Top.Mail.Ru

Как теплотехнический расчёт помогает сэкономить на отоплении

теплопотери частного дома Отопление

По моим наблюдениям, примерно 80% людей, когда строят себе дом, не рассчитывают тепловые потери здания, и потом либо мучаются от нехватки тепла, либо переплачивают за ненужную мощность котла и радиаторов.

Я видел, как человек с запасом купил радиаторы отопления и котёл, и переплатил за это больше 200 000 рублей.

Разумнее сначала всё посчитать, а потом покупать оборудование и делать отопление.

Зачем считать тепловые потери здания

Когда на улице мороз, то в доме становится холодно, верно? Это происходит потому, что тепло уходит на улицу через стены, окна, двери, крышу и полы. Всё это называется ограждающими конструкциями. Они ограждают внутреннее пространство от внешнего.

теплопотери частного дома
теплопотери частного дома

 

Когда тепло передаётся через ограждающие конструкции, то это называется теплопередачей.

 

Теплопередача — физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к менее горячему, либо непосредственно (при контакте), либо через посредника (проводника) или разделяющую перегородку (тела или среды) из какого-либо материала.

Когда физические тела одной системы находятся при разной температуре, то происходит передача тепловой энергии, или теплопередача от одного тела к другому до наступления термодинамического равновесия. Самопроизвольная передача тепла всегда происходит от более горячего тела к менее горячему, что является следствием второго закона термодинамики.

 

Допустим, что вам комфортно, когда температура в доме +22°C. Если температура воздуха на улице минус 30, то тепло будет стремиться на улицу.

А вот если на улице плюс 35°C, то тепло будет идти с улицы в здание. Становится жарко и вы включаете кондиционер, чтобы охладить воздух внутри комнаты.

Получается, что чем лучше ваш дом сопротивляется передаче тепла, тем меньше вы будете зимой платить за отопление, а летом за охлаждение.

Теплосопротивление

Если вам нужно взять в руки горячую кастрюлю, какие перчатки вы выберете: тканевые или стёганые ватные рукавицы? Вы выберете те перчатки, которые будут хуже пропускать тепло.

Это называется теплосопротивлением материала.

Любой дом построен из каких-то материалов. И чем лучше он сопротивляется передаче тепла, тем меньше нужно тратить энергии на его отопление или охлаждение.

В Международной системе единиц (СИ) сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции измеряется разностью температуры в кельвинах (либо в градусах Цельсия) у поверхностей этой конструкции, требуемой для переноса 1 Вт мощности энергии через 1 м² площади конструкции (м²·K/Вт или м²·°C/Вт).

Так как здание строится из разных материалов, то нужно рассчитывать теплосопротивление окон, крыши, пирога стен, дверей и т.д.

Сопротивление теплопередаче отражает теплозащитные свойства ограждающей конструкции и складывается из термических сопротивлений отдельных однородных слоёв конструкции.

Когда мы посчитаем теплосопротивление ограждающих конструкций, можно будет посчитать, какое количество тепла теряет каждая комната и после этого подобрать оборудование, которое будет компенсировать эти тепловые потери.

Логично предположить, что если тепло перемещается из дома на улицу, то нужно измерить его количество и компенсировать его. Так мы плавно подошли к тому, что отопление — это система, компенсирующая тепловые потери здания.

Факторы, влияющие на теплопотери

Тепло может перемещаться в любую сторону: вверх, вбок и вниз. Мне регулярно встречаются люди, которые уверены, что тепло идёт только вверх.

Но их утверждение я легко опровергаю простым опытом: предлагаю им взять обычную канцелярскую скрепку, разогнуть её и держать её кончик в пальцах вертикально.

нагреваю скрепку зажигалкой
нагреваю скрепку зажигалкой

 

Если нагревать другой конец скрепки, то она почти мгновенно вся нагреется и тепло начнёт обжигать пальцы. Как такое может происходить, если тепло идёт вверх?

 

Очевидно, что в твёрдых веществах тепло распространяется в разные стороны.

Так и в доме тепло уходит через пол, стены, окна и крышу.

Инфильтрация

В помещениях находятся люди и они дышат. При расчётах это нужно учитывать. Наверняка вы можете вспомнить случай, когда вы находились в помещении с большим количеством людей и там было душно и жарко.

Если взять 2 абсолютно одинаковых дома, только в одном будет жить 3 человека, а в другом 6 человек, то тепловые потери будут отличаться у этих домов в разы. И это нужно учитывать.

