Расчет теплопотерь дома с примером

Разновидности теплопотерь

Авторы многих статей сводят расчет теплопотерь к одному простому действию: предлагается умножить площадь отапливаемого помещения на 100 Вт. Единственное условие, которое при этом выдвигается, относится к высоте потолка — она должна составлять 2,5 м (при других значениях предлагается вводить поправочный коэффициент).

На самом деле такой расчет является настолько приблизительным, что полученные с его помощью цифры можно смело приравнивать к «взятым с потолка». Ведь на удельную величину теплопотерь влияет целый ряд факторов: материал ограждающих конструкций, наружная температура, площадь и тип остекления, кратность воздухообмена и пр.

Теплопотери дома

Более того, даже для домов с различной отапливаемой площадью при прочих равных условиях ее значение будет разным: в маленьком доме — больше, в большом — меньше. Так проявляется закон квадрата-куба.

Поэтому владельцу дома крайне важно освоить более точную методику определения теплопотерь. Такой навык позволит не только подобрать отопительное оборудование с оптимальной мощностью, но и оценить, к примеру, экономический эффект от утепления. В частности, можно будет понять, превзойдет ли срок службы теплоизолятора период его окупаемости.

Первое, что необходимо сделать исполнителю — разложить общие теплопотери на три составляющие:

• потери через ограждающие конструкции;
• обусловленные работой вентиляционной системы;
• связанные со сбросом нагретой воды в канализацию.

Рассмотрим каждую из разновидностей подробно.

Базальтовый утеплитель – популярный теплоизолятор, но ходят слухи о его вреде для здоровья человека. Базальтовый утеплитель – вредность и экологическая безопасность.

Как правильно утеплить стены квартиры изнутри без вреда для конструкции здания, читайте тут.

Холодная кровля мешает создать уютную мансарду. В статье вы узнаете, как утеплить потолок под холодной крышей и какие материалы самые эффективные.

Мостики холода, утечки тепла из дома — как не допустить и устранить

Нужно узнать, где тепло покидает дом? Далее приведены описания типичных мостиков холода для жилых домов, и методы предотвращения сверхнормативных энергопотерь. Ведь мостики холода — невидимые враги утепления дома, — приносят много ущерба.

Обнаружить места, из-за которых приходится сжигать больше топлива не столь просто. Обычно выручает визуальный осмотр, анализ конструкций, поиск струй воздуха, а также использование прибора под названием тепловизор.

Как проявляются мостики холода

Мостики холода в доме можно обнаружить по пониженной температуры, сухости воздуха, росы (увлажнения) на поверхностях, и возникновению очагов плесени. Также они влекут повышенные затраты на отопление, заподозрить существование больших утечек тепла в отдельных, в скрытых местах, можно по признакам большого расхода денежных средств на поддержание температуры.

Беспокоится нужно по поводу появления плесени. Мокрая стена влечет за собой угрозу здоровью.

Даже если нет особых признаков мостиков холода, рекомендуется проверить качество утепления в трудных местах визуально. Определить, хотя бы на ощупь увлажненность конструкций и слоя утепления. Наличие воды в конструкциях говорит о нарушении парообмена, неправильно выполненных работах по утеплению, и о возникновении масштабных повышенных утечек тепла.

Полезно посмотреть на дом зимой через тепловизор. При этом здание хорошенько разогревается изнутри, а съемка ведется при значительных отрицательных температурах. Обязательно делаются снимки, в разных местах, в разных ракурсах, которые потом анализируются.

Места утечек тепла нужно запротоколировать, очертить прямо на конструкциях, и устранить до следующей зимы.

Почему возникают утечки тепла

Мостики холода в доме — итог ошибочных действий, возможно, как проектировщиков, так и строителей.

В проектной документации может быть заложено что-то такое, что приведет к утечке тепла. Часто проекты не проработаны в отношении теплоизоляции, над этим, продающие проекты люди, особо головы не ломают.

Желательно проштудировать проект с архитектором на предмет утепления, уделив внимание теплоизоляции выступов, ограждений, трубопроводов, подвала, подполья…

Строительные бригады зачастую относятся к утеплению как к второстепенному вопросу: делают его спустя рукава, оставляя щели, недоукладывая, недонося… Ведь все может быть спрятано за отделкой, а недостатки проявятся только зимой.

За строителями необходим технический надзор, особенно когда вопрос касается утепления. Проектные решения должны выполняться точно, иначе могут быть проблемы, и возникнут большие суммы денег выброшенных.

Далее несколько наиболее типичных ситуаций по возникновению ущерба вследствие утечек тепла и обычные места мостиков холода.

Бегство тепла через вспомогательные конструкции

Могут быть самые разнообразные конструкции из металла, бетона, железобетона, и других плотных материалов, которые стыкуются с основными конструкциями дома.

