Πώς να υπολογίσετε την ισχύ λέβητα αερίου θέρμανσης: τύποι και παράδειγμα υπολογισμού

Πριν από τον σχεδιασμό του συστήματος θέρμανσης, την εγκατάσταση του εξοπλισμού θέρμανσης, είναι σημαντικό να επιλέξετε έναν λέβητα αερίου ικανό να παράγει την απαιτούμενη ποσότητα θερμότητας για τον χώρο. Επομένως, είναι σημαντικό να επιλέξετε μια συσκευή με τέτοια ισχύ ώστε η απόδοσή της να είναι μέγιστη και η διάρκεια ζωής – μεγάλη.

Θα σας πούμε πώς να υπολογίσετε την ισχύ ενός λέβητα αερίου με υψηλή ακρίβεια και λαμβάνοντας υπόψη ορισμένες παραμέτρους. Στο άρθρο μας περιγράφονται λεπτομερώς όλοι οι τύποι απωλειών θερμότητας μέσώ ανοιγμάτων και κατασκευών, δίνονται τύποι για τον υπλογισμό τους. Ένα συγκεκριμένο παράδειγμα παρουσιάζει τις ιδιαιτερότητες των υπολογισμών.

Τυπικά λάθη κατά την επιλογή λέβητα

Ο σωστός υπολογισμός της ισχύος ενός λέβητα αερίου θα επιτρέψει όχι μόνο την εξοικονόμηση αναλώσιμων υλικών, αλλά και την αύξηση της απόδοσης της συσκευής. Ο εξοπλισμός του οποίου η απόδοση θερμότητας υπερβαίνει τις πραγματικές ανάγκες θέρμανσης θα λειτουργεί αναποτελεσματικά, ενώ μια ανεπαρκώς ισχυρή συσκευή δεν θα μπορεί να θερμάνει σωστά τον χώρο.

Υπάρχει σύγχρονος αυτοματοποιημένος εξοπλισμός που ρυθμίζει αυτόματα την παροχή αερίου, εξαλείφοντας τις ακατάλληλες δαπάνες. Αλλά αν ένας τέτοιος λέβητας λειτουργεί στο όριο των δυνατοτήτων του, τότε μειώνεται η διάρκεια ζωής του.

Ως αποτέλεσμα, μειώνεται η απόδοση του εξοπλισμού, τα εξαρτήματα φθείρονται ταχύτερα και σχηματίζεται συμπύκνωμα. Επομένως, προκύπτει η ανάγκη υπολογισμών της βέλτιστης ισχύος.

Υπάρχει η άποψη ότι η ισχύς του λέβητα εξαρτάται αποκλειστικά από το εμβαδόν του δωματίου και ότι για κάθε κατοικία η βέλτιστη είναι ο υπολογισμός 100 W ανά 1 τ.μ. Επομένως, για να επιλέξετε την ισχύ του λέβητα, για παράδειγμα, για ένα σπίτι 100 τ.μ., απαιτείται εξοπλισμός που παράγει 100*10=10000 W ή 10 kW.

Αυτσί ύπολογισμοί είναί εντελώς λανθασμένοί λόγω της έμφανίσης νέων υλικών φίναρίσματος καί βελτμομένων μονωτικών υλικών, που μειώνουν την ανάγκη αγοράς εξοπλισμού υψηλής ίσχύος.

Η ισχύς του λέβητα αερίου επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της κατοικίας. Ο σωστά επιλεγμένος εξοπλισμός θα λειτουργεί με τη μέγιστη απόδοση με την ελάχιστη κατανάλωση καυσίμου.

Ο υπολογισμός της ισχύος του λέβητα αερίου θέρμανσης μπορεί να γίνει με δύο τρόπους – χειροκίνητα ή με τη χρήση του ειδικού προγράμματος Valtec, το οποίο προορίζεται για επαγγελματικούς υπολογισμούς υψηλής ακροίβειας.

Η απαιτούμενη ισχύς του εξοπλισμού εξαρτάται άμεσα από τις απώλειες θερμότητας του χώρου. Μόλις μάθετε τον δείκτη απωλειών θερμότητας, μπορείτε να υπολογίσετε την ισχύ του λέβητα αερίου ή οποιασδήποτε άλλης συσκευής θέρμανσης.

Τι είναι οι απώλειες θερμότητας ενός χώρου;

Κάθε χώρος έχει ορισμένες απώλειες θερμότητας. Η θερμότητα διαφεύγει από τοίχους, παράθυρα, δάπεδα, πόρτες, οροφή, επομένως ο σκοπός του λέβητα αερίου είναι να αντισταθμίσει την ποσότητα της θερμότητας που διαφεύγει και να εξασφαλίσει μια συγκεκριμένη θερμοκρασία στο χώρο. Γι' αυτό απαιτείται μια ορισμένη θερμική ισχύς.

