חימום בית פרטי הוא מרכיב הכרחי בדיור נוח. מסכים כי יש לגשת בזהירות לסידור מתחם החימום, כמו טעויות יקרות. אבל מעולם לא עשית חישובים כאלה ואינך יודע כיצד לבצע אותם נכון?
אנו נעזור לכם - במאמר שלנו נשקול בפירוט כיצד נעשה חישוב מערכת החימום של בית פרטי על מנת לפצות ביעילות על הפסדי חום בחודשי החורף.
אנו נותנים דוגמאות ספציפיות, מוסיפים חומר למאמר עם תמונות חזותיות וטיפים מועילים לווידיאו, כמו גם טבלאות רלוונטיות עם אינדיקטורים ומקדמים הדרושים לחישובים.
איבוד חום של בית פרטי
הבניין מאבד חום בגלל ההבדל בטמפרטורת האוויר בתוך ומחוץ לבית. איבוד החום גבוה יותר, כך שטח מעטפת הבניין משמעותי יותר (חלונות, גגות, קירות, יסודות).
כמו כן, אובדן האנרגיה התרמית קשור לחומרים של מעטפת הבניין וגודלם. לדוגמא, אובדן החום של קירות דקים גדול יותר מאשר סמיך.
גלריית תמונות
תמונה מאת
מערכת החימום של בית פרטי עם שתי יחידות
אפשרות לחימום בבית עץ עצים
דליפת אוויר וחום דרך חלונות ודלתות
מערכת אוורור אוויר צח
תרשים במעגל חום ומעגל חימום
בחירת הדוד לפי סוג דלק
אפשרויות להנחת מעגלי חימום
אפשרות חימום חיצונית
חישוב יעיל של חימום לבית פרטי לוקח בהכרח בחשבון את החומרים המשמשים לבניית מעטפות בנייה.
לדוגמא, בעובי שווה של קיר העשוי מעץ ולבנים, החום מתבצע בעוצמות שונות - איבוד החום דרך מבני עץ הוא איטי יותר. חומרים מסוימים מאפשרים לחום לעבור טוב יותר (מתכת, לבנים, בטון), אחרים גרועים יותר (עץ, צמר סלעים, קצף קלקר).
האווירה בתוך בניין מגורים קשורה בעקיפין לסביבת האוויר החיצונית. קירות, פתחים של חלונות ודלתות, גג ובסיס בחורף מעבירים חום מהבית לחוץ, ומספקים קור בתמורה. הם מהווים 70-90% מאובדן החום הכולל של הקוטג '.
קירות, גג, חלונות ודלתות - הכל מאפשר חום בחורף. הדמות התרמית מראה בבירור דליפות חום
דליפה קבועה של אנרגיה תרמית בעונת החימום מתרחשת גם באמצעות אוורור וביוב.
בעת חישוב אובדן החום של בניית דיור פרטנית, נתונים אלה בדרך כלל לא נלקחים בחשבון. אבל הכללת הפסדי חום דרך מערכות הביוב והאוורור בחישוב התרמי הכללי של הבית היא עדיין ההחלטה הנכונה.
מערכת בידוד תרמי מסודרת באופן משמעותי יכולה להפחית משמעותית את נזילת החום העוברת דרך מבני בניין, פתחי דלתות / חלונות
אי אפשר לחשב את מעגל החימום האוטונומי של בית כפרי מבלי להעריך את אובדן החום של המבנים הסוגרים שלו. ליתר דיוק, לא ניתן יהיה לקבוע את קיבולת דוד החימום, המספיקה כדי לחמם את הקוטג 'בכפור הכבד ביותר.
ניתוח הצריכה בפועל של אנרגיה תרמית דרך הקירות יאפשר לכם להשוות בין עלויות ציוד הדוד והדלק לבין עלויות הבידוד התרמי של מעטפות הבניין.