Пример, — балкон на защемленных в стене металлических швелерах. Такие выступающие части создадут значительные утечки тепловой энергии, если их не теплоизолировать со всех сторон.

Также и другие мелкие металлические конструкции, пробивающие слой утепления, на которые что-либо навешивается, значительно вредят «делу теплоизоляции».

Но как подвесить, например, светильник над крыльцом, чтобы это не увеличивало затрат на отопление?

Имеются специальные крепления для навесных монтажей, под разную нагрузку, в которых тепловой поток прерывается (ослабляется) специальными изолятором. Такими изделиями нужно пользоваться.

Также, проектами часто предусматриваются приставные конструкции, которые не стыкуются с домом, а находятся рядом, всегда в холодном состоянии и опираются на свой фундамент. Между ними и домом остается шов, или пустой или заполненный теплоизолятором.

Все примыкания к дому должны быть теплоизолированы.

Фундамент охлаждает дом

Фундаментно-цокольная часть не редко остается не утепленной вовсе. Это охлаждение приводит к примеру к грибковым образованиям в увлажненных нижних углах. Цоколь выше уровня земли теплоизолировать наиболее просто. И это значительно повысить энергосбережение.

Утепление же фундаментной стенки вряд ли будет экономически целесообразными мероприятием в связи с большим объемом земельных работ. Но это является основным действием, сохраняющим целостность этой конструкции в контакте с водой и отрицательной температурой. Насколько это важно нужно решать по конкретным обстоятельствам.

Сопутствующее мероприятия (или главное при обеспечении устойчивости фундамента) – закрытие теплоизолятором от мороза полоски грунта по периметру дома, обычно под гидроизолированной отмосткой. Подробней об этих важных и масштабных строительных процессах можно узнать на страницах далее.

Примыкание крыши

Утечка тепла по контуру крыши — зеркальное отражение ситуации с фундаментом. Но если фундамент невозможно утеплить снизу (он утепляется только по бокам), то верхний торец стены утеплить нужно обязательно.

Самые труднодоступные щели и углы могут быть засыпаны, например, крошкой пенопласта или утеплены другим утеплителем в соответствии с нормами.

Как правило, тепловизор явно указывает на утечку тепла по углам потолка, если исследование вести изнутри комнаты.

Швы по контуру дверей и окон – места сквозняков

Строительные нормы и правила, указывают, что швы по контуру дверей и окон должны быть заделаны вспенивающимся теплоизоляционным, скрепляющим материалом. Вездел применяют монтажную пену.

Но, правилами также предусматривается и защита этой монтажной пены от влаги, — изнутри дома сплошным пароизолятором, а с наружи — паропроницаемой лентой-гидроизолятором.

Этого не делает практически ни одна организация, вставляющая окна-двери.

В результате шов напитывается водой от дождя снаружи, или от пара изнутри, материал теряет свойства, разрушается, возникают сквозняки.

Ремонтировать это можно разбирая облицовку, удаляя старые остатки пены, запеневая заново, и делая ограждающую изоляцию шва по правилам, или хотя бы штукатурными составами.

Нарушение строительных работ – насыщение водой

Утечка тепла может быть там, где заподозрить ее можно меньше всего, — распределенной по всей площади теплоизоляционного слоя. Т.е. здесь просто снижена эффективность утепления.

Возможно увеличение влажности, замачивание как несущего слоя, так и терморазрывного. Нарушение вентиляции над пластом, или применение запирающего воду ограждения, неправильное чередование слоев в зависимости от их способности пропускать через себя мельчайшие сборища молекул Н2О, — все это ведет к насыщению влагой.

Для устранения иногда достаточно просто открыть вентиляционные зазоры снизу и сверху, удалить лишний материал, закрывающий доступ воздуха.

Но иногда можно устранить только переделкой конструкции, например, если минеральная вата уложена под массивную стяжку, и там напитывается водой из подполья.

Плотную минеральную вату под сплошным ограждением, под штукатурным слоем, стяжкой нужно применять с осторожностью, учитывая гигроскопичность материала, если имеется риск насыщения паром, то лучше заблаговременно применить экструдированный пенополистирол или пенополиуретан.

Сквозняк уносит больше всего тепловой энергии

Бывает что утеплитель является единственным плотным разделителем между теплым и холодным воздухом. В этом случае слой утепления должен обязательно дополнятся сплошной ветрозащитой, чтобы уменьшить воздухопроницаемость. Продуваться насквозь могут как ватные материалы низкой плотности (менее 100 кг/м куб), так и плитные по швам, уложенные без клеевого соединения.