Εμπειρικά έχει διαπιστωθεί ότι η μεγαλύτερη ποσότητα θερμότητας διαφεύγει μέσω των τοίχων (έως 70%). Μέσω της οροφής και των παραθύρων μπορεί να διαφύγει έως και 30% της θερμικής ενέργειας, μέσω του συστήματος εξαερισμού – έως 40%. Οι μικρότερες απώλειες θερμότητας παρατηρούνται στις πόρτες (έως 6%) και στο δάπεδο (έως 15%).

Οι ακόλουθοι παράγοντες επηρεάζουν τις απώλειες θερμότητας του σπιτιού.

• Θέση του σπιτιού. Κάθε πόλη έχει τα δικά της κλιματικά χαρακτηριστικά. Στους υπολογισμούς απωλειών θερμότητας πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η κρίσιμη αρνητική θερμοκρασία που χαρακτηρίζει την περιοχή, καθώς και η μέση θερμοκρασία και η διάρκεια της περιόδου θέρμανσης (για ακριβείς υπολογισμούς με χρήση του προγράμματος).
• Προσανατολισμός τοίχων ως προς τα σημεία του ορίζοντα. Είναι γνωστό ότι στη βόρεια πλευρά βρίσκεται το τριαντάφυλλο των ανέμων, οπότε οι απώλειες θερμότητας του τοίχου που βρίσκεται σε αυτήν την περιοχή θα είναι οι μεγαλύτερες. Το χειμώνα, από τη δυτική, βόρεια και ανατολική πλευρά φυσάει με μεγάλη δύναμη κρύος άνεμος, επομένως οι απώλειες θερμότητας αυτών των τοίχων θα είναι υψηλότερες.
• Εμβαδόν θερμαινόμενου χώρου. Το ποσό της θερμότητας που χάνεται εξαρτάται από τις διαστάσεις του χώρου, την επιφάνεια των τοίχων, των οροφών, των παραθύρων, των θυρών.
• Θερμοτεχνική δομικών κατασκευών. Κάθε υλικό έχει τον δικό του συντελεστή θερμικής αντίστασης και συντελεστή μετάδοσης θερμότητας – την ικανότητα να επιτρέπει τη διέλευση ορισμένης ποσότητας θερμότητας μέσω αυτού. Για να τα μάθετε, πρέπει να χρησιμοποιήσετε δεδομένα πινάκων, καθώς και να εφαρμόσετε ορισμένους τύπους. Πληροφορίες για τη σύνθεση των τοίχων, των οροφών, των δαπέδων, το πάχος τους μπορείτε να βρείτε στο τεχνικό σχέδιο της κατοικίας.
• Ανοίγματα παραθύρων και θυρών. Μέγεθος, τροποποίηση της πόρτας και των υαλοπινάκων. Όσο μεγαλύτερο είναι το εμβαδόν των ανοιγμάτων παραθύρων και θυρών, τόσο μεγαλύτερες είναι οι απώλειες θερμότητας. Είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη τα χαρακτηριστικά των εγκατεστημένων θυρών και υαλοπινάκων κατά τους υπολογισμούς.
• Υπολογισμός αερισμού. Ο αερισμός υπάρχει πάντα στο σπίτι ανεξάρτητα από την ύπαρξη τεχνητού απορροφητήρα. Μέσω των ανοιχτών παραθύρων γίνεται αερισμός του χώρου, η κίνηση του αέρα δημιουργείται κατά το κλείσιμο και το άνοιγμα των εξωτερικών θυρών, τη μετακίνηση ανθρώπων από δωμάτιο σε δωμάτιο, γεγονός που συμβάλλει στη διαφυγή του θερμού αέρα από το χώρο και στην κυκλοφορία του.

Γνωρίζοντας τις παραπάνω παραμέτρους, μπορείτε όχι μόνο να υπολογίσετε τις θερμικές απώλειες του σπιτιού και να προσδιορίσετε την ισχύ του λέβητα, αλλά και να εντοπίσετε σημεία που χρειάζονται πρόσθετη μόνωση.

Τύποι για τον υπολογισμό των απωλειών θερμότητας

Αυτοί οι τύποι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό των απωλειών θερμότητας όχι μόνο μιας μονοκατοικίας αλλά και ενός διαμερίσματος. Πριν από την έναρξη των υπολογισμών, είναι απαραίτητο να σχεδιάσετε την κάτοψη του χώρου, να σημειώσετε τη θέση των τοίχων σε σχέση με τα σημεία του ορίζοντα, να υποδείξετε τα παράθυρα, τα ανοίγματα θυρών, καθώς και να υπολογίσετε τις διαστάσεις κάθε τοίχου, των ανοιγμάτων παραθύρων και θυρών.

