| ! | İstek, yorumlarda yorumlar, eklemeler yazın. | ! |
Ev, çevreleyen yapılar (duvarlar, pencereler, çatı, temel), havalandırma ve drenaj yoluyla ısı kaybeder. Ana ısı kayıpları, tüm ısı kayıplarının% 60–90'ını çevreleyen yapılardan geçer.
En azından doğru kazanı seçmek için evde ısı kaybının hesaplanması gereklidir. Planlanan evde ısıtmaya ne kadar para harcanacağını da tahmin edebilirsiniz. İşte bir gaz kazanı ve bir elektrikli olan için örnek bir hesaplama. Hesaplamalar sayesinde yalıtımın finansal verimliliğini analiz etmek de mümkündür, örn. yalıtımın kurulum maliyetinin yalıtımın ömrü boyunca yakıt ekonomisi ile karşılayıp karşılamayacağını anlamak.
Kapalı yapılar yoluyla ısı kaybı
İki katlı bir evin dış duvarları için bir hesaplama örneği vereceğim.
| 1) Malzemenin kalınlığını ısıl iletkenlik katsayısına bölerek duvarın ısı transferine karşı direnci hesaplıyoruz. Örneğin, duvar 0,16 W / (m × ° C) termal iletkenlik katsayısına sahip 0,5 m kalınlığında ılık seramikten yapılmışsa, 0,5'i 0,16'ya böleriz: 0,5 m / 0,16 W / (m × ° C) = 3,125 m2 × ° C / W Yapı malzemelerinin ısıl iletkenlik katsayıları burada bulunabilir. |
| 2) Dış duvarların toplam alanını hesaplıyoruz. İşte kare bir evin basitleştirilmiş bir örneği: (10 m genişlik x 7 m yükseklik x 4 kenar) - (16 pencere x 2,5 m2) = 280 m2 - 40 m2 = 240 m2 |
| 3) Üniteyi ısı transferine karşı dirençle bölerek duvarın bir metrekaresinden bir derece sıcaklık farkı ile ısı kaybı elde ederiz. 1 / 3.125 m2 × ° C / W = 0.32 W / m2 × ° C |
| 4) Duvarların ısı kaybını hesaplarız. Duvarın bir metrekaresinden ısı kaybını duvarların alanı ve evin içi ve dışı sıcaklık farkıyla çarpıyoruz. Örneğin, iç + 25 ° C ve dış -15 ° C ise, fark 40 ° C'dir. 0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 40 ° C = 3072 W Bu sayı duvarların ısı kaybıdır. Isı kaybı watt cinsinden ölçülür, yani bu ısı kaybı gücüdür. |
| 5) Kilovat saat cinsinden ısı kaybının anlamını anlamak daha uygundur. 1 saat içinde termal enerji 40 ° C sıcaklık farkıyla duvarlarımızdan geçer: 3072 G × 1 sa = 3,072 kW × sa Enerji 24 saatte tüketilir: 3072 G × 24 sa = 73,728 kW × sa |
Isıtma döneminde havanın farklı olduğu açıktır, yani. sıcaklık farkı her zaman değişir. Bu nedenle, tüm ısıtma süresi için ısı kaybını hesaplamak için, 4. adımda ısıtma süresinin tüm günleri için ortalama sıcaklık farkı ile çarpmanız gerekir.
Örneğin, ısıtma süresinin 7 ayı boyunca, odadaki ve dışındaki ortalama sıcaklık farkı 28 dereceydi, bu da kilovat saat cinsinden bu 7 ay boyunca duvarlardan ısı kaybı anlamına gelir:
0,32 W / m2 × ° C × 240 m2 × 28 ° C × 7 ay × 30 gün × 24 h = 10838016 W × h = 10838 kW × h
Sayı oldukça "elle tutulur". Örneğin, ısıtma elektrikli ise, elde edilen sayıyı kWh maliyeti ile çarparak ısıtmaya ne kadar para harcanacağını hesaplayabilirsiniz. Bir gaz kazanından kWh enerji maliyetini hesaplayarak gazla ısıtmaya ne kadar para harcandığını hesaplayabilirsiniz. Bunu yapmak için gazın maliyetini, gazın yanma ısısını ve kazanın verimini bilmeniz gerekir.
Bu arada, son hesaplamada, ortalama sıcaklık farkı, ay ve gün sayısı yerine (ancak saatleri değil, saati bırakıyoruz), ısıtma süresinin derece gününü kullanmak mümkündü - GSOP, bazıları GSOP ile ilgili bilgiler burada. Rusya'nın farklı şehirleri için önceden hesaplanmış GSOP'u bulabilir ve bir metrekareden ısı kaybını duvar alanıyla, bu GSOP ile ve kW * h cinsinden ısı kaybını alarak 24 saat ile çarpabilirsiniz.