Сквозняк сопутствует неплотностям вокруг окон и дверей. Также он может быть в кровле, когда утеплитель вставляется между стропил, а над ним обязательно организовывается вент. зазор. Или на лоджии — утеплитель вставляется между обрешеткой, а перед ним лишь пластиковая облицовка.

Или же в вертикальных швах между крупными блоками с пазогребенной формой боковин. В этом случае, помимо обязательной внутренней пароупорной сплошной штукатурки, воздухопроницаемость может уменьшать сплошной наклеенный слой ватных или газобетонных утеплителей.

Найти сквозняк можно и без приборов, по ощущениям. Он подлежит немедленной тщательной заделке с двух сторон конструкии по возможности.

Обычная же ситуация – неплотное прилегание открываемых створок-рам-дверей, подлежит немедленному устранению. Вместо нерегулируемого сквозняка, нормальное воздухопоступление обеспечивается приточными клапанами – регулируемыми устройствами, подробнее об этом можно найти в других разделах далее.

Щели между листами утеплителя — большая проблема

Почему утеплитель Возвращаясь к теме распределенного по всей площади мостика холода, — типичная ситуация, — не заделанные щели между листами утеплителя. Владельцы могут искать увлажненность, а на самом деле имеются вещи вообще не устранимые – теплоизолятор попросту отсутствует на месте щелей под штукатурной отделкой или под стяжкой.

Сделанная тяп-ляп теплоизоляция может на 30 — 50% потерять свою эффективность, из-за строительной халтуры.

Все щели подлежат плотной заделкой обрезками, крошками, стружкой того же материала. Возможно с фиксацией герметиком. Монтажная пена в ряду пароизоляционных не допускается, так как всасывает влажность, разрушается от воды.

Стропила, лаги – обычные мостики холода

Мостики холода могут быть заложены в конструкцию преднамеренно, «своими руками». Они состоят из деревянных балок, досок высотой 10 — 20 сантиметров, между которыми располагается я утеплитель с сопротивлением переносу теплоэнергии в 4 -7 раз больше чем у дерева.

В принципе это плохо. Лучше обустроить все таким образом, чтобы деревянные несущие обрешетки закрывались слоем утеплителя полностью. С деревом, для его сохранности, лучше применять паропропускные материалы.

Не в ладах с толщиной – деньги на ветер

Самый большой мостик холода по всему дому или в отдельном его месте создается тоже сознательно. Представляется, что утеплитель не дешев, и достаточно его применить слоем 5 см, вместо 20 см которые рассчитываются исходя из предложений нормативов по экономической целесообразности.

Получается выдуманная экономия, с большими затратами на работу и на отделку. В результате экономической отдачи от утепления просто не возникает, созданные конструкции подпадают под понятие мостик холода или утечка тепла. Дополнить толщину бывает невозможно, нужно переделывать заново.

Будущие потери энергии легче предупредить во время строительства, выполнения работ по теплоизоляции дома. Гонятся за ними затем самостоятельно с молотком, пилой и куском пенопласта – дело не совсем благодарное. Внимание к процессу утепления дома, избавляет от подобных проблем.

Места примыкания строительных конструкций

Соединения нарушают целостные свойства материалов. Поэтому углы, стыки и примыкания настолько уязвимы для холода и влаги. Места соединения бетонных панелей отсыревают первыми, там же проявляются грибок и плесень. Разница температур угла комнаты (место стыковки конструкций) и основной стены может колебаться от 5-6 градусов, до минусовых температур и конденсата внутри угла.

Угол комнаты окна на тепловизоре

Подсказка! На местах таких соединений мастера рекомендуют делать снаружи увеличенный слой изоляции.

Тепло часто уходит через межэтажное перекрытие, когда плита укладывается на всю толщину стены и ее края выходят на улицу. Здесь увеличиваются теплопотери как первого, так и второго этажа. Формируются сквозняки. Опять же, если на втором этаже есть теплый пол — наружное утепление должно быть на это рассчитано.

«Доктор, мы его теряем!» или теплопотери, о которых вы даже не подозревали

Когда из дома начинает уходить тепло, а хозяин не может найти причину – это становится реальной проблемой. И начинать поиски нужно с проведения тепловизионного обследования.

Обратите внимание на то, какие из этих проблем могут обнаружиться
в вашем доме:

• некачественно выполненная изоляция стен;
• изоляция не полностью выполняет свои функции;
• одни участки стены нагреваются больше, чем
  другие;
• поверхность, которая сильнее нагрета, отдает
  больше тепла наружу, что неправильно в случае, если стена утеплена;
• теплоизоляция работает неэффективно. Причиной
  такого явления может быть повреждение утеплителя, его некачественный монтаж или
  вовсе его отсутствие. После выявления и устранения причин теплопотери, важно
  снова убедиться в качестве проведенной работы и проверить эффективность работы
  теплоизоляции.

