Κατανάλωση φυσικού αερίου για θέρμανση σπιτιού 200 m²: προσδιορισμός κόστους κατά τη χρήση κύριου και εμφιαλωμένου καυσίμου

Οι ιδιοκτήτες μεσαίων και μεγάλων εξοχικών σπιτιών πρέπει να προγραμματίσουν το κόστος συντήρησης της κατοικίας τους.Ως εκ τούτου, συχνά προκύπτει το καθήκον του υπολογισμού της κατανάλωσης αερίου για τη θέρμανση ενός σπιτιού 200 m² ή μεγαλύτερη έκταση. Η αρχική αρχιτεκτονική συνήθως δεν επιτρέπει τη χρήση της μεθόδου των αναλογιών και την εύρεση έτοιμων υπολογισμών.

Ωστόσο, δεν χρειάζεται να πληρώσετε χρήματα για να λύσετε αυτό το πρόβλημα. Μπορείτε να κάνετε όλους τους υπολογισμούς μόνοι σας. Αυτό θα απαιτήσει γνώση ορισμένων κανονισμών, καθώς και κατανόηση της φυσικής και της γεωμετρίας σε σχολικό επίπεδο.

Θα σας βοηθήσουμε να κατανοήσετε αυτό το πιεστικό ζήτημα για τον οικιακό οικονομολόγο. Θα σας πούμε ποιοι τύποι χρησιμοποιούνται για τους υπολογισμούς, ποια χαρακτηριστικά πρέπει να γνωρίζετε για να έχετε το αποτέλεσμα. Το άρθρο που παρουσιάσαμε παρέχει παραδείγματα βάσει των οποίων θα είναι ευκολότερο να κάνετε τους δικούς σας υπολογισμούς.

Εύρεση του ποσού της απώλειας ενέργειας

Για να προσδιοριστεί η ποσότητα ενέργειας που χάνει ένα σπίτι, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τα κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής, τη θερμική αγωγιμότητα των υλικών και τα πρότυπα αερισμού. Και για να υπολογίσουμε τον απαιτούμενο όγκο αερίου, αρκεί να γνωρίζουμε τη θερμογόνο δύναμη του. Το πιο σημαντικό πράγμα σε αυτή τη δουλειά είναι η προσοχή στη λεπτομέρεια.

Η θέρμανση ενός κτιρίου πρέπει να αντισταθμίζει τις απώλειες θερμότητας που συμβαίνουν για δύο βασικούς λόγους: τη διαρροή θερμότητας γύρω από την περίμετρο του σπιτιού και την εισροή κρύου αέρα μέσω του συστήματος εξαερισμού.Και οι δύο αυτές διαδικασίες περιγράφονται με μαθηματικούς τύπους, τους οποίους μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να πραγματοποιήσετε τους δικούς σας υπολογισμούς.

Θερμική αγωγιμότητα και θερμική αντίσταση του υλικού

Οποιοδήποτε υλικό μπορεί να μεταδώσει τη θερμότητα. Η ένταση της μετάδοσής του εκφράζεται μέσω του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας λ (W / (m × °C)). Όσο χαμηλότερο είναι, τόσο καλύτερα η δομή προστατεύεται από το πάγωμα το χειμώνα.

Το κόστος θέρμανσης εξαρτάται από τη θερμική αγωγιμότητα του υλικού από το οποίο θα κατασκευαστεί το σπίτι. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τις «ψυχρές» περιοχές της χώρας

Ωστόσο, τα κτίρια μπορούν να στοιβάζονται ή να μονώνονται με υλικό διαφορετικού πάχους. Επομένως, σε πρακτικούς υπολογισμούς, χρησιμοποιείται ο συντελεστής αντίστασης μεταφοράς θερμότητας:

R (μ² × °C / W)

Σχετίζεται με τη θερμική αγωγιμότητα με τον ακόλουθο τύπο:

R = h/λ,

Οπου η – πάχος υλικού (m).

Παράδειγμα. Ας προσδιορίσουμε τον συντελεστή αντίστασης στη μεταφορά θερμότητας μπλοκ αεριωμένου σκυροδέματος βαθμού D700 διαφορετικού πλάτους σε λ = 0.16:

• πλάτος 300 mm: R = 0.3 / 0.16 = 1.88;
• πλάτος 400 mm: R = 0.4 / 0.16 = 2.50.

Για μονωτικά υλικά και μπλοκ παραθύρων, μπορούν να δοθούν τόσο ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας όσο και ο συντελεστής αντίστασης μεταφοράς θερμότητας.

Εάν η δομή του περιβλήματος αποτελείται από πολλά υλικά, τότε κατά τον προσδιορισμό του συντελεστή αντίστασης μεταφοράς θερμότητας ολόκληρης της "πίτας", συνοψίζονται οι συντελεστές των μεμονωμένων στρωμάτων της.

Παράδειγμα. Ο τοίχος είναι κατασκευασμένος από ογκόλιθους αεριωμένου σκυροδέματος (λ_σι = 0,16), πάχος 300 χλστ. Είναι μονωμένο εξωτερικά εξηλασμένο αφρό πολυστυρενίου (λ_Π = 0,03) πάχους 50 mm και το εσωτερικό είναι επενδεδυμένο με clapboard (λ_v = 0,18), πάχος 20 mm.