Duvarlara benzer şekilde, pencere, ön kapı, çatı, temel için ısı kaybı değerlerini hesaplamanız gerekir. Sonra her şeyi toplayın ve tüm kapalı yapılardan ısı kaybının değerini elde edersiniz.Pencereler için, bu arada, kalınlığı ve ısıl iletkenliği bulmak gerekli olmayacak, genellikle üretici tarafından hesaplanan bir cam birimin ısı transferine karşı hazır bir direnç var. Zemin için (bir döşeme temeli olması durumunda), sıcaklık farkı çok büyük olmayacak, evin altındaki toprak dış hava kadar soğuk olmayacaktır.
Hemen hemen karmaşık - belirli özelliklere göre hesaplama
Isı kaybının hesaplanması kolaylıkla gerçek bir baş ağrısına dönüşebilir. Uygulamada göstergeler, binanın belirli özelliklerine göre hesaplanabilir. En önemli şey, hesaplamanın alana değil, binanın hacmine bağlı olduğunu hatırlamaktır. Ayrıca amacını ve kat sayısını da hesaba katmak gerekir. Isı, bina zarfı aracılığıyla evden uzaklaştırılır.
Sıcak havanın binayı terk ettiği "kapılar" pencereler, kapılar, duvarlar, zeminler ve çatılardır. Ayrıca, kümes içindeki ve dışındaki hava sıcaklığı arasındaki fark olan delta sıcaklıklarının da etkisi vardır. Bölgenin iklim koşullarında indirim yapamazsınız. Isının çoğu havalandırma sisteminden yayılır. Paradoks, hesaplamaları yaparken birçok acemi ev inşaatçısının bu parametreyi hesaba katmayı unutması ve nesnellikten uzak rakamlar almasıdır.
Havalandırma yoluyla ısı kaybı
Evdeki yaklaşık mevcut hava hacmi (iç duvarların ve mobilyaların hacmini hesaba katmıyorum):
10 m х 10 m х 7 m = 700 m3
+ 20 ° C 1.2047 kg / m3 sıcaklıkta hava yoğunluğu. Havanın özgül ısı kapasitesi 1.005 kJ / (kg × ° C). Evdeki hava kütlesi:
700 m3 × 1.2047 kg / m3 = 843.29 kg
Diyelim ki evdeki tüm hava günde 5 kez değişiyor (bu yaklaşık bir sayıdır). Tüm ısıtma süresi boyunca iç ve dış sıcaklıklar arasında ortalama 28 ° C'lik bir farkla, gelen soğuk havayı ısıtmak için günde ortalama olarak ısı enerjisi harcanacaktır:
5 × 28 ° C × 843,29 kg × 1.005 kJ / (kg × ° C) = 118.650.903 kJ
118,650,903 kJ = 32,96 kWh (1 kWh = 3600 kJ)
Şunlar. ısıtma sezonu boyunca, beş kat hava değişimiyle, kümes havalandırma yoluyla günde ortalama 32,96 kWh ısı enerjisi kaybedecektir. Isıtma süresinin 7 ayı boyunca enerji kayıpları:
7 x 30 x 32,96 kWh = 6921,6 kWh
Evinizdeki ısı kaybını azaltmanın en iyi yolu nedir?
Kural olarak, profesyonel termal görüntüleme ve sonuçların işlenmesinden sonra, belirlenen eksiklikleri ayrıntılı olarak açıklayan ve uygulanması, ısı kaybında maksimum azalmayı veya bunların tamamen ortadan kaldırılmasını sağlayan tavsiyeler veren bir rapor hazırlanır.
Pratik deneyim gösteriyor ki Aşağıdaki önlemler alınırsa ısı kaybında bir azalma elde etmek mümkündür:
- Temeli, duvarları ve çatıyı yalıtın. Ek bir ısı yalıtım bariyerinin oluşturulması, odalardaki sıcaklık rejimini iyileştirmenin etkili bir yoludur.
- Modern çok bölmeli çift camlı pencereler takın veya eski pencerelerdeki contaları ve bağlantı parçalarını değiştirin.
- Odada kullanılan alanın etkili bir şekilde ısıtılmasını sağlayan "sıcak zemin" sistemini düzenleyin.
- Radyatörün arkasına, ısıyı odaya yansıtacak ve yönlendirecek bir folyo ekran yerleştirin.
- Poliüretan esaslı bir dolgu macunu ile duvarlardaki boşlukları ve çatlakları kapatın.
Toplam yalıtımın gerçekleştirilmesi mümkün değilse, dikişleri ve çatlakları kapatmayı amaçlayan minimum maliyetle basit yöntemler kullanmaya değer, ayrıca pencereleri ve kapıları sıkıca kapalı tutarak, bir saat içinde bir kez değil, 10 kez birkaç kez havalandırın. -15 dakika ...