Далее рассмотрим самые частые примеры теплопотерь частных
домов, причину которых самостоятельно обнаружить крайне сложно.

Плохая теплоизоляция крыши

Типичный пример такой теплопотери: недостаточное уплотнение
стыков между деревянной балкой и минеральной ватой. Такое явление случается
очень часто, из-за чего возникает неэффективная работа изоляции, а тепло
начинает уходить через крышу.

Радиатор отопления «греет» улицу

Здесь можно выявить неэффективную работу радиатора, когда он
установлен внутри дома таким образом, что сильно нагревает наружную стену,
вместо того, чтоб отдавать тепло внутрь помещения. В результате часть тепла
просто уходит на улицу. Тепло радиатора фактически используется для обогрева
улицы.

Радиатор сам отдает мало тепла

Частая причина холода в доме – некоторые секции радиатора не
нагреваются, либо их нагрев происходит только вверху или внизу. Причин для
этого достаточно: наличие воздушной пробки, заводской брак, скопление мусора в
системе и т.д.

Но следствием является одно – недостаточный обогрев дома.

Проникновение холода через оконные щели

Щели в окнах – явление частое. Они появляются в основном
из-за:

• некачественного монтажа оконной конструкции;
• некачественных уплотнителей, либо их износа;
• недостаточного соприкосновения конструкции с
  оконной рамой.

Сквозь эти щели в дом постоянно проникает холодный воздух,
возникают сквозняки, а здание теряет драгоценное тепло.

Монтаж теплых полов близко к стене

Если теплые полы укладываются слишком близко к наружной
стене, то происходит более интенсивное охлаждение теплоносителя в системе. А в
итоге хозяину приходится выкладывать приличную сумму за отопление.

Проникание холодного воздуха через двери

При возникновении микрощелей в балконных и входных дверях,
не видимых глазу, часто возникает приток холодного воздуха.

«Мостики холода»

Этот термин подразумевает появление в доме участков, в
которых возникает более низкое термическое сопротивление относительно остальных
участков.

Эти участки изначально являются потенциально опасными, их
необходимо выявлять и сразу избавляться от них.

Опасность «мостиков холода» заключается в:

• они значительно увеличивают теплопотери всего
  здания;
• в них нередко появляется конденсат и развивается
  плесень.

Потеря тепла через вентиляционные отверстия

Вентиляция работает в «обратную сторону»: холодный воздух с
улицы затягивает в помещение, хотя должно происходить перемещение воздуха из
помещения наружу. Это провоцирует охлаждение дома и возникновение сквозняков.

Приток холодного воздуха из чердачного люка

Нередко причиной попадания холода в помещение является люк,
ведущий на крышу.

Проникновение холода сквозь монтажное отверстие кондиционера

Приток холодного потока воздуха часто осуществляется через
монтажное отверстие кондиционера или сплит-системы.

Утечка тепла через фундамент здания

Владельцы загородных домов уделяют много внимания утеплению
стен здания, а вот о фундаменте вспоминают редко, а зря! Немалое количество
тепла теряется через фундамент здания, в особенности, если в здании
функционирует теплый пол или есть подвальное помещение.

Теплопотери сквозь стены

Если в процессе строительства дома использовались материалы
с более слабым сопротивлением теплопередаче, то имеет место появление
вышеописанных «мостиков холода», которые невозможно выявить самостоятельно.

Теплопотери из-за кладочных швов

При нарушении технологии строительства появляются
многочисленные «мостики холода» в кладочных швах между кирпичами. Из-за этого
возникает разница температур между кладочными швами (минимальная температура) и
кирпичом (максимальная), что приводит к снижению термического сопротивления
стены.

«Воздушная течь»

«Воздушная течь» часто возникает под потолком из-за плохого
утепления стыков между стеной, плитой и кровлей, а также их некачественной
герметизации. В итоге в здании появляются сквозняки, и становится холодно.

Уязвымые места пола

Неизолированное перекрытие отдает весомую часть тепла фундаменту и стенам. Это особенно заметно при неправильном монтаже теплого пола – нагревательный элемент быстрее остывает, увеличивая затраты на обогрев помещения.

Пол на тепловизоре

Чтобы тепло от пола уходило в комнату, а не на улицу, нужно проследить, что бы монтаж шел по всем правилам. Основные из которых:

• Защита. На стены по всему периметру помещения крепится демпферная лента (либо фольгированные полистирольные листы шириной до 20 см и толщиной в 1 см). Перед этим обязательно устраняются щели, и поверхность стены выравнивается. Лента фиксируется максимально плотно к стене, изолируя теплопередачу. Когда нет воздушных «карманов» — нет утечек тепла.
• Отступ. От наружной стены до нагревающего контура должно быть не меньше 10 см. Если теплый пол монтируется ближе к стене, то он начинает обогревать улицу.
• Толщина. Характеристики необходимого экрана и утеплителя под теплый пол рассчитывается индивидуально, но к полученным цифрам лучше прибавить 10-15% запаса.
• Отделка. Стяжка поверх пола не должна содержать керамзит (он изолирует тепло в бетоне). Оптимальная толщина стяжки 3-7 см. Присутствие пластификатора в смеси бетона улучшает теплопроводность, а значит и отдачу тепла в помещение.