Υπάρχουν πίνακες για διάφορες περιοχές που υποδεικνύουν τις ελάχιστες τιμές του συνολικού συντελεστή μεταφοράς θερμότητας για την περίμετρο του σπιτιού. Έχουν συμβουλευτικό χαρακτήρα

Τώρα μπορείτε να υπολογίσετε τον συνολικό συντελεστή αντίστασης μεταφοράς θερμότητας:

R = 0.3 / 0.16 + 0.05 / 0.03 + 0.02 / 0.18 = 1.88 + 1.66 + 0.11 = 3.65.

Η συμβολή στρώσεων που είναι ασήμαντες ως προς την παράμετρο «εξοικονόμηση θερμότητας» μπορεί να παραμεληθεί.

Υπολογισμός απώλειας θερμότητας μέσω κελύφους κτιρίων

Απώλεια θερμότητας Q Το (W) σε μια ομοιογενή επιφάνεια μπορεί να υπολογιστεί ως εξής:

Q = S × dT / R,

Οπου:

• μικρό – εμβαδόν της υπό εξέταση επιφάνειας (μ²);
• dT – διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του αέρα μέσα και έξω από το δωμάτιο (°C),
• R – συντελεστής αντίστασης στη μεταφορά θερμότητας της επιφάνειας (m² * °C / W).

Για να προσδιορίσετε τον συνολικό δείκτη όλων των απωλειών θερμότητας, εκτελέστε τα ακόλουθα βήματα:

1. επιλέξτε περιοχές που είναι ομοιογενείς ως προς τον συντελεστή αντίστασης μεταφοράς θερμότητας.
2. Υπολογίστε τις περιοχές τους.
3. προσδιορίστε τους δείκτες θερμικής αντίστασης.
4. Υπολογίστε την απώλεια θερμότητας για κάθε τμήμα.
5. συνοψίστε τις λαμβανόμενες τιμές.

Παράδειγμα. Γωνιακό δωμάτιο 3 × 4 μέτρα στον τελευταίο όροφο με κρύο χώρο σοφίτας. Το τελικό ύψος οροφής είναι 2,7 μέτρα. Υπάρχουν 2 παράθυρα, διαστάσεων 1 × 1,5 m.

Ας βρούμε την απώλεια θερμότητας μέσω της περιμέτρου σε θερμοκρασία αέρα εντός «+25 °С» και έξω – «–15 °С»:

1. Ας επιλέξουμε περιοχές που είναι ομοιογενείς ως προς τον συντελεστή αντίστασης: οροφή, τοίχος, παράθυρα.
2. Περιοχή οροφής μικρό_Π = 3 × 4 = 12 m². Περιοχή παραθύρου μικρό_Ο = 2 × (1 × 1,5) = 3 m². Περιοχή τοίχου μικρό_Με = (3 + 4) × 2.7 – μικρό_Ο = 29,4 μ².
3. Ο συντελεστής θερμικής αντίστασης της οροφής αποτελείται από την οροφή (σανίδα πάχους 0,025 m), τη μόνωση (πλάκες από ορυκτοβάμβακα πάχους 0,10 m) και το ξύλινο δάπεδο της σοφίτας (ξύλο και κόντρα πλακέ συνολικού πάχους 0,05 m): R_Π = 0,025 / 0,18 + 0,1 / 0,037 + 0,05 / 0,18 = 3,12. Για τα παράθυρα, η τιμή λαμβάνεται από το διαβατήριο ενός παραθύρου με διπλά τζάμια: R_Ο = 0,50. Για έναν τοίχο που κατασκευάστηκε όπως στο προηγούμενο παράδειγμα: R_Με = 3.65.
4. Q_Π = 12 × 40 / 3,12 = 154 W. Q_Ο = 3 × 40 / 0,50 = 240 W. Q_Με = 29,4 × 40 / 3,65 = 322 W.
5. Γενική απώλεια θερμότητας του μοντέλου δωματίου μέσω του κελύφους του κτιρίου Q = Q_Π + Q_Ο + Q_Με = 716 W.

Ο υπολογισμός χρησιμοποιώντας τους παραπάνω τύπους δίνει μια καλή προσέγγιση, υπό την προϋπόθεση ότι το υλικό πληροί τις δηλωμένες ιδιότητες θερμικής αγωγιμότητας και δεν υπάρχουν σφάλματα που θα μπορούσαν να γίνουν κατά την κατασκευή. Το πρόβλημα μπορεί επίσης να είναι η γήρανση των υλικών και η δομή του σπιτιού συνολικά.

Τυπική γεωμετρία τοίχου και στέγης

Κατά τον προσδιορισμό της απώλειας θερμότητας, είναι σύνηθες να λαμβάνονται οι γραμμικές παράμετροι (μήκος και ύψος) μιας κατασκευής εσωτερικά παρά εξωτερικά. Δηλαδή, κατά τον υπολογισμό της μεταφοράς θερμότητας μέσω ενός υλικού, λαμβάνεται υπόψη η περιοχή επαφής του θερμού και όχι του ψυχρού αέρα.

Κατά τον υπολογισμό της εσωτερικής περιμέτρου, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το πάχος των εσωτερικών χωρισμάτων. Ο ευκολότερος τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι να χρησιμοποιήσετε ένα σχέδιο σπιτιού, το οποίο συνήθως σχεδιάζεται σε χαρτί με ένα πλέγμα κλίμακας.

