статье вы увидите дома обшитые сайдингом, мы предоставим вам фото красивых частных домов из винилового и металлического сайдинга, с различными расцветками и дизайном, а так же покажем вам фото фасадов отделанных сайдингом и предоставим вам варианты отделки различной цветовой гаммой....
22 11 2025 11:28:45
В последнее время усилился спрос на самостоятельное строительство бань. Производители банных отопительных изделий готовы предоставить огромный выбор ассортимента. Главное правильно оценить типы и свойства печей именно для вашей бани. Как принято считать: «У каждого свой пар». Узнайте подробнее в статье=>>...
21 11 2025 15:10:52
В этой статье мы расскажем о виниловом блок-хаус под бревно для наружной отделки дома, поговорим и плюсах и минусах материала + инструкция по монтажу....
20 11 2025 20:54:49
Рекомендации, как правильно подобрать шаровые краны для отопления в зависимости от назначения. Устройство и виды шаровых вентилей, сфера применения....
19 11 2025 7:17:22
В данной статье вы узнаете все о достоинствах и недостатках алюминиевого сайдинга, каких он бывает видов и от каких производителей, а так же узнаете как производится его монтаж....
18 11 2025 8:46:47
В этой статье мы поговорим о том, как сделать ремонт туалета своими руками и фото идеи помогут вам в этом. Для начала будет рассмотрен подготовительный этап, во время которого выполняем подготовку помещения и прокладываем коммуникации. После речь пойдет об отделке потолка, пола и стен. Далее подсчитаем, сколько придется потратить на расходники. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 11 2025 19:24:54
В статье рассказывается о натуральном отделочном материале из дерева. Вагонка является отличным вариантом для декорирования помещений. Она оказывает благоприятное воздействие на здоровье человека. Рассказывается о способах её производства. О сырье которое применяется для изготовления вагонки. Как монтируется и какими способами. Описываются виды вагонки. Что собой представляет вагонка? Узнайте все Положительные и отрицательные стороны древесного материала. Сортовые различия материала производства вагонки из дерева. Производство вагонки, имитирующее натуральный материал. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 11 2025 2:16:19
Воздушный насос – это способ для переноса тепловой энергии с улицы в помещение с повышением теплоотдачи. Является одной из самых недорогих, отопительных систем. При специальных условиях можно оборудовать автономно работающую систему, питающееся энергией от солнечных батарей. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 11 2025 2:31:48
Обзор действенных способов разморозки замерзшего водопровода: теплой водой, огнём, строительным феном, электрическим током. Причины замерзания водопровода из пластиковых и металлических труб под землей....
14 11 2025 11:23:34
Каким образом и из чего может быть изготовлена самодельная паровая турбина. Принцип действия промышленных турбин, генерирующих электроэнергию....
13 11 2025 5:31:38
Хотите узнать как сделать ремонт детской комнаты своими руками? Читайте в статье + Фото и Видео о том как сделать классный ремонт правильно и быстро! Фото дизайна и интерьера помогут вам. Пора начать с теории и удивить своего ребенка- мальчика или дeвoчку! Смотрите подробнее в статье=>>...
12 11 2025 16:59:33
В статье рассказывается о электроустановке. Даётся определение что есть электроустановка как единая система дома. Из каких компонентов должна состоять система обеспечения жизнедеятельности человека. Что необходимо сделать чтобы решить вопрос по устройству электроустановки для своего дома или квартиры. Электроустановка для жилья: Понятие о системе электро-установки жилья! Основные функции электроустановки и Устройство электрической системы жилья. Узнайте подробности в статье=>>...
11 11 2025 6:21:41
Хотите узнать как рассчитать баланс водопотрeбления и водоотведения для частного дома? Узнай как сделать, скачай образец заполнения таблицы бесплатно. Подробнее в статье=>>...
10 11 2025 21:14:56
Утепление дома своими руками под сайдинг? Пошаговая инструкция + фото и видео. Утеплитель и сайдинг подходит под каркасные дома и другие +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 11 2025 21:57:53
В данной статье вы узнаете каков должен быть минимальный уклон плоской кровли, какая правильная разуклонка с материалом технониколь по С Ни П....
08 11 2025 8:48:51
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=>>...