Серьезное утепление актуально для любого пола, и не обязательно с подогревом. Плохая теплоизоляция превращает пол в большой «радиатор» для грунта. Стоит ли его отапливать зимой?!

Важно! Холодные полы и сырость появляются в доме при не рабочей или не сделанной вентиляции подпольного пространства (не организованы продухи). Ни одна система отопления не компенсирует такой недочет.

Какие участки необходимо утеплять?

Чтобы уменьшить теплопередачу от объекта к объекту, нужно
положить утеплитель на тёплый объект, в результате чего тепло будет уходить с него
с меньшей скоростью. Теперь на теплопотери объекта напрямую будет влиять
толщина утеплителя и его сопротивление теплу.

Уменьшить прямой путь теплопередачи можно, если положить
утеплитель в следующие участки:

• стены дома;
• полы;
• крыша, либо потолочное перекрытие;
• наружные и внутренние боковые поверхности фундамента.

Это важно! Проводить утепление внутреннего фундамента, если он не утеплен снаружи, нецелесообразно, т.к. это может стать причиной его замораживания.

Четвёртое — тепло уходит через двери и окна

Определяется просто — нужно намочить руку и провести по периметру окна — сразу почувствуете лёгкий холодный ветерок. Так же проверяется и входная дверь. Кроме того, на двери будет появляться конденсат и даже иней, окна начнут «плакать», а на откосах появится плесень. Проверить сквозняки от закрытого окна поможет свеча, поставленная на подоконник. Пламя будет заметно колебаться в сторону комнаты.

Как снизить теплопотери дома: утепление крыши и подвала

Кроме того, стены, крышу и подвал необходимо утеплить. При этом надо заметить, что утеплять дом надо не изнутри, а снаружи. Если сделать это со стороны помещения, то между стеной и внутренней теплоизоляцией будет скапливаться конденсат, что не только ухудшит теплоизоляцию дома, но и приведет к повреждению отделки и размножению грибов. Для внешней теплоизоляции подходит такой материал, как экструдированный пенополистирол; хорошо себя зарекомендовало устройство вентилируемого фасада и т.д.

Для теплоизоляции крыш, как правило, используют каменную или минеральную вату, которые реализуются в виде плит. При этом нельзя забыть о пароизоляции (желательно, чтобы ее сторона, обращенная внутрь, была покрыта алюминиевой фольгой, что предотвратит потери тепла от излучения).

Если дом еще только в проекте, то необходимо заранее подумать о том, как уменьшить периметр внешних холодных стен (чем больше квадратура наружных стен, тем значительнее потери тепла; дом, украшенный многочисленными выступающими элементами, теряет много тепла), не допустить образования мостиков холода.

Теплопотери через ограждающие конструкции

Для каждого материала, входящего в состав ограждающих конструкций, в справочнике или предоставленном производителем паспорте находим значение коэффициента теплопроводности Кт (единица измерения — Вт/м*градус).

Для каждого слоя ограждающих конструкций определяем термическое сопротивление по формуле: R = S/Кт, где S – толщина данного слоя, м.

Для многослойных конструкций сопротивления всех слоев нужно сложить.

Определяем теплопотери для каждой конструкции по формуле Q = (A / R) *dT,

Где:

• А — площадь ограждающей конструкции, кв. м;
• dT — разность наружной и внутренней температур.
• dT следует определять для самой холодной пятидневки.

Теплопотери через вентиляцию

Для этой части расчета необходимо знать кратность воздухообмена.

В жилых зданиях, возведенных по отечественным стандартам (стены являются паропроницаемыми), она равна единице, то есть за час должен обновиться весь объем воздуха в помещении.

В домах, построенных по европейской технологии (стандарт DIN), при которой стены изнутри застилаются пароизоляцией, кратность воздухообмена приходится увеличивать до 2-х. То есть за час воздух в помещении должен обновиться дважды.

Теплопотери через вентиляцию определим по формуле:

Qв = (V*Кв / 3600) * р * с * dT,

Где

• V — объем помещения, куб. м;
• Кв — кратность воздухообмена;
• Р — плотность воздуха, принимается равной 1,2047 кг/куб. м;
• С — удельная теплоемкость воздуха, принимается равной 1005 Дж/кг*С.