Για τον προσδιορισμό των θερμικών απωλειών είναι απαραίτητο να γνωρίζετε τη δομή του τοίχου, καθώς και το πάχος των χρησιμοποιούμενων υλικών. Στους υπολογισμούς λαμβάνονται υπόψη η τοιχοποιία και τα μονωτικά υλικά.

Κατά τον υπολογισμό των απωλειών θερμότητας χρησιμοποιούνται δύο τύποι – με τον πρώτο προσδιορίζεται η τιμή της θερμικής αντίστασης των περιβαλλουσών κατασκευών, με τον δεύτερο οι απώλειες θερμότητας.

Για τον προσδιορισμό της θερμικής αντίστασης χρησιμοποιείται η έκφραση:

R = B/K

Εδώ:

• R – η τιμή της θερμικής αντίστασης των περιβαλλουσών κατασκευών, που μετράται σε (m²*K)/W.
• K – ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας του υλικού από το οποίο είναι κατασκευασμένη η περιβάλλουσα κατασκευή, μετράται σε W/(m*K).
• B – το πάχος του υλικού, που καταγράφεται σε μέτρα.

Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας K είναι μια παράμετρος πίνακα, το πάχος B λαμβάνεται από το τεχνικό σχέδιο του σπιτιού.

Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας είναι τιμή πίνακα, εξαρτάται από την πυκνότητα και τη σύνθεση του υλικού, μπορεί να διαφέρει από τον πίνακα, επομένως είναι σημαντικό να συμβουλευτείτε την τεχνική τεκμηρίωση του υλικού (+)

Επίσης χρησιμοποιείται ο βασικός τύπος υπολογισμού των απωλειών θερμότητας:

Q = L × S × dT/R

Στην έκφραση:

• Q – απώλειες θερμότητας, μετρώνται σε W.
• S – εμβαδόν των κατασκευών περιβλήματος (τοίχων, δαπέδων, οροφών).
• dT – διαφορά μεταξύ της επιθυμητής θερμοκρασίας του εσωτερικού χώρου και της εξωτερικής, μετράται και καταγράφεται σε °C.
• R – τιμή θερμικής αντίστασης της κατασκευής, m²•°C/W, η οποία υπολογίζεται με τον παραπάνω τύπο.
• L – συντελεστής που εξαρτάται από τον προσανατολισμό των τοίχων ως προς τα σημεία του ορίζοντα.

Έχοντας στη διάθεσή σας τις απαραίτητες πληροφορίες, μπορείτε να υπολογίσετε με μη αυτόματο τρόπο τις απώλειες θερμότητας ενός κτιρίου.

Παράδειγμα υπολογισμού θερμικών απωλειών

Ως παράδειγμα, ας υπολογίσουμε τις απώλειες θερμότητας ενός σπιτιού με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά.

Στο σχήμα απεικονίζεται η κάτοψη του σπιτιού για το οποίο θα υπολογίσουμε τις απώλειες θερμότητας. Κατά την κατάρτιση μιας μεμονωμένης κάτοψης, είναι σημαντικό να προσδιοριστεί σωστά ο προσανατολισμός των τοίχων ως προς τα σημεία του ορίζοντα, να υπολογιστούν το ύψος, το πλάτος και το μήκος της κατασκευής, καθώς και να σημειωθούν οι θέσεις των ανοιγμάτων παραθύρων και θυρών και οι διαστάσεις τους (+)

Με βάση την κάτοψη, το πλάτος της κατασκευής είναι 10 m, το μήκος – 12 m, το ύψος των οροφών – 2,7 m, οι τοίχοι είναι προσανατολισμένοι προς βορρά, νότο, ανατολή και δύση. Στον δυτικό τοίχο είναι ενσωματωμένα 3 παράθυρα, δύο από αυτά έχουν διαστάσεις 1,5×1,7 m, ένα – 0,6×0,3 m.

Κατά τους υπολογισμούς της στέγης λαμβάνεται υπόψη το στρώμα μόνωσης, το υλικό φινιρίσματος και το υλικό στέγης. Οι μεμβράνες φραγμού ατμών και στεγανοποίησης, που δεν επηρεάζουν τη θερμική μόνωση, δεν λαμβάνονται υπόψη.

Στον νότιο τοίχο είναι ενσωματωμένες πόρτες με διαστάσεις 1,3×2 m, υπάρχει επίσης ένα μικρό παράθυρο 0,5×0,3 m. Στην ανατολική πλευρά υπάρχουν δύο παράθυρα 2,1×1,5 m και ένα 1,5×1,7 m.

