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 своими руками установить систему поверхностного водоотвода. Вы узнаете, какие есть достоинства у системы поверхностного отведения вода, а также какие существуют разновидности. Далее будет рассмотрено устройство дренажа, проектирование водоотвода, в которое входит этап обустройства ливневого типа и точечного типа, а также отдельно поговорим о мелкосидящих каналах. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 05 2025 5:35:48
Сегодня мы рассмотрим самые популярные варианты электрического отопления для загородного дома. Рассмотрим все преимущества и недостатки всевозможных вариантов электроотопления. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 05 2025 23:32:16
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=>>...
16 05 2025 16:25:53
Основная задача магнитного преобразователя воды — это смягчение и устранение образования накипи. Устанавливается непосредственно перед устройствами, в которые течет только холодная вода. Все магнитные преобразователи можно разделить на два типа: в виде малогабаритных конструкций с постоянными магнитами и устройства, работающие на генераторе. Более лучшим вариантом является электромагнитное устройство. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 05 2025 15:41:48
Из данной статьи вы узнаете о печи Везувий для бани и ознакомитесь с ее техническими хаpaктеристиками и размерами, а также как выбрать устройство. Обзор ТОП-10 лучших моделей и отзывы покупателей....
14 05 2025 1:26:12
Выделяют следующие типы схем подключения двигателей 380 на 220 В: треугольник-звезда и с помощью конденсотора. При подключении электрического двигателя к однофазной сети по схеме треугольник или звезда, как правило, выполняется соединением двух питающих проводов. Для подключения электрических двигателей 380 на 220 В в основном используются следующие конденсаторы — МБГО, КБП, МБГП. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 05 2025 8:58:30
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=>>...
12 05 2025 11:52:45
Хотите узнать о виниловой плитке для пола? Узнать по отзывам не просто, узнай реальные плюсы и минусы этого напольного покрытия! Укладка своими руками +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 05 2025 22:58:20
Что собой представляет горелка Бабингтона на отработанном масле и как ее сделать своими руками. Принцип работы горелки, ее достоинства и недостатки....
10 05 2025 7:31:14
Основные виды дровяных каминов. Какие особенности нужно знать при выборе камина на дровах. Принцип работы и устройство каминов. Собираем камин своими руками из кирпича...
09 05 2025 8:33:24
Как выполнить декупаж батареи своими руками. Знакомство с техникой, проведение подготовительного этапа. Инструкция, в какой последовательности делать декупаж....
08 05 2025 15:51:30
Как сделать крышу из рубероида своими руками? Гидроизоляция крыши очень важна, битумная мастика и кладка руберойда- бюджетно. Узнай в пошаговой статье! + Видео, подробнее=>>...
07 05 2025 2:39:18
Ассортимент облицовочного кирпича большой. Чтобы определить какой нужен именно Вам, нужно понять какую функции будет выполнять облицовочный кирпич: декоративную, защищать фасад дома от внешних факторов или кирпич будет использован внутри дома для построения перегородок. Для каждой из этих задач есть определенный вид облицовочного кирпича. Для того чтобы определить какой именно вид кирпича нужен вам нужно сформулировать ряд требований. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 05 2025 5:10:46
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках Нева серии МБ-2 и ознакомитесь с их хаpaктеристикой и инструкцией по эксплуатации. Обзор ТОП-8 моделей и навесного оборудования к устройству, а также отзывы покупателей....
05 05 2025 4:36:58
В этой статье мы поговорим о домах из стекла. Для начла будет рассмотрен стеклянный фахверк, т.е.е каркасный светопрозрачный дом. Мы расскажем, чем хорошие такие дома, какие у них есть недостатки и какой можно сделать из этого вывод. Далее будет рассмотрен стеклянный дом на каркасе из древесины, и отдельно поговорим о преимуществах, недостатках, особенностях такого дома, а также в конце будут рассмотрены комбинации дерева и стекла. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 05 2025 15:23:52
В данной статье вы познакомитесь с настенными газовыми котлами фирмы Vaillant: узнаете их устройство, найдете инструкцию по эксплуатации, а также актуальные отзывы владельцев и цены на одноконтурные модели (12 и 24 кВт)....
03 05 2025 5:53:25
Разбор реле давления для насоса и гидроаккумулятора: устройство, принцип работы. Неисправности реле давления для насосной станции. Настройка, схема подключения....