Приведенный расчет позволяет определить мощность, которую должен иметь теплогенератор системы отопления. Если она оказалась слишком высокой, можно сделать следующее:

• понизить требования к уровню комфорта, то есть установить желаемую температуру в наиболее холодный период на минимальной отметке, допустим, в 18 градусов;
• на период сильных холодов понизить кратность воздухообмена: минимально допустимая производительность приточной вентиляции составляет 7 куб. м/ч на каждого обитателя дома;
• предусмотреть организацию приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором.

Заметим, что рекуператор полезен не только зимой, но и летом: в жару он позволяет сэкономить произведенный кондиционером холод, хотя и работает в это время не столь эффективно, как в мороз.

Правильнее всего при проектировании дома выполнить зонирование, то есть назначить для каждого помещения свою температуру исходя из требуемого комфорта. К примеру, в детской или комнате пожилого человека следует обеспечить температуру порядка 25-ти градусов, тогда как для гостиной будет достаточно и 22-х. На лестничной площадке или в помещении, где жильцы появляются редко либо имеются источники тепловыделения, расчетную температуру можно вообще ограничить 18-ю градусами.

Очевидно, что цифры, полученные в данном расчете, актуальны только для очень короткого периода — самой холодной пятидневки. Чтобы определить общий объем энергозатрат за холодный сезон, параметр dT нужно вычислять с учетом не самой низкой, а средней температуры. Затем нужно выполнить следующее действие:

W = ((Q + Qв) * 24 * N)/1000,

Где:

• W — количество энергии, требующейся для восполнения теплопотерь через ограждающие конструкции и вентиляцию, кВт*ч;
• N — количество дней в отопительном сезоне.

Однако, данный расчет окажется неполным, если не будут учтены потери тепла в канализационную систему.

Теплопотери через канализацию

Для приема гигиенических процедур и мытья посуды жильцы дома греют воду и произведенное тепло уходит в канализационную трубу.

Но в данной части расчета следует учитывать не только прямой нагрев воды, но и косвенный — отбор тепла осуществляет вода в бачке и сифоне унитаза, которая также сбрасывается в канализацию.

Исходя из этого, средняя температура нагрева воды принимается равной всего 30-ти градусам. Теплопотери через канализацию рассчитываем по следующей формуле:

Qк = (Vв * T * р * с * dT) / 3 600 000,

Где:

• Vв — месячный объем потребления воды без разделения на горячую и холодную, куб. м/мес.;
• Р — плотность воды, принимаем р = 1000 кг/куб. м;
• С — теплоемкость воды, принимаем с = 4183 Дж/кг*С;
• dT — разность температур. Учитывая, что вода на входе зимой имеет температуру около +7 градусов, а среднюю температуру нагретой воды мы условились считать равной 30-ти градусам, следует принимать dT = 23 градуса.
• 3 600 000 — количество джоулей (Дж) в 1-м кВт*ч.

Снижение теплопотерь дома: возведение монсарды

Возведение мансарды — еще один способ снижения теплопотерь дома и сокращения потери тепла через крышу, поскольку ее часть используется в качестве стен мансардного помещения. О том, что для кровли следует выбрать качественный материал, наверное, можно не говорить.

Уменьшение теплопотерь дома до нуля вряд ли удастся, но реально предпринять меры, благодаря которым можно перестать обогревать улицу. Первое, что приходит на ум,— это необходимость утепления дома. При этом заметим, что стоимость теплоизоляции по сравнению с тем, во сколько обойдется строительство дома, просто мизерна. Экономия на теплоизоляции непременно обернется еще большими потерями в будущем, тем более что цены на энергоносители постоянно растут. Подойдя к утеплению дома в комплексе, можно сократить расходы на отопление примерно на 40%. Это означает, что теплоизоляция выгодна вдвойне, поскольку снижает теплопотери и минимизирует затраты на энергоресурсы.

Пример расчета теплопотерь дома

Рассчитаем теплопотери 2-этажного дома высотой 7 м, имеющего размеры в плане 10х10 м.

Стены имеют толщину 500 мм и выстроены из теплой керамики (Кт = 0,16 Вт/м*С), снаружи утеплены минеральной ватой толщиной 50 мм (Кт = 0,04 Вт/м*С).

В доме имеется 16 окон площадью по 2,5 кв. м.

Наружная температура в самую холодную пятидневку составляет -25 градусов.

Средняя наружная температура за отопительный период — (-5) градусов.

Внутри дома требуется обеспечить температуру +23 градуса.

Потребление воды — 15 куб. м/мес.

Продолжительность отопительного периода — 6 мес.

Определяем теплопотери через ограждающие конструкции (для примера рассмотрим только стены)

Термическое сопротивление:

• основного материала: R1 = 0,5 / 0,16 = 3,125 кв. м*С/Вт;
• утеплителя: R2 = 0,05/0,04 = 1,25 кв. м*С/Вт.