Οι τοίχοι αποτελούνται από τρία στρώματα:

• επένδυση τοίχων από ινοσανίδα (ισοπλάκα) εξωτερικά και εσωτερικά – 1,2 cm η καθεμία, συντελεστής – 0,05.
• υαλοβάμβακας, που βρίσκεται μεταξύ των τοίχων, το πάχος του 10 cm και συντελεστής – 0,043.

Η θερμική αντίσταση κάθε τοίχου υπολογίζεται ξεχωριστά, καθώς λαμβάνεται υπόψη η θέση της κατασκευής σε σχέση με τα σημεία του ορίζοντα, ο αριθμός και το εμβαδόν των ανοιγμάτων. Τα αποτελέσματα των υπολογισμών για τους τοίχους αθροίζονται.

Το δάπεδο είναι πολυστρωματικό, εκτελείται με την ίδια τεχνολογία σε όλη την επιφάνεια, περιλαμβάνει:

• σανίδα γλώσσας και αυλάκωσης (κομμένη), το πάχος της 3,2 cm, συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας – 0,15.
• στρώση ξηρής ισοπέδωσης μοριοσανίδας πάχους 10 cm και συντελεστή 0,15.
• μόνωση – ορυκτοβάμβακας πάχους 5 cm, συντελεστής 0,039.

Ας υποθέσουμε ότι το δάπεδο δεν έχει καταπακτές προς το υπόγειο και παρόμοια ανοίγματα που υποβαθμίζουν τη θερμοτεχνική απόδοση. Συνεπώς, ο υπολογισμός γίνεται για την επιφάνεια όλων των χώρων με έναν ενιαίο τύπο.

Οι οροφές είναι κατασκευασμένες από:

• ξύλινες σανίδες 4 εκ. με συντελεστή 0,15.
• ορυκτοβάμβακας 15 εκ., με συντελεστή – 0,039.
• στρώση φραγμού υδρατμών και στεγάνωσης.

Ας υποθέσουμε ότι και η οροφή δεν έχει πρόσβαση στη σοφίτα πάνω από κατοικία ή βοηθητικό χώρο.

Το σπίτι βρίσκεται στην Περιφέρεια Μπριάνσκ, στην πόλη Μπριάνσκ, όπου η κρίσιμη αρνητική θερμοκρασία είναι -26 βαθμοί. Εμπειρικά έχει διαπιστωθεί ότι η θερμοκρασία του εδάφους είναι +8 βαθμοί. Η επιθυμητή θερμοκρασία στο δωμάτιο είναι +22 βαθμοί.

Υπολογισμός θερμικών απωλειών τοίχων

Για να βρεθεί η συνολική θερμική αντίσταση του τοίχου, πρέπει πρώτα να υπολογιστεί η θερμική αντίσταση κάθε στρώματός του.

Το στρώμα υαλοβάμβακα έχει πάχος 10 εκ. Αυτή την τιμή πρέπει να τη μετατρέψουμε σε μέτρα, δηλαδή:

B = 10 × 0.01 = 0,1

Λάβαμε την τιμή В=0,1. Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας της μόνωσης είναι – 0,043. Αντικαθιστούμε τα δεδομένα στον τύπο της θερμικής αντίστασης και παίρνουμε:

R_στεκλ=0,1/0,043=2,32

Με ανάλογο παράδειγμα, υπολογίζουμε τη θερμική αντίσταση της ιζοπλίτας:

R_ιζοπλ=0,012/0,05=0,24

Η συνολική θερμική αντίσταση του τοίχου θα είναι ίση με το άθροισμα των θερμικών αντιστάσεων κάθε στρώματος, λαμβάνοντας υπόψη ότι έχουμε δύο στρώσεις ινοσανίδας.

R=R_στεκλ+2×R_ιζοπλ=2,32+2×0,24=2,8

Αφού προσδιορίσουμε τη συνολική θερμική αντίσταση του τοίχου, μπορούμε να βρούμε τις απώλειες θερμότητας. Για κάθε τοίχο υπολογίζονται ξεχωριστά. Υπολογίζουμε το Q για τον βόρειο τοίχο.

Οι πρόσθετοι συντελεστές επιτρέπουν να ληφθούν υπόψη στους υπολογισμούς οι ιδιαιτερότητες των απωλειών θερμότητας των τοίχων που βρίσκονται σε διαφορετικές πλευρές του ορίζοντα.