אחרי הכל, הבית יעיל יותר באנרגיה, כלומר ככל שהוא מאבד פחות בחודשי החורף, כך עלות רכישת הדלק נמוכה יותר.
לצורך חישוב מוסמך של מערכת החימום, יידרש מקדם המוליכות התרמית של חומרי בניין נפוצים.
טבלת הערכים של מקדם המוליכות התרמית של חומרי בניין שונים, המשמשים לרוב בבניית
חישוב אובדן החום דרך הקירות
בעזרת הקוטג 'המותנה שתי קומות כדוגמה, אנו מחשבים את אובדן החום דרך מבני הקיר שלו.
נתונים ראשוניים:
- "תיבה" מרובעת עם קירות קדמיים בגובה 12 מ 'וגובה 7 מ';
- בתוך קירות 16 פתחים, שטח של כל 2.5 מ '2;
- חומר של קירות קדמיים - קרמיקה לבנה מוצקה;
- עובי הקיר - 2 לבנים.
בשלב הבא נחשב את קבוצת האינדיקטורים שמהם מוסף הערך הכולל של אובדן החום דרך הקירות.
התנגדות להעברת חום
כדי לברר את מדד התנגדות העברת החום עבור קיר חזית, יש צורך לחלק את עובי חומר הקיר על ידי מקדם המוליכות התרמית שלו.
למספר חומרים מבניים מוצגים נתונים על מקדם המוליכות התרמית בתמונות שלמעלה ומתחת.
לצורך חישובים מדויקים, יידרש מקדם המוליכות התרמית המצוין בטבלה של חומרי בידוד תרמי המשמשים בבנייה.
הקיר המותנה שלנו בנוי מלבני קרמיקה מלאות, שהמוליכות התרמית שלהן היא 0.56 W / mעל אודותג. עוביו, בהתחשב בנייה במרכז ההפצה המרכזי, הוא 0.51 מ '. חלוקת עובי הקיר על ידי מקדם המוליכות התרמית של לבנים, אנו משיגים את ההתנגדות להעברת חום הקיר:
0.51: 0.56 = 0.91 W / m2 × oמ
אנו מעגלים את תוצאת החלוקה לשני מקומות עשרוניים, אין צורך בנתונים מדויקים יותר על התנגדות להעברת חום.
שטח הקיר החיצוני
מאחר והמבנה המרובע נבחר כדוגמה, שטח קירותיו נקבע על ידי הכפלת הרוחב בגובה קיר אחד, ואז במספר הקירות החיצוניים:
12 · 7 · 4 = 336 מ '2
אז אנו מכירים את שטח הקירות הקדמיים. אבל מה עם פתחי החלונות והדלתות, הכובשים יחד 40 מ"ר (2.5 · 16 = 40 מ ')2) של הקיר הקדמי, האם יש לקחת אותם בחשבון?
אכן, כיצד לחשב נכון חימום אוטונומי בבית עץ מבלי לקחת בחשבון את התנגדות העברת החום של מבני חלונות ודלתות.
מקדם מוליכות תרמית של חומרי בידוד חום המשמש לבידוד קירות נושאי עומס
אם יש צורך בחישוב אובדן החום של בניין בשטח גדול או בית חם (חסכוני באנרגיה) - כן, אם ניקח בחשבון מקדמי העברת החום של מסגרות חלונות ודלתות כניסה יהיו נכונים בחישוב.
עם זאת, עבור בניינים נמוכים קומות IZHS הבנוי מחומרים מסורתיים, ניתן להזניח את פתחי הדלת והחלון. הָהֵן. אל תסיר את שטחם מהשטח הכולל של הקירות הקדמיים.
איבוד חום כללי בקיר
אנו מגלים את אובדן החום של הקיר ממטר רבוע אחד כאשר הפרש הטמפרטורה בין האוויר בתוך הבית ומחוצה לו הוא דרגה אחת.