Έτσι, για παράδειγμα, με διαστάσεις σπιτιού 8 × 10 μέτρα και πάχος τοίχου 0,3 μέτρα, η εσωτερική περίμετρος Π_ενθ = (9,4 + 7,4) × 2 = 33,6 m, και το εξωτερικό Π_{εξωτερικός} = (8 + 10) × 2 = 36 m.

Η ενδοδαπέδια οροφή έχει συνήθως πάχος από 0,20 έως 0,30 μ. Επομένως, το ύψος των δύο ορόφων από το δάπεδο του πρώτου μέχρι το ταβάνι του δεύτερου από έξω θα είναι ίσο H_{εξωτερικός} = 2,7 + 0,2 + 2,7 = 5,6 μ. Εάν προσθέσετε μόνο το τελικό ύψος, θα έχετε μια μικρότερη τιμή: H_ενθ = 2,7 + 2,7 = 5,4 μ. Η ενδοδαπέδια οροφή, σε αντίθεση με τους τοίχους, δεν έχει τη λειτουργία μόνωσης, επομένως για υπολογισμούς πρέπει να λάβετε H_{εξωτερικός}.

Για διώροφες κατοικίες με διαστάσεις περίπου 200 μ² η διαφορά μεταξύ της επιφάνειας των τοίχων μέσα και έξω είναι από 6 έως 9%. Ομοίως, οι εσωτερικές διαστάσεις λαμβάνουν υπόψη τις γεωμετρικές παραμέτρους της οροφής και των οροφών.

Ο υπολογισμός της επιφάνειας του τοίχου για εξοχικές κατοικίες με απλή γεωμετρία είναι στοιχειώδης, καθώς τα θραύσματα αποτελούνται από ορθογώνια τμήματα και αετώματα σοφίτας και σοφίτας.

Τα αετώματα των σοφιτών και των σοφιτών έχουν στις περισσότερες περιπτώσεις το σχήμα ενός τριγώνου ή ενός κατακόρυφα συμμετρικού πενταγώνου. Ο υπολογισμός της περιοχής τους είναι αρκετά απλός

Κατά τον υπολογισμό της απώλειας θερμότητας μέσω μιας στέγης, στις περισσότερες περιπτώσεις αρκεί η εφαρμογή τύπων για την εύρεση των περιοχών ενός τριγώνου, ορθογωνίου και τραπεζοειδούς.

Οι πιο δημοφιλείς μορφές στέγης ιδιωτικών κατοικιών. Κατά τη μέτρηση των παραμέτρων τους, πρέπει να θυμάστε ότι οι εσωτερικές διαστάσεις περιλαμβάνονται στους υπολογισμούς (χωρίς προεξοχές μαρκίζας)

Η περιοχή της οροφής δεν μπορεί να ληφθεί υπόψη κατά τον προσδιορισμό της απώλειας θερμότητας, καθώς πηγαίνει επίσης στις προεξοχές, οι οποίες δεν λαμβάνονται υπόψη στον τύπο. Επιπλέον, συχνά το υλικό (για παράδειγμα, τσόχα στέγης ή προφίλ γαλβανισμένο φύλλο) τοποθετείται με ελαφρά επικάλυψη.

Μερικές φορές φαίνεται ότι ο υπολογισμός της επιφάνειας της στέγης είναι αρκετά δύσκολος. Ωστόσο, μέσα στο σπίτι η γεωμετρία της μονωμένης περίφραξης του επάνω ορόφου μπορεί να είναι πολύ πιο απλή

Η ορθογώνια γεωμετρία των παραθύρων επίσης δεν προκαλεί προβλήματα στους υπολογισμούς. Εάν τα παράθυρα με διπλά τζάμια έχουν πολύπλοκο σχήμα, τότε η περιοχή τους δεν μπορεί να υπολογιστεί, αλλά μπορεί να βρεθεί από το διαβατήριο του προϊόντος.

Απώλεια θερμότητας μέσω του δαπέδου και του θεμελίου

Ο υπολογισμός της απώλειας θερμότητας στο έδαφος μέσω του δαπέδου του κάτω ορόφου, καθώς και μέσω των τοίχων και του δαπέδου του υπογείου, υπολογίζεται σύμφωνα με τους κανόνες που προβλέπονται στο Παράρτημα «Ε» του SP 50.13330.2012. Το γεγονός είναι ότι η ταχύτητα διάδοσης της θερμότητας στο έδαφος είναι πολύ χαμηλότερη από ό, τι στην ατμόσφαιρα, επομένως τα εδάφη μπορούν επίσης να ταξινομηθούν υπό όρους ως μονωτικά υλικά.

Επειδή όμως τείνουν να παγώνουν, η επιφάνεια του δαπέδου χωρίζεται σε 4 ζώνες. Το πλάτος των τριών πρώτων είναι 2 μέτρα και το τέταρτο περιλαμβάνει το υπόλοιπο τμήμα.

Οι ζώνες απώλειας θερμότητας του δαπέδου και του υπογείου ακολουθούν το σχήμα της περιμέτρου της θεμελίωσης. Η κύρια απώλεια θερμότητας θα περάσει από τη ζώνη Νο. 1

Για κάθε ζώνη, προσδιορίζεται ο συντελεστής αντίστασης μεταφοράς θερμότητας που προστίθεται από το έδαφος:

• ζώνη 1: R₁ = 2.1;
• ζώνη 2: R₂ = 4.3;
• ζώνη 3: R₃ = 8.6;
• ζώνη 4: R₄ = 14.2.