07 11 2025 11:13:55
В этой статье мы поговорим о том, как выбрать керамогранит для пола под дерево. Вы узнаете, какие есть варианты имитации, например, ясень, тис и дуб. Также рассмотрим, какова область применения материала, как выбрать цвет для плит, а в конце статьи поговори м о том, какие в мире существуют лучшие коллекции и компании-производители. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 11 2025 5:12:28
В этой статье мы поговорим о штукатурке фасада по пеноплексу и пенополистиролу, а также рассмотрим технологию отделки фасадной шпаклевкой и правильного утепления стен + срок эксплуатации покрытия....
05 11 2025 5:47:32
Рассмотрение вопроса, что лучше – газовая колонка или бойлер, работающий от электричества. Виды бытовых водонагревателей, их преимущества и недостатки....
04 11 2025 22:55:24
В статье рассказывается о специальном скрытом крепеже для материала настила террасной доски. Показаны методы производства крепления деталей, хаpaктеристики метизов. Описывается сам материал, который используется при производстве досок.Описываются виды крепежа и разновидности частей, из которых состоят крепёжные элементы. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 11 2025 8:47:42
В этой статье расскажем о резьбовом герметике и его видах. Узнаете, почему наибольшей популярностью пользуются анаэробные герметики, чем отличают их цвета: красный, зеленый и синий. Какие материала используются для сильной фиксации, а какие для средней и слабой. В каких сферах применяют герметик. А также сделаем краткий обзор производителей, таких как: Loctite, Tangit uni-lock, Sealup, Abrо, Mannol, Wurth, Siseal. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 11 2025 11:34:21
Хотите узнать как утеплять дом пенополиуретаном своими руками? Виды пенополиуретанового утепления и Пошаговая Инструкция монтажа- Плюсы и Минусы утепления +Видео обзор. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 11 2025 3:34:39
В этой статье рассказывается о средствах защиты помещений от проникновения нежелательных лиц посредством решёток. Перечисляются типы конструкций ограды. Разъясняются качественные особенности материалов из которых изготавливались решётки. Показываются типы установки конструкций защиты. Представлена новинка в ряду решёток для окон, которая проходит испытательный срок, но уже имеет ряд преимуществ перед стальными конструкциями. За прозрачными решётками для окон прогнозируется большое будущее. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 10 2025 14:17:34
В этой статье мы поговорим о монолитном строительстве частного дома. Мы расскажем, в чем заключаются достоинства и недостатки, а также какая технология строительства во съемной опалубкой и несъемной. После будет рассмотрена технология заливки бетона, утепление стен и правила заливки бетонного перекрытия. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 10 2025 18:41:56
Описание вакуумной канализации, способы ее применения, преимущества вакуумной канализации ......
29 10 2025 15:36:32
Узнайте как установить печь для бани своими руками? Как правильно установить печь в бане или деревянном доме. Множество простых людей своими руками установили печь в доме по нашей инструкции. Виды с топкой из предбанника и без. Установить печку в бане очень важная тема. Вариантов может быть несколько. Важно перед установкой, а лучше перед постройкой бани определиться с местом, конструкцией агрегата. Кроме того, должны обязательно соблюдаться правила противопожарной безопасности согласно СНиП 2.04.05-91. Установка будет зависеть от задачи печки, весе, возможно придется дополнительно укреплять фундамент. +Фото и Видео. Смотрите подробнее в статье=>>...
28 10 2025 4:36:42
Как утеплить квартиру внутри и снаружи. Устройство теплоизоляции полов и потолка, рекомендации по утеплению ванной комнаты и входной двери....
27 10 2025 21:41:49
Принципиальная схема работы пиролизного котла, устройство, настройка, подробная видео-инструкция и фото....
26 10 2025 12:20:28
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя цокольная плитка для фасада, узнаете о декоративных видах цоколя, а так же мы расскажем вам о особенности укладки плитки на фундамент дома....
25 10 2025 6:47:20
В этой статье мы поговорим об инновации в строительстве, а именно кирпиче хамелеоне. Вы узнаете, что он собой представляет, почему его называют велюровым, а также в чем заключаются его достоинства для строительства, внутренней и внешней отделки...
24 10 2025 18:35:44
Из данной статьи вы узнаете о газовых котлах и на что обратить внимание при выборе для квартиры или для отопления частного дома. Ознакомитесь с лучшими ТОП-20 устройствами и их техническими хаpaктеристиками, а также отзывами покупателей....
23 10 2025 22:44:51
Какие функции выполняет байпас в системе отопления, водоснабжения и обвязке котельных установок. Принцип работы разных узлов с обводной линией. Рекомендации...
22 10 2025 1:13:16
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....