Kanalizasyon yoluyla ısı kaybı
Isıtma mevsimi boyunca eve giren su oldukça soğuktur, örneğin ortalama + 7 ° C sıcaklığa sahiptir. Sakinler bulaşıklarını yıkarken ve banyo yaparken su ısıtması gerekir. Ayrıca klozet sarnıcındaki ortam havasından gelen su kısmen ısınır. Suyun aldığı tüm ısı kanalizasyona atılır.
Diyelim ki bir evdeki bir aile ayda 15 m3 su tüketiyor.Suyun özgül ısı kapasitesi 4,183 kJ / (kg × ° C) 'dir. Suyun yoğunluğu 1000 kg / m3'tür. Diyelim ki eve giren su ortalama olarak + 30 ° C'ye kadar ısıtıldı, yani. sıcaklık farkı 23 ° C
Buna göre, aylık olarak kanalizasyon yoluyla ısı kaybı şu şekilde olacaktır:
1000 kg / m3 × 15 m3 × 23 ° C × 4.183 kJ / (kg × ° C) = 1443135 kJ
1443135 kJ = 400,87 kWh
Isıtma süresinin 7 ayı boyunca, sakinler kanalizasyona dökülür:
7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh
Isıtma radyatörlerinin seçimi
Geleneksel olarak, her ihtimale karşı, ısıtma radyatörünün gücünün ısıtılmış odanın alanına göre ve güç gereksinimlerinin% 15-20 fazla tahmin edilmesiyle seçilmesi önerilir.
Bir örnek kullanarak, "10 m2 alan - 1,2 kW" radyatör seçme yönteminin ne kadar doğru olduğunu düşünelim.
Radyatörlerin termal gücü, ısıtma sistemi hesaplanırken dikkate alınması gereken bağlanma şekillerine bağlıdır.
İlk veriler: iki katlı bir IZHS evin birinci katında bir köşe odası; dış duvar iki sıralı seramik tuğladan yapılmıştır; oda genişliği 3 m, uzunluk 4 m, tavan yüksekliği 3 m.
Basitleştirilmiş bir seçim şemasına göre, odanın alanını hesaplamak önerildi, şunları göz önünde bulunduruyoruz:
3 (genişlik) 4 (uzunluk) = 12 m2
Şunlar. % 20 ek ücret ile ısıtma radyatörünün gerekli gücü 14,4 kW'dır. Ve şimdi ısıtma radyatörünün güç parametrelerini odanın ısı kaybına göre hesaplayalım.
Aslında, odanın alanı, bir tarafı binanın dışına (cepheye) bakacak şekilde, ısıl enerji kaybını duvarlarının alanından daha az etkiler.
Bu nedenle, odadaki "sokak" duvarlarının alanını dikkate alacağız:
3 (genişlik) 3 (yükseklik) + 4 (uzunluk) 3 (yükseklik) = 21 m2
"Sokağa" ısı ileten duvarların alanını bilerek, oda ve dış ortam sıcaklıkları arasındaki 30 ° (evde +18 ° C, dış -12 ° C) arasındaki farkta ısı kaybını hesaplayacağız, ve hemen kilovat saat cinsinden:
0,91 21 30: 1000 = 0,57 kW,
Nerede: 0.91 - sokağa bakan oda duvarlarının ısı transfer direnci m2; 21 - "sokak" duvarlarının alanı; 30 - evin içinde ve dışında sıcaklık farkı; 1000, kilovat cinsinden watt sayısıdır.
Bina standartlarına göre, ısıtma cihazları maksimum ısı kaybı olan yerlere yerleştirilmiştir. Örneğin, radyatörler pencere açıklıkları altına, ısı tabancalarına - evin girişinin üstüne monte edilir. Köşe odalarda, rüzgarın maksimum etkisine maruz kalan boş duvarlara piller yerleştirilir.
Bu tasarımın cephe duvarlarından ısı kayıplarını telafi etmek için evde ve sokakta 30 ° sıcaklık farkında 0,57 kWh kapasiteli ısıtmanın yeterli olduğu ortaya çıkmıştır. Gerekli gücü 20, hatta% 30 artıralım - 0,74 kWh alıyoruz.
Bu nedenle, gerçek ısıtma gücü gereksinimleri, zemin alanı ticaret şemasının metrekare başına 1,2 kW'tan önemli ölçüde daha düşük olabilir.
Ayrıca, ısıtma radyatörlerinin gerekli kapasitelerinin doğru hesaplanması, ısıtma sistemindeki soğutma sıvısının hacmini azaltacak, bu da kazan üzerindeki yükü ve yakıt maliyetlerini azaltacaktır.