Αν τα δάπεδα είναι μονωμένα, στη συνέχεια για τον προσδιορισμό του συνολικού συντελεστή θερμικής αντίστασης προστίθενται οι δείκτες μόνωσης και εδάφους.

Παράδειγμα. Αφήστε ένα σπίτι με εξωτερικές διαστάσεις 10 × 8 m και πάχος τοίχου 0,3 μέτρα να έχει υπόγειο με βάθος 2,7 μέτρα. Η οροφή του βρίσκεται στο επίπεδο του εδάφους. Είναι απαραίτητο να υπολογιστεί η απώλεια θερμότητας στο έδαφος σε θερμοκρασία εσωτερικού αέρα «+25 °C» και εξωτερική θερμοκρασία αέρα «-15 °C».

Αφήστε τους τοίχους να είναι κατασκευασμένοι από μπλοκ FBS, πάχους 40 cm (λ_φά = 1,69). Το εσωτερικό είναι επενδεδυμένο με σανίδες πάχους 4 cm (λ_ρε = 0,18). Το υπόγειο είναι γεμάτο με διογκωμένο πηλό σκυρόδεμα, πάχους 12 cm (λ_{Προς την} = 0,70). Τότε ο συντελεστής θερμικής αντίστασης των τοιχωμάτων της πλίνθου είναι: R_Με = 0,4 / 1,69 + 0,04 / 0,18 = 0,46, και το πάτωμα R_Π = 0.12 / 0.70 = 0.17.

Οι εσωτερικές διαστάσεις του σπιτιού θα είναι 9,4 × 7,4 μέτρα.

Σχέδιο διαίρεσης του υπογείου σε ζώνες για την εργασία που επιλύεται. Ο υπολογισμός των περιοχών με τόσο απλή γεωμετρία καταλήγει στον προσδιορισμό των πλευρών των ορθογωνίων και στον πολλαπλασιασμό τους

Ας υπολογίσουμε τα εμβαδά και τους συντελεστές αντίστασης μεταφοράς θερμότητας ανά ζώνη:

• Η ζώνη 1 πηγαίνει μόνο κατά μήκος του τοίχου. Έχει περίμετρο 33,6 μ. και ύψος 2 μ. Επομένως μικρό₁ = 33.6 × 2 = 67.2. R_z1 = R_Με + R₁ = 0.46 + 2.1 = 2.56.
• Ζώνη 2 κατά μήκος του τοίχου. Έχει περίμετρο 33,6 μ. και ύψος 0,7 μ. Επομένως μικρό_2ντο = 33.6 × 0.7 = 23.52. R_z2s = R_Με + R₂ = 0.46 + 4.3 = 4.76.
• Ζώνη 2 ανά όροφο. μικρό_2π = 9.4 × 7.4 – 6.8 × 4.8 = 36.92. R_z2p = R_Π + R₂ = 0.17 + 4.3 = 4.47.
• Η Ζώνη 3 πηγαίνει μόνο στο πάτωμα. μικρό₃ = 6.8 × 4.8 – 2.8 × 0.8 = 30.4. R_z3 = R_Π + R₃ = 0.17 + 8.6 = 8.77.
• Η Ζώνη 4 πηγαίνει μόνο στο πάτωμα. μικρό₄ = 2.8 × 0.8 = 2.24. R_{Ζ 4} = R_Π + R₄ = 0.17 + 14.2 = 14.37.

Απώλεια θερμότητας από το υπόγειο Q = (μικρό₁ / R_z1 + μικρό_2ντο / R_z2s + μικρό_2π / R_z2p + μικρό₃ / R_z3 + μικρό₄ / R_{Ζ 4}) × dT = (26,25 + 4,94 + 8,26 + 3,47 + 0,16) × 40 = 1723 W.

Λογιστική για μη θερμαινόμενους χώρους

Συχνά, κατά τον υπολογισμό της απώλειας θερμότητας, προκύπτει μια κατάσταση όταν το σπίτι έχει ένα μη θερμαινόμενο αλλά μονωμένο δωμάτιο. Σε αυτή την περίπτωση, η μεταφορά ενέργειας γίνεται σε δύο στάδια. Ας εξετάσουμε αυτήν την κατάσταση χρησιμοποιώντας το παράδειγμα μιας σοφίτας.

Σε έναν μονωμένο αλλά όχι θερμαινόμενο χώρο σοφίτας, κατά την ψυχρή περίοδο η θερμοκρασία ρυθμίζεται υψηλότερα από την εξωτερική. Αυτό συμβαίνει λόγω της μεταφοράς θερμότητας μέσω της ενδοδαπέδιας οροφής

Το κύριο πρόβλημα είναι ότι η επιφάνεια του δαπέδου μεταξύ της σοφίτας και του επάνω ορόφου είναι διαφορετική από την οροφή και τα αετώματα. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε τη συνθήκη ισορροπίας μεταφοράς θερμότητας Q₁ = Q₂.