Με βάση το σχέδιο, ο βόρειος τοίχος δεν έχει ανοίγματα παραθύρων, το μήκος του είναι – 10 μ., το ύψος – 2,7 μ. Τότε το εμβαδόν του τοίχου S υπολογίζεται με τον τύπο:

S_{βορ.τειχ}=10×2,7=27

Υπολογίζουμε την παράμετρο dT. Είναι γνωστό ότι η κρίσιμη θερμοκρασία περιβάλλοντος για το Μπριάνσκ είναι – -26 βαθμοί, και η επιθυμητή θερμοκρασία στο δωμάτιο είναι – +22 βαθμοί. Τότε

dT=22-(-26)=48

Για τη βόρεια πλευρά λαμβάνεται υπόψη πρόσθετος συντελεστής L=1,1.

Στον πίνακα δίνονται οι συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας ορισμένων υλικών που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή τοίχων. Όπως βλέπουμε, ο ορυκτοβάμβακας διαπερνά την ελάχιστη ποσότητα θερμότητας, ενώ το οπλισμένο σκυρόδεμα – τη μέγιστη.

Αφού κάνουμε τους προκαταρκτικούς υπολογισμούς, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον τύπο για τον υπολογισμό των απωλειών θερμότητας:

Q_{βορ.τειχ}=27×48×1,1/2,8=509 (W)

Υπολογίζουμε τις απώλειες θερμότητας για τον δυτικό τοίχο. Με βάση τα δεδομένα, σε αυτόν είναι ενσωματωμένα 3 παράθυρα, δύο από αυτά έχουν διαστάσεις 1,5×1,7 μ. και ένα – 0,6×0,3 μ. Υπολογίζουμε το εμβαδόν.

S_{δυτ.τειχ1}=12×2,7=32,4.

Από τη συνολική επιφάνεια του δυτικού τοίχου πρέπει να εξαιρέσετε την επιφάνεια των παραθύρων, καθώς οι θερμικές απώλειές τους θα είναι διαφορετικές. Για αυτό, πρέπει να υπολογίσετε την επιφάνεια.

S_οκν1=1.5×1.7=2.55

S_οκν2=0.6×0.4=0.24

Για τους υπολογισμούς των θερμικών απωλειών, θα χρησιμοποιήσετε την επιφάνεια του τοίχου χωρίς να λάβετε υπόψη την επιφάνεια των παραθύρων, δηλαδή:

S_{δυτ.τοίχου}=32.4-2.55×2-0.24=25.6

Για τη δυτική πλευρά, ο πρόσθετος συντελεστής είναι 1.05. Τα ληφθέντα δεδομένα τα εισάγετε στον βασικό τύπο υπολογισμού των θερμικών απωλειών.

Q_{δυτ.τοίχου}=25.6×1.05×48/2.8=461.

Παρόμοιους υπολογισμούς κάνετε για την ανατολική πλευρά. Εδώ βρίσκονται 3 παράθυρα, ένα έχει διαστάσεις 1.5×1.7 μ, δύο άλλα – 2.1×1.5 μ. Υπολογίζετε την επιφάνειά τους.

S_οκν3=1.5×1.7=2.55

S_οκν4=2.1×1.5=3.15

Η επιφάνεια του ανατολικού τοίχου είναι:

S_{ανατ.τοίχου1}=12×2.7=32.4

Από τη συνολική επιφάνεια του τοίχου αφαιρείτε τις τιμές της επιφάνειας των παραθύρων:

S_{ανατ.τοίχου}=32.4-2.55-2×3.15=23.55

Ο πρόσθετος συντελεστής για τον ανατολικό τοίχο είναι 1.05. Βάσει των δεδομένων, υπολογίζετε τις θερμικές απώλειες του ανατολικού τοίχου.

Q_{ανατ.τοίχου}=1.05×23.55×48/2.8=424

Στον νότιο τοίχο βρίσκεται μια πόρτα με διαστάσεις 1.3×2 μ και ένα παράθυρο 0.5×0.3 μ. Υπολογίζετε την επιφάνειά τους.

S_οκν5=0.5×0.3=0.15

S_θύρ=1.3×2=2.6

Η επιφάνεια του νότιου τοίχου θα είναι:

S_{νότ.τοίχου1}=10×2.7=27

Προσδιορίζετε την επιφάνεια του τοίχου χωρίς να λάβετε υπόψη τα παράθυρα και τις πόρτες.

S_{νότ.τοίχου}=27-2.6-0.15=24.25

Υπολογίζετε τις θερμικές απώλειες του νότιου τοίχου, λαμβάνοντας υπόψη τον συντελεστή L=1.