Почему нужно считать теплопотери

Для меня парадокс, но 90% монтажников отопления не могут посчитать тепловые потери. То есть, эти люди зарабатывают на том, что изготавливают системы, которые компенсируют потери тепла, но при этом не умеют их считать.

Вот и возникают вопросы: хватит ли мощности водяного тёплого пола и нужно ли ставить радиаторы? Какого размера радиаторы отопления поставить?

 

В большинстве случаев руководствуются какими-то средними значениями, которые могут не иметь ничего общего с действительностью.

Пример отсутствия расчетов

Давайте приведу пример: в комнату нужно подобрать радиатор отопления. В большинстве случаев тепловые потери считают из расчёта 100 Вт на квадратный метр. У вас 20 метров комната? Значит, вам нужен радиатор отопления, мощностью 2 000 Вт.

Но эта комната может находиться в середине хорошо утеплённого дома и не иметь окон, потери тепла у этой комнаты могут быть всего 200 Вт. Ставя радиатор, мощностью 2 000 Вт заказчик просто переплатит за ненужную ему мощность. В итоге радиатор есть, но он отключён, так как и без него тепло.

Вот и получается, что делали отопление, чтобы компенсировать тепловые потери, а в итоге установили приборы избыточной мощности, переплатив за них.

Я видел дом, где заказчику поставили 12 радиаторов отопления + сделали водяные теплые полы. Из-за того, что не делали теплотехнический расчет мощность отопительных приборов оказалась избыточная. Работают только теплые полы, а радиаторы вообще никогда не включаются.

Получается, что заказчик купил 12 ненужных ему радиаторов отопления, термоголовки к ним, распределительный коллектор, трубу и фитинги. Еще и монтажникам за эту работу заплатил. По сути, он выкинул 200+ тысяч на ветер.

А мог у меня заказать теплотехнический расчет за 3 000 рублей и двести тысяч сэкономить.

 

https://egulov.ru/wp-content/uploads/2022/04/ya.jpg
Евгений Гулов
Автор блога egulov.ru
Стоимость теплотехнического расчёта у меня в среднем около 30 рублей за м². Точная стоимость расчёта зависит от конструктива вашего здания и площади. Чем больше площадь здания и меньше в нём комнат — тем дешевле цена за м².

 

Недостаток мощности

Либо, наоборот, поставили радиаторы недостаточной мощности, которые физически не могут компенсировать ту тепловую мощность, которую теряет здание. Например, дом плохо утеплён, 2 стены в комнате граничат с улицей. Мощности радиатора может просто не хватать для этой комнаты и в ней всегда будет холодно.

Поэтому монтажники часто говорят, что мощности тёплого пола не хватит для отопления и нужно ещё поставить радиаторы отопления. На самом деле, в большинстве случаев, они просто перестраховываются, плюс зарабатывают дополнительные деньги за установку радиаторов.

Сначала нужно считать потери тепла, а потом исходя из этих цифр подбирать оборудование или задуматься о дополнительном утеплении строения.

Разумно ли утеплять дом

Приведу пример: есть 2 одинаковых жилых дома из газобетона, но один дополнительно утеплён 50 мм пенополистиролом. Утепление 50 мм пенополистиролом стоит 120 000 рублей. У первого общие потери 15 кВт, у второго 6 кВт.

Насколько экономически целесообразно утеплять первый дом?

Всё зависит от исходных данных вашего участка. Если у вас есть сетевой газ, то в первом доме человек будет переплачивать за газ по сравнению со вторым, 6 рублей в час. 150 рублей в сутки. 4 500 рублей в месяц или 13 500 рублей в год.

Утепление этого здания в среднем окупится за 9 лет.

Отопление электричеством

Если сетевого газа нет и отапливаться будет электричеством, то переплата будет 45 рублей в час или 30 000 рублей в месяц. Очевидно, что при таких условиях утепление окупится за один-два сезона.

 

Если эти дома будут отапливаться дровами, то первый тоже выгоднее будет утеплить.

Во-первых, котёл нужен будет меньшей мощности. Цены на котлы растут в зависимости от их мощности.

Во-вторых, нужны будут радиаторы или тёплые полы меньшей мощности, это тоже сказывается на их стоимости.

 

В-третьих, во втором доме будет уходить меньше дров на отопление. А дрова тоже денег стоят.

 

Незабываем свой труд учесть. Каждый видит разницу: 2 КАМАЗа дров нарубить, перетаскать и сжечь за сезон или один.

Чем меньше тепловые потери здания и чем дешевле топливо, тем меньше смысла вкладываться в дополнительное утепление.