לשם כך, חלקו את היחידה בהתנגדות העברת החום של הקיר, שחושבה מוקדם יותר:
1: 0.91 = 1.09 W / m2·על אודותמ
בהכרת אובדן החום למטר מרובע הקירות החיצוניים, אתה יכול לקבוע את אובדן החום בטמפרטורות רחוב מסוימות.
לדוגמה, אם הטמפרטורה בקוטג 'היא +20 על אודותC, וברחוב -17 על אודותC, הפרש הטמפרטורות יהיה 20 + 17 = 37 על אודותג. במצב כזה אובדן החום הכולל של קירות ביתנו המותנה יהיה:
0.91 · 336 · 37 = 11313 W,
איפה: 0.91 - התנגדות להעברת חום למטר רבוע של הקיר; 336 - שטח קירות קדמיים; 37 - הפרש טמפרטורה בין אווירה פנים וחוץ.
מקדם מוליכות תרמית של חומרי בידוד חום המשמשים לבידוד רצפה / קיר, למגהץ רצפה יבש ויישור קיר
אנו מחשבים מחדש את אובדן החום שהתקבל בשעות קילוואט, הם נוחים יותר לתפיסה ולחישובים הבאים של כוח מערכת החימום.
איבוד חום בקיר בשעות קילוואט
ראשית נגלה כמה אנרגיה תרמית תעבור דרך הקירות בשעה אחת עם הפרש טמפרטורה של 37 על אודותמ.
אנו מזכירים לכם כי החישוב מתבצע עבור בית עם מאפיינים מבניים, שנבחר בתנאי לצורך הדגמה וחישובי הדגמה:
113131: 1000 = 11.313 קוט"ש,
איפה: 11313 - כמות אובדן החום שהושג קודם לכן; 1 שעה; 1000 הוא מספר הוואט לקילוואט.
מקדם מוליכות תרמית של חומרי בניין המשמשים לבידוד קירות ורצפות
כדי לחשב את אובדן החום ליום, איבוד החום המתקבל לשעה מוכפל 24 שעות:
11.31324 = 271.512 קוט"ש
לשם הבהרה, אנו מגלים את אובדן האנרגיה התרמית בעונת החימום המלאה:
7 · 30 · 271.512 = 57017.52 קוט"ש,
איפה: 7 - מספר החודשים בעונת החימום; 30 - מספר הימים בחודש; 271,512 - איבוד חום יומי של הקירות.
אם כן, אובדן החום המשוער של בית עם מאפייני המבנים הסוגרים שנבחרו לעיל יסתכם ב- 57017.52 קוט"ש במשך שבעה חודשים של עונת החימום.
תוך התחשבות בהשפעות אוורור הבית הפרטי
כדוגמא, אנו מחשבים את אובדן החום באוורור בעונת החימום עבור קוטג 'מותנה בצורת ריבוע, עם קיר ברוחב 12 מטר וגובהו 7 מטרים.
לא כולל רהיטים וקירות פנים, הנפח הפנימי של האווירה בבניין זה יהיה:
12 · 12 · 7 = 1008 מ '3
בטמפרטורת אוויר של +20 על אודותC (נורמה בעונת החימום) הצפיפות שלה היא 1.2047 ק"ג / מ3והחום הספציפי הוא 1.005 קילוגרם / ק"געל אודותמ).
אנו מחשבים את מסת האווירה בבית:
10081.2047 = 1214.34 ק"ג,
איפה: 1008 - נפח האווירה הביתית; 1.2047 - צפיפות אוויר ב- t +20 על אודותמ .
טבלה עם ערך מקדם המוליכות התרמית של חומרים העשויים להידרש לחישובים מדויקים
נניח שינוי פי חמש בנפח האוויר בחלל הבית. שימו לב כי הצורך המדויק בנפח האוויר הצח תלוי במספר דיירי הקוטג '.