Μπορεί επίσης να γραφτεί με τον εξής τρόπο:

κ₁ ×(Τ₁ – Τ_#) = Κ₂ ×(Τ_# – Τ₂),

Οπου:

• κ₁ = μικρό₁ / R₁ + … + μικρό_n / R_n για κάλυψη μεταξύ του ζεστού μέρους του σπιτιού και του κρύου δωματίου.
• κ₂ = μικρό₁ / R₁ + … + μικρό_n / R_n για γεφύρωση μεταξύ ενός κρύου δωματίου και του δρόμου.

Από την ισότητα μεταφοράς θερμότητας, βρίσκουμε τη θερμοκρασία που θα διαμορφωθεί σε ένα ψυχρό δωμάτιο σε γνωστές τιμές εντός και εκτός σπιτιού. Τ_# = (κ₁ × Τ₁ + κ₂ × Τ₂) / (κ₁ + κ₂). Μετά από αυτό, αντικαθιστούμε την τιμή στον τύπο και βρίσκουμε την απώλεια θερμότητας.

Παράδειγμα. Αφήστε το εσωτερικό μέγεθος του σπιτιού να είναι 8 x 10 μέτρα. Γωνία οροφής – 30°. Η θερμοκρασία του εσωτερικού αέρα είναι «+25 °C» και η εξωτερική – «-15 °C».

Υπολογίζουμε τον συντελεστή θερμικής αντίστασης της οροφής όπως στο παράδειγμα που δίνεται στην ενότητα για τον υπολογισμό της απώλειας θερμότητας μέσω των περιβλημάτων κτιρίων: R_Π = 3,65. Η περιοχή επικάλυψης είναι 80 m², Να γιατί κ₁ = 80 / 3.65 = 21.92.

Περιοχή στέγης μικρό₁ = (10 × 8) / cos(30) = 92,38. Υπολογίζουμε τον συντελεστή θερμικής αντίστασης, λαμβάνοντας υπόψη το πάχος του ξύλου (επένδυση και φινίρισμα - 50 mm) και ορυκτοβάμβακα (10 cm): R₁ = 2.98.

Περιοχή παραθύρου για αέτωμα μικρό₂ = 1,5.Για ένα συνηθισμένο παράθυρο με διπλά τζάμια δύο θαλάμων, θερμική αντίσταση R₂ = 0,4. Υπολογίστε το εμβαδόν του αετώματος χρησιμοποιώντας τον τύπο: μικρό₃ = 8² × tg(30) / 4 – μικρό₂ = 7,74. Ο συντελεστής αντίστασης μεταφοράς θερμότητας είναι ο ίδιος με αυτόν της οροφής: R₃ = 2.98.

Η απώλεια θερμότητας μέσω των παραθύρων ευθύνεται για ένα σημαντικό μέρος όλων των απωλειών ενέργειας. Επομένως, σε περιοχές με κρύους χειμώνες, θα πρέπει να επιλέξετε "ζεστά" παράθυρα με διπλά τζάμια

Ας υπολογίσουμε τον συντελεστή για την οροφή (χωρίς να ξεχνάμε ότι ο αριθμός των αετωμάτων είναι δύο):

κ₂ = μικρό₁ / R₁ + 2 × (μικρό₂ / R₂ + μικρό₃ / R₃) = 92.38 / 2.98 + 2 × (1.5 / 0.4 + 7.74 / 2.98) = 43.69.

Ας υπολογίσουμε τη θερμοκρασία του αέρα στη σοφίτα:

Τ_# = (21,92 × 25 + 43,69 × (–15)) / (21,92 + 43,69) = –1,64 °C.

Ας αντικαταστήσουμε την λαμβανόμενη τιμή σε οποιονδήποτε από τους τύπους για τον υπολογισμό της απώλειας θερμότητας (υποθέτοντας ότι είναι ίσες σε ισορροπία) και πάρουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα:

Q₁ = κ₁ × (Τ₁ – Τ_#) = 21,92 × (25 – (–1,64)) = 584 W.

Ψύξη μέσω εξαερισμού

Τοποθετείται σύστημα εξαερισμού για τη διατήρηση ενός κανονικού μικροκλίματος στο σπίτι. Αυτό οδηγεί στη ροή ψυχρού αέρα στο δωμάτιο, η οποία πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη κατά τον υπολογισμό της απώλειας θερμότητας.

Οι απαιτήσεις για τον όγκο αερισμού καθορίζονται σε πολλά κανονιστικά έγγραφα. Κατά το σχεδιασμό του ενδοοικιακού συστήματος ενός εξοχικού σπιτιού, πρώτα απ 'όλα, πρέπει να λάβετε υπόψη τις απαιτήσεις των §7 SNiP 41-01-2003 και §4 SanPiN 2.1.2.2645-10.

Δεδομένου ότι η γενικά αποδεκτή μονάδα μέτρησης της απώλειας θερμότητας είναι τα watt, η θερμοχωρητικότητα του αέρα ντο (kJ / kg ×°C) πρέπει να μειωθεί στη διάσταση «W × h / kg × °C». Για τον αέρα στο επίπεδο της θάλασσας μπορούμε να πάρουμε την τιμή ντο = 0,28 W × h / kg × ° C.

Δεδομένου ότι ο όγκος αερισμού μετριέται σε κυβικά μέτρα ανά ώρα, είναι επίσης απαραίτητο να γνωρίζουμε την πυκνότητα του αέρα q (kg/m³). Σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση και μέση υγρασία, αυτή η τιμή μπορεί να ληφθεί ως q = 1,30 kg/m³.