То же для стены в целом: R = R1 + R2 = 3.125 + 1.25 = 4.375 кв. м*С/Вт.

Определяем площадь стен: А = 10 х 4 х 7 – 16 х 2,5 = 240 кв. м.

Теплопотери через стены составят:

Qс = (240 / 4.375) * (23 – (-25)) = 2633 Вт.

Аналогичным образом рассчитываются теплопотери через крышу, пол, фундамент, окна и входную дверь, после чего все полученные значения суммируются. Термическое сопротивление дверей и окон производители обычно указывают в паспорте на изделие.

Обратите внимание на то, что при расчете теплопотерь через пол и фундамент (при наличии подвала) разность температур dT будет намного меньшей, так как при ее вычислении учитывается температура не воздуха, а грунта, который зимой является гораздо более теплым.

Теплопотери через вентиляцию

Определяем объем воздуха в помещении (для упрощения расчета толщина стен не учитывается):

V = 10х10х7 = 700 куб. м.

Принимая кратность воздухообмена Кв = 1, определяем теплопотери:

Qв = (700 * 1 / 3600) * 1,2047 * 1005 * (23 – (-25)) = 11300 Вт.

Вентиляция в доме

Теплопотери через канализацию

С учетом того, что жильцы потребляют 15 куб. м воды в месяц, а расчетный период составляет 6 мес., теплопотери через канализацию составят:

Qк = (15 * 6 * 1000 * 4183 * 23) / 3 600 000 = 2405 кВт*ч

Если вы не живете в дачном домике зимой, в межсезонье или в холодное лето необходимо все равно его обогревать. Электрическое отопление дачного дома в данном случае бывает самым целесообразным.

О причинах падения давления в системе отопления вы можете почитать в этом материале. Устранение неполадок.

Оценка полного объема энергозатрат

Для оценки всего объема энергозатрат за отопительный период необходимо пересчитать теплопотери через вентиляцию и ограждающие конструкции с учетом средней температуры, то есть dT составит не 48, а только 28 градусов.

Тогда средняя мощность потерь через стены составят:

Qс = (240 / 4.375) * (23 – (-5)) = 1536 Вт.

Предположим, что через крышу, пол, окна и двери дополнительно теряется в среднем 800 Вт, тогда совокупная средняя мощность теплопотерь через ограждающие конструкции составит Q = 1536 + 800 = 2336 Вт.

Средняя мощность теплопотерь через вентиляцию составит:

Qв = (700 * 1 / 3600) * 1,2047 * 1005 * (23 – (-5)) =6592 Вт.

Тогда за весь период на отопление придется затратить:

W = ((2336 + 6592)*24*183)/1000 = 39211 кВт*ч.

К этой величине нужно прибавить 2405 кВт*ч потерь через канализацию, так что общий объем энергозатрат за отопительный период составит 41616 кВт*ч.

Если в качестве энергоносителя используется только газ, из 1-го куб. м которого удается получить 9,45 кВт*ч тепла, то его понадобится 41616 / 9,45 = 4404 куб. м.

Расчет тепловых потерь в программе Excel

Сам процесс расчета тепловых потерь дома занимает довольно много времени, поэтому для себя мы создали шаблон в Excel, с помощью которого делаем расчеты. Решили с вами поделиться и использовать его можно перейдя по ссылке. Здесь же распишем инструкцию пользования.

Шаг 1

Перейти по ссылке и открыть программный файл. Вы перед собой увидите таблицу такого вида:

Шаг 2

Нужно заполнить исходные данные: номер помещения (если вам нужно), его название и температура внутри, название ограждающих конструкций и их ориентация, размеры конструкций. Вы увидите, что площадь считается сама. Если хотите отнимать площадь окна от стен, нужно корректировать формулы, так как мы не знаем где у вас будут записаны окна. У нас площади отнимаются. Также нужно заполнить коэффициент теплопередачи 1/R, разницу температур и поправочный коэффициент. К сожалению, их заполняют вручную. В примере у нас кабинет с тремя внешними стенами в одной стене два окна, в другой нет окон и третья имеет одно окно. Конструкции стен будет как в примере, где мы рассчитывали R, поесть к=1/R=1/2,64=0,38. Пол пусть будет на грунте и его поделим на зоны у нас их две и потери считаем для двух зон , тогда к1=1/2,15=0,47, к2=1/4,3=0,23. Окна пусть будут энергосберегающие Rо= 0,87 (м2°С/Вт), тогда к=1/0,87=1,14.

На картинке видно, что количество потерь тепла уже прорисовывается.