עם הפרש טמפרטורה ממוצע בין הבית לרחוב בעונת החימום, שווה ל 27 על אודותג (20 על אודותבית C, -7 על אודותעם האווירה החיצונית) ביום לחימום אספקת האוויר הקר אתה זקוק לאנרגיה תרמית:
5.271214.34-1.005 = 164755.58 kJ,
איפה: 5 - מספר שינויי האוויר במקום; 27 - הבדל טמפרטורה בין אווירה פנימית וחיצונית; 1214.34 - צפיפות אוויר ב- t +20 על אודותמ; 1.005 - חום אוויר ספציפי.
המרת קילוג'ואלות לשעות קילוואט, מחלק את הערך במספר הקילו-ג'ואלות בשעה של קילוואט אחד (3600):
164755.58: 3600 = 45.76 קוט"ש
לאחר שברר את עלות האנרגיה התרמית לחימום האוויר בבית במהלך החלפתו פי חמישה באמצעות אוורור האספקה, ניתן לחשב את אובדן החום "האוויר" בעונת החימום שבעה חודשים:
7 · 30 · 45.76 = 9609.6 קוט"ש,
איפה: 7 - מספר החודשים "המחוממים"; 30 - מספר הימים הממוצע בחודש; 45.76 - עלויות אנרגיה חום יומית לחימום האוויר האספקה.
עלויות אנרגיה לאוורור (הסתננות) הן בלתי נמנעות, מכיוון שחידוש אוויר בקוטג 'הוא חיוני.
יש לחשב את צרכי החימום של אווירת האוויר הניתנת להחלפה בבית, לסכם עם אובדן חום דרך מעטפת הבניין ולהילקח בחשבון בעת בחירת דוד חימום. יש סוג אחר של צריכת אנרגיה חום, האחרון - אובדן חום בביוב.
עלויות אנרגיה להכנת DHW
אם בחודשים החמים יותר מגיעים מים קרים מהברז לקוטג ', אז בעונת החימום הם קפואים, עם טמפרטורה שלא תעלה על +5 על אודותג. רחצה, שטיפת כלים וכביסה אינן אפשריות ללא חימום המים.
מים שנאספו בקערת האסלה מתקשרים עם האווירה דרך הקירות, לוקחים מעט חום. מה קורה למים שחוממים על ידי שריפת דלק שאינו חופשי ובזבזם לצרכים ביתיים? הוא מוזג לביוב.
דוד מעגל כפול עם דוד חימום עקיף, המשמש הן לחימום נוזל הקירור והן לאספקת מים חמים למעגל שנבנה עבורו
קחו דוגמה. משפחה בת שלוש, נניח שתבלה 17 מ '3 מים מדי חודש. 1000 ק"ג / מ3 - צפיפות המים ו- 4.183 ק"ג / ק"געל אודותC הוא החום הספציפי שלו.
הטמפרטורה הממוצעת של מי חימום המיועדים לצרכים ביתיים, תנו להם להיות +40 על אודותג. בהתאם, ההבדל בטמפרטורה הממוצעת בין מים קרים הנכנסים לבית (+5 על אודותג) ומחומם בדוד (+30 על אודותג) מתברר 25 על אודותמ.
כדי לחשב אובדן חום ביוב, אנו שוקלים:
17 · 1000 · 25 · 4.183 = 1777775 kJ,
איפה: 17 - נפח צריכת מים חודשי; 1000 הוא צפיפות המים; 25 - הפרש טמפרטורה בין מים קרים ומחוממים; 4,183 - חום ספציפי של מים;
להמיר קילוג'ואלות לשעות קילוואט מובנות יותר:
1777775: 3600 = 493.82 קוט"ש
לפיכך, למשך שבעה חודשים של עונת החימום, אנרגיית חום בכמות של:
493.827 = 3456.74 קוט"ש
צריכת האנרגיה התרמית לחימום מים לצרכים היגייניים קטנה בהשוואה לאובדן חום דרך קירות ואוורור. אבל זו גם צריכת אנרגיה, העמסת דוד חימום או דוד וגורמת לצריכת דלק.