Οικιακή μονάδα εξαερισμού με ανακτητή.Ο δηλωμένος όγκος που περνά δίνεται με ένα μικρό σφάλμα. Επομένως, δεν έχει νόημα να υπολογίζουμε με ακρίβεια την πυκνότητα και τη θερμική ικανότητα του αέρα στην περιοχή μέχρι τα εκατοστά.

Η κατανάλωση ενέργειας για την αντιστάθμιση της απώλειας θερμότητας λόγω αερισμού μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

Q = L × q × c × dT = 0,364 × L × dT,

Οπου:

• μεγάλο – ροή αέρα (μ³ / h);
• dT – διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του δωματίου και του εισερχόμενου αέρα (°C).

Εάν ο κρύος αέρας εισέλθει απευθείας στο σπίτι, τότε:

dT = T₁ – Τ₂,

Οπου:

• Τ₁ – εσωτερική θερμοκρασία
• Τ₂ - εξωτερική θερμοκρασία.

Αλλά για μεγάλα αντικείμενα το σύστημα εξαερισμού συνήθως ενσωματώστε έναν ανακτητή (εναλλάκτης θερμότητας). Σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε σημαντικά ενεργειακούς πόρους, καθώς η μερική θέρμανση του εισερχόμενου αέρα συμβαίνει λόγω της θερμοκρασίας της ροής εξόδου.

Η αποτελεσματικότητα τέτοιων συσκευών μετριέται στην απόδοσή τους κ (%). Σε αυτήν την περίπτωση, ο προηγούμενος τύπος θα έχει τη μορφή:

dT = (Τ₁ – Τ₂) × (1 – k / 100).

Υπολογισμός κατανάλωσης αερίου

Γνωρίζων συνολική απώλεια θερμότητας, μπορείτε πολύ απλά να υπολογίσετε την απαιτούμενη κατανάλωση φυσικού ή υγροποιημένου αερίου για τη θέρμανση ενός σπιτιού με εμβαδόν 200 m².

Η ποσότητα της ενέργειας που απελευθερώνεται, εκτός από τον όγκο του καυσίμου, επηρεάζεται από τη θερμογόνο δύναμη του. Για το αέριο, αυτός ο δείκτης εξαρτάται από την υγρασία και τη χημική σύνθεση του παρεχόμενου μείγματος. Υπάρχουν υψηλότερα (H_η) και χαμηλότερα (H_μεγάλο) θερμιδική αξία.

Η χαμηλότερη θερμογόνος δύναμη του προπανίου είναι μικρότερη από αυτή του βουτανίου. Επομένως, για να προσδιορίσετε με ακρίβεια τη θερμογόνο δύναμη του υγροποιημένου αερίου, πρέπει να γνωρίζετε το ποσοστό αυτών των συστατικών στο μείγμα που παρέχεται στο λέβητα

Για τον υπολογισμό του όγκου του καυσίμου που είναι εγγυημένο ότι επαρκεί για θέρμανση, η τιμή της χαμηλότερης θερμογόνου δύναμης, η οποία μπορεί να ληφθεί από τον προμηθευτή αερίου, αντικαθίσταται στον τύπο. Η τυπική μονάδα για τη μέτρηση της θερμογόνου δύναμης είναι "mJ/m"³" ή "mJ/kg". Επειδή όμως οι μονάδες μέτρησης τόσο της ισχύος του λέβητα όσο και της απώλειας θερμότητας λειτουργούν με Watt, όχι joules, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί μια μετατροπή, λαμβάνοντας υπόψη ότι 1 mJ = 278 W × h.

Εάν η τιμή της κατώτερης θερμογόνου δύναμης του μείγματος είναι άγνωστη, τότε επιτρέπεται να ληφθούν οι ακόλουθες μέσες τιμές:

• για το φυσικό αέριο H_μεγάλο = 9,3 kW × h/m³;
• για υγροποιημένο αέριο H_μεγάλο = 12,6 kW × h / kg.

Ένας άλλος δείκτης που απαιτείται για τους υπολογισμούς είναι η απόδοση του λέβητα κ. Συνήθως μετριέται ως ποσοστό. Η τελική φόρμουλα για την κατανάλωση αερίου σε μια χρονική περίοδο μι (η) έχει την ακόλουθη μορφή:

V = Q × E / (Η_μεγάλο × K / 100).

Η περίοδος ενεργοποίησης της κεντρικής θέρμανσης στα σπίτια καθορίζεται από τη μέση ημερήσια θερμοκρασία αέρα.

Εάν τις τελευταίες πέντε ημέρες δεν υπερβαίνει τους «+ 8 °C», τότε σύμφωνα με το Διάταγμα της Κυβέρνησης της Ρωσικής Ομοσπονδίας Νο. 307 της 13ης Μαΐου 2006, πρέπει να διασφαλιστεί η παροχή θερμότητας στο σπίτι. Για ιδιωτικές κατοικίες με αυτόνομη θέρμανση, αυτά τα στοιχεία χρησιμοποιούνται επίσης κατά τον υπολογισμό της κατανάλωσης καυσίμου.

Ακριβή στοιχεία για τον αριθμό των ημερών με θερμοκρασία όχι μεγαλύτερη από "+ 8 ° C" για την περιοχή όπου χτίστηκε το εξοχικό μπορείτε να βρείτε στο τοπικό υποκατάστημα του Υδρομετεωρολογικού Κέντρου.