21 10 2025 6:52:23
Декоративная штукатурка Короед для внутренней отделки стен. Технология нанесения штукатурки. Фото в интерьере и видео. Расход штукатурки на 1 м2 и цена....
20 10 2025 8:38:32
Выбираем утеплитель для дома. Обзор всех видов утеплителей для стен, пола, потолка, крыши, чердака. Деревянного и каркасного дома. Рассмотрим дешевые варианты, узнайте подробнее в статье=>>...
19 10 2025 18:54:34
Пристройка веранды на винтовых сваях к частному дому позволит значительно увеличить размер жилплощади. Для такого варианта отлично подойдут сваи, но забивные сваи имеют слишком высокую стоимость, да и потребуется дополнительное оборудование для них, которое в процессе монтирования может только разрушить сваи. Самый верный выход – это изготовление винтовых свай самостоятельно. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 10 2025 10:16:14
Конструкционные варианты розеток со встроенным УЗО, их внутреннее устройство. Схемы подключения защитных розеток. Преимущества и недостатки встроенных в розетку устройств защитного отключения. Правила подключения розеток с УЗО к электросети, советы по выбору подходящей модели. Видеоматериалы...
17 10 2025 1:58:24
В данной статье вы узнаете каково устройство вальмовой крыши, всё о конструкции и вентиляции холодного чердака четырехскатной кровли, а так же мы предоставим вам чертежи, схемы и планы стропильной системы вальмовой крыши с фронтонами и как выглядит каркас обрешетки крыши под металлочерепицу + из каких узлов состоит....
16 10 2025 14:46:24
В этой статье затронем тему нанесения цементного раствора на глиняные стены, процесс выравнивания поверхности гипсовой штукатуркой своими руками внутри дома. Узнаете, как производить черновую, чистовую и финишную отделку глиняных стен, с помощью раствора на основе извести по маякам, опилок и мелкофpaкционного песка, как выбирать глину для раствора с учетом радиоактивной безопасности. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 10 2025 1:10:10
Хотите сделать быстровозводимый дом своими руками? Сборно-разборные конструкции по технологии фахверк и другие модульные домики тут. Технология в статье! +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 10 2025 5:19:34
В данной статье вы более подробно узнаете о газовом котле Baxi Main 24 Fi, узнаете каково его устройство, а так же мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации и описание неисправностей....
13 10 2025 10:36:41
Твердотопливные котлы российского производства: производители торговых марок "Zota", " Очаг", " Прометей", " Слон" и " Буржуй"....
12 10 2025 2:49:38
Плитный фундамент своими руками- Пошаговая инструкция? Это один из самых дорогих фундаментов, но его можно сделать своими руками. Узнайте как! Пошаговая инструкция, все плюсы и минусы смотрите +Видео. Узнайте здесь о нём подробно=>>...
11 10 2025 10:53:20
В этой статье мы подробно рассмотрим, как произвести утепление стен из газобетона снаружи минватой и пеноплексом, а также же как произвести гидроизоляцию и пароизоляцию газобетонных стен....
10 10 2025 20:19:27
Из данной статьи вы узнаете о лучших бензиновых генераторах 5 - 5,5 кВт и какой прибор с автозапуском лучше выбрать, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-12 моделей, их параметры и принцип работы....
09 10 2025 20:18:19
Фольгированный пенофол: способы применения, свойства, основные виды и технические хаpaктеристики. Утепление стен снаружи и изнутри. Утепление трубопровода пенофолом.....
08 10 2025 10:45:14
В статье рассказывается о приборах учёта электрической энергии. Перечисляются их виды по нескольким параметрам. Какими нормами необходимо руководствоваться при установке электросчётчика. Какие необходимо оформить документы при установке счётчика в новом доме. Какие необходимы документы при замене старого электросчётчика на новую модель. Указываются причины для замены прибора учёта энергии. Виды электросчётчиков и Этапы установки счётчика электрической энергии. Как правильно выбрать Место установки счётчика электричества. Установка счётчика в новом доме и Замена прибора учёта электроэнергии. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 10 2025 12:15:10
Современные отопительные комбинированные котлы дрова-электричество для отопления загородного дома: как выбрать, устройство, фото и видео....
06 10 2025 11:26:31
Описание, по какому принципу работают котлы на отработанном масле, сделанные своими руками. Обзор их преимуществ и недостатков, инструкция по выполнению подготовительных и сборочных работ....
05 10 2025 21:22:29
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 ::