Q_{νότ.τοίχου}=1×24.25×48/2.80=416

Αφού προσδιορίσετε τις θερμικές απώλειες κάθε τοίχου, μπορείτε να βρείτε τις συνολικές θερμικές απώλειες με τον τύπο:

Q_τοίχων=Q_{νότ.τοίχου}+Q_{ανατ.τοίχου}+Q_{δυτ.τοίχου}+Q_{βόρ.τοίχου}

Αφού αντικαταστήσετε τις τιμές, θα λάβετε:

Q_τοίχων=509+461+424+416=1810 W

Συνολικά, οι απώλειες θερμότητας των τοίχων ανήλθαν σε 1810 W ανά ώρα.

Υπολογισμός θερμικών απωλειών παραθύρων

Συνολικά στο σπίτι υπάρχουν 7 παράθυρα, τρία από αυτά έχουν διαστάσεις 1.5×1.7 μ, δύο – 2.1×1.5 μ, ένα – 0.6×0.3 μ και ένα ακόμα – 0.5×0.3 μ.

Τα παράθυρα με διαστάσεις 1.5×1.7 μ αποτελούνται από προφίλ PVC δύο θαλάμων με I-γυαλί. Από την τεχνική τεκμηρίωση μπορείτε να μάθετε ότι η R=0.53. Τα παράθυρα με διαστάσεις 2.1×1.5 μ είναι δύο θαλάμων με αργό και I-γυαλί, έχουν θερμική αντίσταση R=0.75, τα παράθυρα 0.6×0.3 μ και 0.5×0.3 – R=0.53.

Η επιφάνεια των παραθύρων υπολογίστηκε παραπάνω.

S_οκν1=1.5×1.7=2.55

S_οκν2=0.6×0.4=0.24

S_οκν3=2.1×1.5=3.15

S_οκν4=0.5×0.3=0.15

Επίσης, είναι σημαντικό να λαμβάνετε υπόψη τον προσανατολισμό των παραθύρων σε σχέση με τα σημεία του ορίζοντα.

Συνήθως, η θερμική αντίσταση για τα παράθυρα δεν χρειάζεται να υπολογίζεται, αυτή η παράμετρος αναφέρεται στην τεχνική τεκμηρίωση του προϊόντος.

Υπολογίζετε τις θερμικές απώλειες των δυτικών παραθύρων, λαμβάνοντας υπόψη τον συντελεστή L=1.05. Στη δυτική πλευρά βρίσκονται 2 παράθυρα με διαστάσεις 1.5×1.7 μ και ένα με 0.6×0.3 μ.

Q_οκν1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_οκν2=0.24×1.05×48/0.53=23

Σύνολο, οι συνολικές απώλειες των δυτικών παραθύρων είναι

Q_{δυτ.παραθύρων}=243×2+23=509

Στη νότια πλευρά υπάρχει ένα παράθυρο 0,5×0,3, με R=0,53. Υπολογίζουμε τις θερμικές του απώλειες λαμβάνοντας υπόψη τον συντελεστή 1.

Q_{νότ.παραθ.}=0,15*48×1/0,53=14

Στην ανατολική πλευρά υπάρχουν 2 παράθυρα με διαστάσεις 2,1×1,5 και ένα παράθυρο 1,5×1,7. Υπολογίζουμε τις θερμικές απώλειες λαμβάνοντας υπόψη τον συντελεστή L=1,05.

Q_οκν1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_παραθ3=3,15×1,05×48/0,75=212

Αθροίζουμε τις θερμικές απώλειες των ανατολικών παραθύρων.

Q_{ανατ.παραθ.}=243+212×2=667.

Οι συνολικές θερμικές απώλειες των παραθύρων θα είναι:

Q_παραθ.=Q_{ανατ.παραθ.}+Q_{νότ.παραθ.}+Q_{δυτ.παραθ.}=667+14+509=1190

Συνολικά, μέσω των παραθύρων χάνονται 1190 W θερμικής ενέργειας.

Προσδιορισμός απωλειών θερμότητας θυρών

Στο σπίτι υπάρχει μία πόρτα, η οποία είναι ενσωματωμένη στον νότιο τοίχο, με διαστάσεις 1,3×2 μ. Βάσει των τεχνικών στοιχείων, η θερμική αγωγιμότητα του υλικού της πόρτας είναι 0,14, και το πάχος της – 0,05 μ. Χάρη σε αυτά τα μεγέθη μπορούμε να υπολογίσουμε τη θερμική αντίσταση της πόρτας.

R_θύρας=0,05/0,14=0,36

Για τους υπολογισμούς θα χρειαστεί να υπολογίσουμε το εμβαδόν της.