Εάν το σπίτι βρίσκεται κοντά σε μια μεγάλη κατοικημένη περιοχή, τότε είναι πιο εύκολο να χρησιμοποιήσετε το τραπέζι. 1. SNiP 23-01-99 (στήλη Νο. 11). Πολλαπλασιάζοντας αυτήν την τιμή επί 24 (ώρες την ημέρα) παίρνουμε την παράμετρο μι από την εξίσωση υπολογισμού ροής αερίου.

Σύμφωνα με τα κλιματικά δεδομένα από τον πίνακα.1 Οι κατασκευαστικοί οργανισμοί SNiP 23-01-99 πραγματοποιούν υπολογισμούς για τον προσδιορισμό της απώλειας θερμότητας των κτιρίων

Εάν ο όγκος της εισροής αέρα και η θερμοκρασία στο εσωτερικό των χώρων είναι σταθεροί (ή με μικρές διακυμάνσεις), τότε η απώλεια θερμότητας τόσο μέσω του κελύφους του κτιρίου όσο και λόγω του αερισμού των χώρων θα είναι ευθέως ανάλογη με τη θερμοκρασία του εξωτερικού αέρα.

Επομένως, για την παράμετρο Τ₂ στις εξισώσεις για τον υπολογισμό της απώλειας θερμότητας, μπορείτε να πάρετε την τιμή από τη στήλη Νο. 12 του πίνακα. 1. SNiP 23-01-99.

Παράδειγμα για εξοχική κατοικία στα 200 μ²

Ας υπολογίσουμε την κατανάλωση φυσικού αερίου για ένα εξοχικό σπίτι κοντά στο Rostov-on-Don. Διάρκεια περιόδου θέρμανσης: μι = 171 × 24 = 4104 ώρες Μέση εξωτερική θερμοκρασία Τ₂ = – 0,6 °С. Επιθυμητή θερμοκρασία στο σπίτι: Τ₁ = 24 °C.

Διώροφη εξοχική κατοικία με μη θερμαινόμενο γκαράζ. Η συνολική έκταση είναι περίπου 200 m2. Οι τοίχοι δεν είναι επιπλέον μονωμένοι, κάτι που είναι αποδεκτό για το κλίμα της περιοχής του Ροστόφ

Βήμα 1. Ας υπολογίσουμε την απώλεια θερμότητας μέσω της περιμέτρου χωρίς να λάβουμε υπόψη το γκαράζ.

Για να γίνει αυτό, επιλέγουμε ομοιογενείς περιοχές:

• Παράθυρο. Υπάρχουν συνολικά 9 παράθυρα διαστάσεων 1,6 × 1,8 m, ένα παράθυρο διαστάσεων 1,0 × 1,8 m και 2,5 στρογγυλά παράθυρα διαστάσεων 0,38 m² καθε. Συνολική επιφάνεια παραθύρου: μικρό_{παράθυρο} = 28,60 μ². Σύμφωνα με το διαβατήριο του προϊόντος R_{παράθυρο} = 0,55. Επειτα Q_{παράθυρο} = 1279 W.
• Πόρτες. Υπάρχουν 2 μονωμένες πόρτες διαστάσεων 0,9 x 2,0 μ. Το εμβαδόν τους είναι: μικρό_πόρτες = 3,6 μ². Σύμφωνα με το διαβατήριο του προϊόντος R_πόρτες = 1,45. Επειτα Q_πόρτες = 61 W.
• Κενός τοίχος. Τμήμα "ABVGD": 36,1 × 4,8 = 173,28 m². Ενότητα «ΝΑΙ»: 8,7 × 1,5 = 13,05 m². Τμήμα "DEZH": 18,06 μ². Επιφάνεια αετώματος οροφής: 8,7 × 5,4 / 2 = 23,49. Συνολική επιφάνεια του κενού τοίχου: μικρό_τείχος = 251.37 – μικρό_{παράθυρο} – μικρό_πόρτες = 219,17 μ². Οι τοίχοι είναι κατασκευασμένοι από αεριωμένο σκυρόδεμα πάχους 40 εκατοστών και τούβλα με κοίλη όψη. R_{τοίχους} = 2,50 + 0,63 = 3,13. Επειτα Q_{τοίχους} = 1723 W.

Συνολική απώλεια θερμότητας μέσω της περιμέτρου:

Q_περ = Q_{παράθυρο} + Q_πόρτες + Q_{τοίχους} = 3063 W.

Βήμα 2. Ας υπολογίσουμε την απώλεια θερμότητας μέσω της οροφής.

Η μόνωση είναι συμπαγής τόρνος (35 mm), ορυκτοβάμβακας (10 cm) και επένδυση (15 mm). R_στέγες = 2,98. Περιοχή στέγης πάνω από το κεντρικό κτίριο: 2 × 10 × 5,55 = 111 m²και πάνω από το λεβητοστάσιο: 2,7 × 4,47 = 12,07 m². Σύνολο μικρό_στέγες = 123,07 μ². Επειτα Q_στέγες = 1016 W.

Βήμα 3. Ας υπολογίσουμε την απώλεια θερμότητας μέσω του δαπέδου.