02 05 2025 19:52:27
Крыльцо представляет собой некую площадку перед входом в здание с лестницей. Ступени, в свою очередь, состоят из подступенков, проступей и свеса. В зависимости от конструкции выделяются три вида крыльца: открытая конструкция, закрыта, закрытый тип. Разновидности конструкций: упрощенного вида, присоединенная конструкция, встроенная. Резное крыльцо имеет следующие основные части: фундамент,опоры, ступеньки, перила и навес....
01 05 2025 4:48:52
Как сделать искусственный водоем у дома или на даче и ухаживать за ним? Данная статья пригодится тем, кто собирается обустроить на своем загородном участке водоем. Расскажем, как сделать пруд, водопад или фонтан своими руками, без гидроизоляции, и с пленкой. Узнаете, что пруд можно соорудить из старой ванны, или приобрести специальные чаши для этой цели, а также, что ухаживать за водоемом на даче достаточно легко. Узнайте подробности в статье=>>...
30 04 2025 23:50:15
Септик это накопительное обезвреживающее устройство для вывода бытовых сточных вод из дома. Септики бывают трех видов: накопительный, септик-отстойник, станция глубокой биологической очистки. Самыми простыми из этих видов являются накопители. Выбирая какой септик приобрести важно не только сравнивать модельный ряд, но и соотнести их особенности с конкретным местом применения. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 04 2025 22:21:58
Качественная вентиляция кровли из металлочерепицы и проход вентиляционных труб через кровельный пирог своими руками, а так же о том, зачем нужна вентиляция кровли и как правильно монтировать вентиляционные элементы....
28 04 2025 1:49:59
Как крепить гипсокартон к потолку. Решили обшить потолок, а также гнуть гипсокартон и сделать арки своими руками? Заходите! Узнайте подробности в статье=>>...
27 04 2025 20:12:49
Хотите найти программу скачать для проектирования домов бесплатно и на русском языке? Смотри ТОП 7 проектировщиков в России. Плюсы и минусы, онлайн или скачать. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 04 2025 9:33:28
Узнайте про рекомендации по возведению деревянной пристройки к кирпичному дому? Эта статья для тех, кто собирается построить деревянную пристройку к кирпичному дому своими руками, минимизировав при этом финансовые затраты. Расскажем о последовательности проведения работ по монтажу пристройки из дерева, о выборе качественного материала, о подводных камнях, которые вас могут ждать, а также преимуществах и недостатках постройки такого типа. Узнайте подробнее в статье>>...
25 04 2025 11:11:15
В этой статье мы поговорим о том, какие методы помогут избавиться от запотевания зеркала в ванной комнате. Далее будет рассмотрено, при помощи каких народных средств можно избавиться от запотевания зеркальных поверхностей, а также как избавиться от разводов при помощи покупных средств и бабушкиных способов. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 04 2025 4:18:47
Обзор и виды котлов длительного горения на дровах с водяным контуром для отопления. Пиролизные котлы, цена, производители и модели. Преимущества и недостатки. Технические хаpaктеристики и отзывы покупателей....
23 04 2025 20:37:25
Какую систему для обогрева каркасного или частного дома выбрать? Обзор самых лучших систем отопления+ видео обзоры. Сохрани уют и тепло в доме, обзор и советы. Узнайте подробнее в статье=>...
22 04 2025 11:34:57
В этой статье мы поговорим о том, как сделать холодильник под окном, точнее реконструировать старый. Вы узнаете о конструкционных особенностях устройства, какие существуют варианты переделки и как это осуществить – убрать холодильник, модернизировать нишу, обустроить под подоконником шкаф и остеклить ненужное прострaнcтво....
21 04 2025 3:15:12
В данной статье вы узнаете, что из себя представляют газовые котлы Данко (одноконтурные и двухконтурные), мы предоставим вам их технические хаpaктеристики, инструкцию по эксплуатации, причины неисправностей (почему тухнет) и отзывы владельцев....
20 04 2025 5:32:29
Универсальный котел позволяет использовать несколько видов топлива, что может оказаться весьма выгодной опцией при доступности нескольких энергоносителей....
19 04 2025 1:30:31
в этой статье речь пойдет о том, что собой представляет стекловолокно. Для начала вы узнаете, что это такое, а также для чего его используют в строительстве. После этого будет рассмотрена стеклофибра и стеклосетка, их описание и применение. В заключении подведем итоге по особенностям материала. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 04 2025 2:30:14
Установка и монтаж термопанелей из полиуретана. Пошаговая инструкция + фото примеры. Плюсы и минусы этих панелей. Устанавливаем на каркасный дом. Смотрите подробнее в статье=>>...