S_θύρας=1,3×2=2,6

Μετά τον υπολογισμό της θερμικής αντίστασης και του εμβαδού μπορούμε να βρούμε τις θερμικές απώλειες. Η πόρτα βρίσκεται στη νότια πλευρά, οπότε χρησιμοποιούμε τον πρόσθετο συντελεστή 1.

Q_θύρας=2,6×48×1/0,36=347.

Συνολικά, μέσω της πόρτας χάνονται 347 W θερμότητας.

Υπολογισμός θερμικής αντίστασης δαπέδου

Σύμφωνα με την τεχνική τεκμηρίωση, το δάπεδο είναι πολυστρωματικό, έχει κατασκευαστεί ομοιόμορφα σε ολόκληρη την επιφάνεια, με διαστάσεις 10×12 μ. Υπολογίζουμε το εμβαδόν του.

S_{δαπέδου}=10×12=210.

Στη σύνθεση του δαπέδου περιλαμβάνονται σανίδες, μοριοσανίδες και μόνωση.

Από τον πίνακα μπορούμε να μάθουμε τους συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας ορισμένων υλικών που χρησιμοποιούνται για την επικάλυψη δαπέδου. Αυτή η παράμετρος μπορεί επίσης να αναφέρεται στην τεχνική τεκμηρίωση των υλικών και να διαφέρει από τον πίνακα.

Η θερμική αντίσταση πρέπει να υπολογιστεί για κάθε στρώση του δαπέδου ξεχωριστά.

R_{σανίδων}=0,032/0,15=0,21

R_{μοριοσ.}=0,01/0,15=0,07

R_{μόνωσης}=0,05/0,039=1,28

Η συνολική θερμική αντίσταση του δαπέδου είναι:

R_{δαπέδου}=R_{σανίδων}+R_{μοριοσ.}+R_{μόνωσης}=0,21+0,07+1,28=1,56

Λαμβάνοντας υπόψη ότι το χειμώνα η θερμοκρασία του εδάφους παραμένει στους +8 βαθμούς, η διαφορά θερμοκρασίας θα είναι:

dT=22-8=14

Χρησιμοποιώντας τους προκαταρκτικούς υπολογισμούς, μπορείτε να βρείτε τις θερμικές απώλειες του σπιτιού μέσω του δαπέδου.

Κατά τον υπολογισμό των θερμικών απωλειών του δαπέδου λαμβάνονται υπόψη τα υλικά που επηρεάζουν τη θερμομόνωση (+)

Κατά τον υπολογισμό των θερμικών απωλειών του δαπέδου λαμβάνουμε υπόψη τον συντελεστή L=1.

Q_{δαπέδου}=210×14×1/1,56=1885

Οι συνολικές θερμικές απώλειες του δαπέδου είναι 1885 W.

Υπολογισμός απωλειών θερμότητας μέσω οροφής

Κατά τον υπολογισμό των θερμικών απωλειών της οροφής λαμβάνονται υπόψη το στρώμα ορυκτοβάμβακα και οι ξύλινες ασπίδες. Η ατμομόνωση και η στεγάνωση δεν συμμετέχουν στη διαδικασία θερμομόνωσης, επομένως δεν τις λαμβάνουμε υπόψη. Για τους υπολογισμούς θα χρειαστεί να βρούμε τη θερμική αντίσταση των ξύλινων ασπίδων και του στρώματος ορυκτοβάμβακα. Χρησιμοποιούμε τους συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας και το πάχος τους.

R_{ξύλ.ασπ.}=0.04/0.15=0.27

R_{ορυκτ.μαλ.}=0.05/0.039=1.28

Η συνολική θερμική αντίσταση θα είναι ίση με το άθροισμα των R_{ξύλ.ασπ.} και R_{ορυκτ.μαλ.}.

R_οροφής=0.27+1.28=1.55

Το εμβαδόν της οροφής είναι ίδιο με αυτό του δαπέδου.

S _οροφής = 120

Στη συνέχεια γίνεται υπολογισμός των θερμικών απωλειών της οροφής, λαμβάνοντας υπόψη τον συντελεστή L=1.

Q_οροφής=120×1×48/1.55=3717

Συνολικά, από την οροφή χάνονται 3717 W.

Στον πίνακα παρουσιάζονται δημοφιλή μονωτικά υλικά για οροφές και οι συντελεστές θερμικής αγωγιμότητάς τους. Η πολυουρεθάνη είναι το πιο αποτελεσματικό μονωτικό, ενώ το άχυρο έχει τον υψηλότερο συντελεστή θερμικών απωλειών.

Για να προσδιοριστούν οι συνολικές θερμικές απώλειες του σπιτιού, πρέπει να προστεθούν οι θερμικές απώλειες τοίχων, παραθύρων, πόρτας, οροφής και δαπέδου.