Οι ζώνες για το θερμαινόμενο δωμάτιο και το γκαράζ πρέπει να υπολογίζονται χωριστά. Η περιοχή μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια χρησιμοποιώντας μαθηματικούς τύπους ή χρησιμοποιώντας διανυσματικά προγράμματα επεξεργασίας όπως το Corel Draw

Η αντίσταση στη μεταφορά θερμότητας παρέχεται από τραχιές σανίδες δαπέδου και κόντρα πλακέ κάτω από το laminate (συνολικά 5 cm), καθώς και από μόνωση από βασάλτη (5 cm). R_γένος = 1,72. Τότε η απώλεια θερμότητας μέσω του δαπέδου θα είναι ίση με:

Q_πάτωμα = (μικρό₁ / (R_πάτωμα + 2.1) + μικρό₂ / (R_πάτωμα + 4.3) + μικρό₃ / (R_πάτωμα + 2.1)) × dT = 546 W.

Βήμα 4. Ας υπολογίσουμε την απώλεια θερμότητας μέσω ενός κρύου γκαράζ. Το δάπεδό του δεν είναι μονωμένο.

Η θερμότητα διεισδύει από ένα θερμαινόμενο σπίτι με δύο τρόπους:

1. Μέσω φέροντος τοίχου. μικρό₁ = 28.71, R₁ = 3.13.
2. Μέσα από το τούβλο χώρισμα με το λεβητοστάσιο. μικρό₂ = 11.31, R₂ = 0.89.

Παίρνουμε κ₁ = μικρό₁ / R₁ + μικρό₂ / R₂ = 21.88.

Η θερμότητα διαφεύγει από το γκαράζ προς τα έξω ως εξής:

1. Μέσα από το παράθυρο. μικρό₁ = 0.38, R₁ = 0.55.
2. Μέσα από την πύλη. μικρό₂ = 6.25, R₂ = 1.05.
3. Μέσα από τον τοίχο. μικρό₃ = 19.68, R₃ = 3.13.
4. Μέσα από την οροφή. μικρό₄ = 23.89, R₄ = 2.98.
5. Μέσα από το πάτωμα Ζώνη 1. μικρό₅ = 17.50, R₅ = 2.1.
6. Μέσα από το πάτωμα Ζώνη 2. μικρό₆ = 9.10, R₆ = 4.3.

Παίρνουμε κ₂ = μικρό₁ / R₁ + … + μικρό₆ / R₆ = 31.40

Ας υπολογίσουμε τη θερμοκρασία στο γκαράζ, με την επιφύλαξη του ισοζυγίου μεταφοράς θερμότητας: Τ_# = 9,2 °C. Τότε η απώλεια θερμότητας θα είναι ίση με: Q_γκαράζ = 324 W.

Βήμα 5. Ας υπολογίσουμε την απώλεια θερμότητας λόγω αερισμού.

Αφήστε τον υπολογισμένο όγκο εξαερισμού για ένα τέτοιο εξοχικό σπίτι με 6 άτομα που ζουν σε αυτό να είναι ίσος με 440 m³/ώρα. Το σύστημα διαθέτει ανακτητή με απόδοση 50%. Υπό αυτές τις συνθήκες απώλειας θερμότητας: Q_{διέξοδος} = 1970 W.

Βήμα. 6. Ας προσδιορίσουμε τη συνολική απώλεια θερμότητας αθροίζοντας όλες τις τοπικές τιμές: Q = 6919 W.

Βήμα 7 Ας υπολογίσουμε τον όγκο του αερίου που απαιτείται για τη θέρμανση ενός μοντέλου σπιτιού το χειμώνα με απόδοση λέβητα 92%:

• Φυσικό αέριο. V = 3319 μ³.
• Υγροποιημένο αέριο. V = 2450 κιλά.

Μετά τους υπολογισμούς, μπορείτε να αναλύσετε το οικονομικό κόστος της θέρμανσης και τη σκοπιμότητα των επενδύσεων που στοχεύουν στη μείωση της απώλειας θερμότητας.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Θερμική αγωγιμότητα και αντίσταση στη μεταφορά θερμότητας των υλικών. Κανόνες υπολογισμού για τοίχους, στέγη και δάπεδο:

Το πιο δύσκολο μέρος των υπολογισμών για τον προσδιορισμό του όγκου του αερίου που απαιτείται για τη θέρμανση είναι η εύρεση της απώλειας θερμότητας του θερμαινόμενου αντικειμένου. Εδώ, πρώτα απ 'όλα, πρέπει να εξετάσετε προσεκτικά τους γεωμετρικούς υπολογισμούς.

Εάν το οικονομικό κόστος της θέρμανσης φαίνεται υπερβολικό, τότε θα πρέπει να σκεφτείτε την πρόσθετη μόνωση του σπιτιού. Επιπλέον, οι υπολογισμοί απώλειας θερμότητας δείχνουν ξεκάθαρα τη δομή κατάψυξης.

Αφήστε σχόλια στο παρακάτω μπλοκ, κάντε ερωτήσεις σχετικά με ασαφή ή ενδιαφέροντα σημεία και δημοσιεύστε φωτογραφίες που σχετίζονται με το θέμα του άρθρου. Μοιραστείτε τη δική σας εμπειρία στη διενέργεια υπολογισμών για τον προσδιορισμό του κόστους θέρμανσης. Είναι πιθανό οι συμβουλές σας να είναι πολύ χρήσιμες στους επισκέπτες του ιστότοπου.