חישוב כוח הדוד
הדוד במערכת החימום נועד לפצות על אובדן החום של הבניין. וגם, במקרה של מערכת מעגלים כפולים או כאשר מציידים דוד בדוד חימום עקיף, לחימום מים לצרכים היגייניים.
על ידי חישוב אובדן החום היומי וצריכת מים חמים "לביוב", ניתן לקבוע במדויק את יכולת הדוד הדרושה לקוטג 'באזור מסוים ואת מאפייני המבנים הסוגרים.
הדוד במעגל היחיד מייצר רק אמצעי חימום למערכת החימום
כדי לקבוע את כוחו של דוד החימום, יש צורך לחשב את עלות האנרגיה התרמית של הבית דרך קירות החזית והחימום של אווירת האוויר להחלפה של הפנים.
נתונים על הפסדי חום בקילוואט שעות ביום נדרשים - במקרה של בית מותנה, המחושב כדוגמה, זה:
271.512 + 45.76 = 317.272 קוט"ש,
איפה: 271.512 - איבוד חום יומי על ידי קירות חיצוניים; 45.76 - איבוד חום יומי לחימום האוויר האספקה.
בהתאם, כושר החימום הדרוש של הדוד יהיה:
317.272: 24 (שעות) = 13.22 קילוואט
עם זאת, דוד כזה יהיה תחת עומס גבוה כל הזמן, ויפחית את חיי השירות שלו. ובימים כפוריים במיוחד, הקיבולת המדורגת של הדוד לא תספיק, מכיוון שעם הפרש טמפרטורה גבוה בין אטמוספרות פנים וחוץ, אובדן החום של הבניין יגדל בחדות.
לכן, לא כדאי לבחור בדוד על פי חישוב ממוצע של עלויות אנרגיה תרמית - יתכן שהוא לא יצליח להתמודד עם כפור קשה.
זה יהיה הגיוני להגדיל את הקיבולת הנדרשת של ציוד הדוד ב 20%:
13.22.2 + 13.22 = 15.86 קילוואט
כדי לחשב את העוצמה הנדרשת של המעגל השני של הדוד, חימום מים לשטיפת כלים, רחצה וכו ', יש לחלק את צריכת החום החודשית של הפסדי החום "ביוב" במספר הימים בחודש ו 24 שעות:
493.82: 30: 24 = 0.68 קילוואט
על פי תוצאות החישוב, כוח הדוד האופטימלי לדוגמת הקוטג 'הוא 15.86 קילוואט למעגל החימום ו -0.68 קילוואט למעגל החימום.
הבחירה ברדיאטורים
באופן מסורתי, מומלץ לבחור בכוחו של רדיאטור החימום בהתאם לשטח החדר המחומם, ובמידת יתר של 15-20% של דרישות הספק, למקרה.
כדוגמה, הבה נבחן עד כמה נכון השיטה לבחירת רדיאטור היא "10 מ"ר שטח - 1.2 קילוואט".
תפוקת החום של רדיאטורים תלויה באופן חיבורם, אשר יש לקחת בחשבון בעת חישוב מערכת החימום
נתונים ראשוניים: חדר פינתי בקומה הראשונה של בית דו קומתי IZHS; קיר חיצוני של בנייה לבנה קרמיקה בשורה כפולה; רוחב החדר 3 מ ', אורך 4 מ', גובה התקרה 3 מ '.
על פי תוכנית הבחירה הפשוטה, מוצע לחשב את שטח החדר, אנו שוקלים:
3 (רוחב) · 4 (אורך) = 12 מ '2
הָהֵן. ההספק הנדרש של רדיאטור החימום בפרמיה של 20% הוא 14.4 קילוואט. ועכשיו אנו מחשבים את פרמטרי ההספק של רדיאטור החימום על סמך אובדן החום של החדר.