Q_συν.=1810+1190+347+1885+3717=8949 W

Για να θερμανθεί το σπίτι με τις αναφερόμενες παραμέτρους, απαιτείται ένας λέβητας αερίου που να υποστηρίζει ισχύ 8949 W ή περίπου 10 kW.

Προσδιορισμός απωλειών θερμότητας λαμβάνοντας υπόψη τη διείσδυση

Η εισροή αέρα – η φυσική διαδικασία ανταλλαγής θερμότητας με το εξωτερικό περιβάλλον, η οποία συμβαίνει κατά την κίνηση των ανθρώπων μέσα στο σπίτι, όταν ανοίγουν η εξώπορτα και τα παράθυρα.

Για τον υπολογισμό των θερμικών απωλειών αερισμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο τύπος:

Q_εισρ.=0.33×K×V×dT

Στην έκφραση:

• K – ο υπολογιζόμενος συντελεστής αλλαγής αέρα, για τα καθιστικά δωμάτια χρησιμοποιείται συντελεστής 0.3, για θερμαινόμενους χώρους – 0.8, για κουζίνα και τουαλέτα – 1.
• V – ο όγκος του χώρου, υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη το ύψος, το μήκος και το πλάτος.
• dT – η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του περιβάλλοντος και του εσωτερικού του σπιτιού.

Παρόμοιος τύπος μπορεί να χρησιμοποιηθεί εάν ο χώρος διαθέτει εγκατεστημένο σύστημα εξαερισμού.

Εάν υπάρχει τεχνητός εξαερισμός στο σπίτι, πρέπει να χρησιμοποιηθεί ο ίδιος τύπος όπως για την εισροή αέρα, απλά αντικαθιστώντας το K με τις παραμέτρους του απορροφητήρα, και οι υπολογισμοί dT γίνονται λαμβάνοντας υπόψη τη θερμοκρασία του εισερχόμενου αέρα.

Το ύψος του χώρου – 2.7 m, το πλάτος – 10 m, το μήκος – 12 m. Γνωρίζοντας αυτά τα δεδομένα, μπορείτε να βρείτε τον όγκο του.

V=2.7 × 10 × 12=324

Η διαφορά θερμοκρασίας θα είναι ίση με

dT=48

Ως συντελεστή K λαμβάνουμε την τιμή 0.3. Τότε

Q_εισρ.=0.33×0.3×324×48=1540

Στο συνολικό υπολογιζόμενο μέγεθος Q πρέπει να προστεθεί το Q_εισρ.. Τελικά,

Q_συν.=1540+8949=10489.

Συνολικά, λαμβάνοντας υπόψη την εισροή αέρα, οι θερμικές απώλειες του σπιτιού ανέρχονται σε 10489 W ή 10.49 kW.

Υπολογισμός ισχύος λέβητα

Υπολογίζοντας την ισχύ του λέβητα, πρέπει να χρησιμοποιήσετε συντελεστή ασφαλείας 1.2. Δηλαδή, η ισχύς θα είναι:

W = Q × k

Εδώ:

• Q – απώλειες θερμότητας κτιρίου.
• k – συντελεστής ασφαλείας.

Στο παράδειγμά μας, αντικαθιστούμε Q=9237 W και υπολογίζουμε την απαιτούμενη ισχύ του λέβητα.

W=10489×1,2=12587 W.

Λαμβάνοντας υπόψη τον συντελεστή ασφαλείας, η απαιτούμενη ισχύς του λέβητα για τη θέρμανση ενός σπιτιού 120 m² είναι περίπου 13 kW.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Βίντεο-οδηγία: πώς να υπολογίσετε τις απώλειες θερμότητας του σπιτιού και την ισχύ του λέβητα με τη χρήση του προγράμματος Valtec.

Ο σωστός υπολογισμός των απωλειών θερμότητας και της ισχύος του λέβητα αερίου με τύπους ή προγραμματιστικές μεθόδους επιτρέπει τον προσδιορισμό με μεγάλη ακρίβεια των απαραίτητων παραμέτρων του εξοπλισμού, γεγονός που καθιστά δυνατό τον αποκλεισμό αδικαιολόγητων δαπανών για καύσιμα.

Παρακαλούμε, γράψτε σχόλια στην παρακάτω φόρμα. Μιλήστε για το πώς υπολογίσατε τις απώλειες θερμότητας πριν από την αγορά εξοπλισμού θέρμανσης για το δικό σας εξοχικό ή την εξοχική κατοικία. Κάντε ερωτήσεις, μοιραστείτε πληροφορίες και φωτογραφίες σχετικά με το θέμα.