 

Потери моего дома 6 кВт. Есть сетевой газ. Если я дополнительно потрачу 100 000 рублей на утепление, то это окупиться примерно никогда. Даже если газ станет стоить в 2 раза дороже.

Поэтому не всегда есть смысл дополнительно утеплять ваше строение.

 

Как сделать расчёт теплопотерь дома

Методов расчёта очень много. Я в разное время считал по-разному: в excel, в онлайн-калькуляторах и специализированных программах.

Важно посчитать не общие теплопотери дома, а тепловые потери каждого помещения с учётом инфильтрации, чтобы установить в них подходящие приборы отопления.

Общая методика расчета теплопотерь ограждающих конструкций такова: считается теплосопротивление каждого материала, затем всё складывается. Например, у каркасного дома конструкция стены состоит из 16 мм древесной плиты, 150 мм теплоизоляции, 12 мм гипсокартона. Теплосопротивление каждого материала подсчитывается и складывается.

Формула термического сопротивления сложной системы

Общая формула:

{\displaystyle R_{t}={\frac {T_{2}-T_{1}}{P}}}

где:

R_{t} — тепловое сопротивление на участке тепловой цепи, K/Вт;
T_{2} — температура начала участка, K;
T_{1} — температура конца участка, K;
P — тепловой поток, протекающий через участок цепи, Вт.

Тепловое сопротивление участка цепи постоянного сечения:

{\displaystyle R_{t}={\frac {l}{\lambda S}}}

где:

R_{t} — тепловое сопротивление участка цепи, К/Вт;
l — длина участка тепловой цепи, м;
\lambda — коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м·К);
S — площадь поперечного сечения участка, м².
Термическое сопротивление сложной системы:

R = R1+R2+R3+…+Rn.

Расчёт теплопотерь здания в excel

Когда я только начинал заниматься монтажами систем отопления, то для расчета теплопотерь использовал excel. Сразу скажу, что это долго и неудобно. От безысходности, конечно, можно рассчитать в экселе, но будет много ошибок, которые нужно постоянно искать и устранять.

Для укрупненного расчёта ещё можно воспользоваться таким способом, но в целом мне он не нравится.

Онлайн-расчёт теплопотерь дома

Я перепробовал много различных теплотехнических калькуляторов онлайн, но идеального не нашёл. Для укрупненных расчётов ими ещё можно пользоваться. Но, опять же, будет куча погрешностей. В итоге я пришёл к специализированным программам.

Программа для расчёта теплопотерь здания Valtec

Все программы для расчёта тепловых потерь можно разделить на платные и бесплатные. Из бесплатных чаще всего я пользовался программой для теплотехнических и гидравлических расчётов Valtec.

 

valtec программа для расчета тепловых потерь

 

На Ютубе есть куча обучающих вебинаров, которые учат пользоваться этой программой. Вставлю видео первой части обучения по работе с программой для теплотехнических и гидравлических расчетов Valtec.

 

 

Думаю, что за неделю, любой человек сможет научиться пользоваться программой Valtec, и у него получится рассчитать теплопотери каждого помещения с большой точностью.

Ещё есть платные программы, но про них, наверное, нет смысла рассказывать. Они нужны тем, кто занимается проектированием.

Стоимость расчёта тепловых потерь

Если не хочется тратить время на обучение и самостоятельные расчёты, то можете заказать расчёт тепловых потерь у меня.

Стоимость расчёта теплопотерь, у меня, в среднем, получается около 30 рублей за 1 м² площади дома.

 

Пример расчёта теплопотерь

Вот пример расчётов теплопотерь для частных домов, которые мы делаем.

 

Расчет тепловых потерь стр. 1
Расчет тепловых потерь стр. 2
Расчет тепловых потерь стр. 3
Расчет тепловых потерь стр. 4
Расчет тепловых потерь стр. 5
Расчет тепловых потерь стр. 6
1
2
3
4
5
6
Предыдущий
Следующий

 

Если вам нужен не только расчёт, но и проект отопления, то рекомендую заказать проект у моего напарника Александра Кузнецова.

 

Скачать образец проекта отопления

Выводы

Для каждого здания, где собираются делать или реконструировать систему отопления нужно делать теплотехнический расчёт. Он стоит намного дешевле, чем 1-2 купленных радиатора, большего размера, чем нужно. А если представить, что таких радиаторов 10-20, да ещё и купленных по нынешним ценам, то сумма переплаты может быть больше сотни тысячи рублей.

Евгений Гулов

Автор блога, специалист по монтажу систем отопления, водоснабжения и канализации.

Сделаю теплотехнический расчет или проект системы отопления.

Оцените автора
Adblock
detector