למעשה, שטח החדר משפיע על אובדן האנרגיה התרמית פחות משטח קירותיו המשתרעים בצד אחד של הבניין (חזית).
לכן נשקול בדיוק את שטח קירות "הרחוב" הקיים בחדר:
3 (רוחב) · 3 (גובה) + 4 (אורך) · 3 (גובה) = 21 מ ’2
בידיעת שטח הקירות המעביר חום "לרחוב", אנו מחשבים את אובדן החום בהפרש בטמפרטורת החדר והרחוב של 30על אודות (בבית +18 על אודותC, מחוץ -12 על אודותג), ומיד בשעות קילוואט:
0.91 · 21 · 30: 1000 = 0.57 קילוואט,
איפה: 0.91 - התנגדות להעברת חום מ"ר של קירות החדר הפונים אל "הרחוב"; 21 - שטח קירות "רחוב"; 30 - הפרש טמפרטורה בתוך ומחוץ לבית; 1000 הוא מספר הוואט לקילוואט.
על פי תקני הבנייה, מכשירי חימום ממוקמים במקומות של איבוד חום מרבי. לדוגמא, רדיאטורים מותקנים מתחת לפתחי החלונות, תותחי חום - מעל הכניסה לבית. בחדרים פינתיים מותקנות סוללות על קירות עמומים הכפופים לרוחות מרביות.
מסתבר שכדי לפצות על אובדן החום דרך קירות החזית של עיצוב זה, בגיל 30על אודות ההבדל בטמפרטורות בבית וברחוב מספיק חימום בהספק של 0.57 קוט"ש. אנו מגדילים את ההספק הנדרש ב 20, אפילו ב 30% - אנו מקבלים 0.74 קוט"ש.
לפיכך, דרישות הספק האמיתיות של חימום יכולות להיות נמוכות משמעותית מתכנית המסחר "1.2 קילוואט למ"ר שטח רצפה".
יתר על כן, החישוב הנכון של הקיבולת הנדרשת של רדיאטורים לחימום יפחית את כמות נוזל הקירור במערכת החימום, מה שיפחית את העומס על עלויות הדוד ועלויות הדלק.
לאן שהחום עובר מהבית - הסרטון מספק את התשובות:
בסרטון נבחן הנוהל לחישוב אובדן החום של הבית דרך מעטפת הבניין. בידיעת אובדן החום, ניתן יהיה לחשב במדויק את עוצמת מערכת החימום:
לסרטון וידאו מפורט על עקרונות בחירת מאפייני הכוח של דוד חימום, ראה להלן:
ייצור החום עולה מדי שנה - מחירי הדלק עולים. והחום כל הזמן לא מספיק. אתה לא יכול להיות אדיש לצריכת האנרגיה של הקוטג '- זה לגמרי לא רווחי.
מצד אחד, כל עונת חימום חדשה עולה לבעל הבית יקר יותר ויותר. מצד שני, בידוד קירות, יסודות וגגות פרברים עולה כסף טוב. עם זאת, ככל שפחות החום שיוצא מהבניין, כך יהיה זול יותר לחמם אותו..
שמירת החום במקום הבית היא המשימה העיקרית של מערכת החימום בחודשי החורף. הבחירה בכוח הדוד לחימום תלויה במצב הבית ובאיכות הבידוד של המבנים הסגורים שלו. העיקרון של "קילוואט ל -10 ריבועי שטח" עובד בקוטג 'במצב ממוצע של חזיתות, גגות ויסודות.
האם חישבת באופן עצמאי מערכת חימום לבית שלך? או שמתם לב לאי התאמה בחישובים שניתנו במאמר? שתף את החוויה המעשית שלך או את היקף הידע התיאורטי על ידי השארת תגובה בבלוק שמתחת למאמר זה.