Hava ısıtması için ısı ölçümü
Bir binanın ısı kaybını hesaplarken, havalandırma havasını ısıtmak için ısıtma sistemi tarafından tüketilen ısı enerjisi miktarını hesaba katmak önemlidir. Bu enerjinin payı toplam kayıpların% 30'una ulaşıyor, bu yüzden onu görmezden gelmek kabul edilemez. Fizik dersinin popüler formülünü kullanarak evdeki havalandırma ısı kaybını havanın ısı kapasitesi üzerinden hesaplayabilirsiniz:
Kair = cm (tв - tн). İçinde:
- Qair - besleme havasını ısıtmak için ısıtma sistemi tarafından tüketilen ısı, W;
- tв ve tн - ilk formüldeki ile aynı, ° С;
- m, eve dışarıdan giren havanın kütle akış hızıdır, kg;
- c, 0.28 W / (kg ° C) 'ye eşit olan hava karışımının ısı kapasitesidir.
Burada, tesislerin havalandırılması için kütle hava akış hızı dışındaki tüm değerler bilinmektedir. Görevinizi karmaşıklaştırmamak için, hava ortamının evin her yerinde saatte bir yenilenmesi şartına katılmalısınız.Daha sonra hacimsel hava akışı, tüm odaların hacimleri eklenerek kolayca hesaplanabilir ve ardından bunu yoğunluğa göre kütleye dönüştürmeniz gerekir. Hava karışımının yoğunluğu sıcaklığına bağlı olarak değiştiği için tablodan uygun bir değer almanız gerekir:
| Hava karışım sıcaklığı, ºС | — 25 | — 20 | — 15 | — 10 | — 5 | 0 | + 5 | + 10 |
| Yoğunluk, kg / m3 | 1,422 | 1,394 | 1,367 | 1,341 | 1,316 | 1,290 | 1,269 | 1,247 |
Misal. -25 ° C sıcaklıkla saatte 500 m³ alan binanın havalandırma ısı kaybını hesaplamak gerekir, içinde + 20 ° C muhafaza edilir. İlk olarak, kütle akış hızı belirlenir:
m = 500 x 1.422 = 711 kg / saat
Böyle bir hava kütlesini 45 ° C'ye ısıtmak, böyle bir miktarda ısı gerektirecektir:
Qair = 0.28 x 711 x 45 = 8957 W, yaklaşık olarak 9 kW'a eşittir.
Hesaplamaların sonunda, dış çitlerdeki ısı kayıplarının sonuçları, binanın ısıtma sistemi üzerindeki toplam ısı yükünü veren havalandırma ısı kayıpları ile özetlenir.
Formüller Excel programına veri içeren tablolar şeklinde girilirse sunulan hesaplama yöntemleri basitleştirilebilir, bu hesaplamayı önemli ölçüde hızlandıracaktır.
Temel formüller
Aşağı yukarı doğru bir sonuç elde etmek için, tüm kurallara göre hesaplamalar yapmak gerekir, basitleştirilmiş bir yöntem (1 m2 alan başına 100 W ısı) burada işe yaramayacaktır. Soğuk mevsimde binanın toplam ısı kaybı 2 bölümden oluşmaktadır:
- kapalı yapılar yoluyla ısı kaybı;
- havalandırma havasını ısıtmak için kullanılan enerji kayıpları.
Dış mekan çitleri üzerinden termal enerji tüketimini hesaplamanın temel formülü aşağıdaki gibidir:
Q = 1 / R x (tv - tn) x S x (1+ ∑β). Buraya:
- Q, W, tek tip bir yapı tarafından kaybedilen ısı miktarıdır;
- R - yapı malzemesinin ısıl direnci, m² ° С / W;
- S dış çitin alanı, m²;
- tv - iç hava sıcaklığı, ° С;
- tн - en düşük ortam sıcaklığı, ° С;
- β - binanın yönüne bağlı olarak ek ısı kaybı.
Bir binanın duvarlarının veya çatısının ısıl direnci, yapıldıkları malzemenin özelliklerine ve yapının kalınlığına göre belirlenir. Bunun için, R = δ / λ formülü kullanılır, burada:
- λ - duvar malzemesinin ısıl iletkenliğinin referans değeri, W / (m ° C);
- δ bu malzemenin tabakasının kalınlığıdır, m.
Duvar 2 malzemeden yapılmışsa (örneğin, mineral yün yalıtımlı bir tuğla), her biri için termal direnç hesaplanır ve sonuçlar özetlenir. Dış ortam sıcaklığı hem yasal belgelere hem de kişisel gözlemlere göre seçilir, iç sıcaklık gerektiği gibi seçilir. Ek ısı kayıpları, normlar tarafından belirlenen katsayılardır:
- Çatının duvarı veya bir kısmı kuzeye, kuzeydoğuya veya kuzeybatıya döndürüldüğünde β = 0.1.
- Yapı güneydoğuya veya batıya bakıyorsa, β = 0.05.
- Dış korkuluk güney veya güneybatıya baktığı zaman β = 0.