17 04 2025 0:33:49
Из данной статьи вы узнаете о электрической дрели Makita и ознакомитесь с ее техническими хаpaктеристиками, а также какой принцип действия. Обзор ТОП-15 аккумуляторных, ударных и безударных моделей, как выбрать прибор и отзывы покупателей....
16 04 2025 3:46:32
Замена старых радиаторов на новые своими руками. Установка радиаторов отопления, что для этого необходимо. Демонтаж старого чугунного радиатора отопления...
15 04 2025 12:34:35
В этой статье мы поговорим о козырьке над воротами гаража. Мы расскажем о том, зачем он нужен и какие его преимущества использования, какие есть виды козырьков и из каких материалом можно сделать. Также вы узнаете, какие инструменты пригодятся, как составить проект и как сделать своими руками несколько видом козырьков. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 04 2025 15:59:32
Сравнение приборов отопления секционного типа по таким параметрам, как теплоотдача радиаторов и максимальное рабочее давление. Расчет тепловой мощности батарей....
13 04 2025 0:59:16
В этой статье мы расскажем вам, что представляют собой шторы кисея в интерьере, какими они бывают и из каких материалов. Мы поможем выбрать из разнообразия видов подходящие шторы именно для вас по личным предпочтениям, стилю и дизайну интерьера, материалу, длине и цвету. В конце статьи есть рекомендации и советы по уходу за шторами. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 04 2025 19:35:21
Хотите сделать правильный дренаж фундамента на участке возле частного дома? Узнай в пошаговой инструкции как сделать правильно+ фото и видео. Нужен ли он, узнайте подробнее в статье=>>...
11 04 2025 15:49:42
Хотите узнать как правильно выбрать лучший материал для строительства: газобетон или пенобетон? Что выбрать для строительства дома? Плюсы и минусы, керамзитобетон шлакоблок. Смотрите в статье хаpaктеристики +Видео, какой материал лучше выбрать, узнай, перейди в статье>>...
10 04 2025 17:30:57
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах Стоун Хаус сайдинга, узнаете о всех его разновидностях, о нюансах монтажа, а так же мы предоставим вам его подробные технические хаpaктеристики....
09 04 2025 4:10:51
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....
08 04 2025 12:55:36
Нормативные требования, предъявляемые к газовой котельной в частном доме и к воздухообмену в ней. Особенности устройства топочных, работающих на других энергоносителях....
07 04 2025 4:22:34
В этой статье вы узнаете, как произвести установку водостоков для крыши своими руками: монтаж водосточной системы из пластиковых бутылок и канализационных труб, ремонт и крепление кронштейна, крепеж желоба и как сделать водосток, если крыша уже покрыта. Поговорим о уклоне водосточного желоба на 1 метр и многое другое....
06 04 2025 22:58:58
отделка внутренней части дома очень важный этап в его строительстве. Правильно подобранный материал залог успеха и долговечности. В этой статье рассказывается о всевозможных вариантах обшивки. Об их положительных и отрицательных аспектах. Самым популярным и универсальным вариантом внутренне отделки является дерево. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 04 2025 7:49:19
Как выполняется утепление пенопластом частных домов. Плюсы и минусы такой теплоизоляции. Советы по выбору хаpaктеристик утеплителя и расчет толщины, отзывы пользователей....
04 04 2025 7:47:35
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле Zota и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-7 лучших устройств длительного горения с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
03 04 2025 12:25:50
Как сделать деревянную стропильную крышу для частного дома? Наша инструкция по устройству кровли для каркасной конструкции подойдет даже новичку! Узнайте всё...
02 04 2025 2:16:18
Рейтинг газовых плит с газовой духовкой по качеству и надежности по отзывам покупателей. Цены на газовые плиты 2017. Отличие моделей Гефест, Горение, Дарина, Ханса. Преимущества и недостатки...
01 04 2025 21:52:55
В этой статье мы поговорим о гидрофобизации фасада и кирпичной кладки, а также других поверхностей - бетона, кирпича, камня, штукатурки. Что это и как правильно ее провести, узнаете в этой статье....
31 03 2025 14:21:25
Из каких материалов и как можно сделать портал для камина. Перечень подходящих материалов, их преимущества и недостатки....
30 03 2025 23:10:56
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 ::