Шаг 3

К сожалению, также вручную заполняются и дополнительные потери. Вводить их нужно в процентах, программа сама в формуле переведет их на коэффициент. И так, для нашего примера: Стены 3 значит к каждой стене +5% теплопотерь, местность не веретенная поэтому +5% к каждому окну и стене, Ориентация на Юг +5% для конструкций, на Север и Восток +10%. Дверей внешних нет поэтому 0, но если бы были то суммировались бы проценты только к той стене в которой есть дверь. Напоминаем, что к полу или перекрытию дополнительные потери тепла не относятся.

Как видно, потери помещения возросли. Если у вас заходит в помещение уже теплый воздух, этот шаг последний. Число записанное в столбце Q, и  есть ваши искомые тепловые потери помещения. И эту процедуру нужно провести для всех остальных помещений.

Третье — тепло уходит через стены

Определить это тоже легко. Стены просто будут на ощупь очень холодными, практически ледяными. Кроме того, при сильном ветре быстрее будут остывать комнаты, расположенные с подветренной стороны. И угловые помещения. В случае плохого утепления фасада теплее всего в доме будет в комнатах, у которых стены на улицу не выходят, то есть во внутренних помещениях. Ещё одно наглядное доказательство некачественного утепления стен — появление плесени.

Причины утечки тепла в системе отопления

Теплопотери касаются и отопления, где утечки тепла чаще происходят по двум причинам.

• Мощный радиатор без защитного экрана обогревает улицу.

Радиатор отопление в тепловизоре снаружи

• Не все радиаторы полностью прогреваются.

Соблюдение нехитрых правил уменьшает теплопотери и не дает системе отопления работать «в холостую»:

1. За каждым радиатором стоит установить отражающий экран.
2. Перед запуском отопления, раз в сезон, необходимо стравить воздух с системы и просмотреть, все ли радиаторы полностью прогреваются. Засоряться система отопления может за счет скопившего воздуха или мусора (отслоений, некачественной воды). Раз в 2-3 года систему необходимо полностью промывать.

Заметка! При новом заполнении в воду лучше добавить антикоррозийные ингибиторы. Это поддержит металлические элементы системы.

Распределение потерь тепла в доме

Все специалисты рекомендуют осуществлять утепление частных домов, квартир и производственных помещений, не только снаружи, но и изнутри. Если этого не сделать, то «дорогое» нам тепло, в холодное время года, будет попросту быстро улетучиваться в никуда.

Основываясь на статистике и данных специалистов, согласно которым, если определить и ликвидировать основные утечки тепла, то можно уже будет на этом сэкономить на отоплении зимой от 30% и более процентов.

Итак, давайте же разберем, в каких направлениях, и в каких процентах уходит наше тепло из дома.

Самые большие потери тепла происходят через:

• перекрытия и крышу 25%
• стены 35%
• пол 15%
• окна 10%
• двери 15%

Теплопотери через крышу и перекрытия

Как известно, теплый воздух всегда поднимается в верх, поэтому он обогревает не утепленную крышу дома и перекрытия, через которые и происходит утечка 25% нашего с Вами тепла.

Чтобы произвести утепление крыши дома и сократить потери тепла до минимума, нужно использовать утеплители для крыши суммарной толщиной от 200мм до 400мм. Технологию утепления крыши дома можно увидеть, увеличив картинку с права.

Теплопотери через стены

Многие, наверное, зададутся вопросом: а, почему теплопотери через не утепленные стены дома (около 35%), больше чем через не утепленную крышу дома, ведь весь теплый воздух поднимается в верх?

Все очень просто. Во-первых, площадь стен намного больше площади крыши, а во-вторых, разные материалы имеют разную теплопроводность. Поэтому, при строительстве загородных домов, в первую очередь нужно позаботиться об утеплении стен дома. Для этого подойдут утеплители для стен суммарной толщиной от 100 до 200мм.

Для правильного утепления стен дома необходимо иметь знания технологий и специальный инструмент. Технологию утепления стен кирпичного дома можно увидеть, увеличив картинку справа.

Теплопотери через полы

Как не странно, но не утепленные полы в доме забирают от 10 до 15% тепла (цифра может быть и больше, если у Вас дом построен на сваях). Это связано с вентиляцией под домом в холодный период зимы.

Для минимизации теплопотерь через не утепленные полы в доме, можно использовать утеплители для полов толщиной от 50 до 100мм. Этого будет достаточно, чтобы ходит босиком по полу в холодную зимнею пору. Технологию утепления полов дома можно увидеть, увеличив картинку справа.

Теплопотери через окна

Окна – пожалуй это, тот самый элемент, который практически невозможно утеплить, т.к. тогда дом станет похож на темницу. Единственное, что можно сделать для сокращения теплопотерь до 10%, так это сократить количество окон при проектировании, утеплить откосы и установить как минимум двойные стеклопакеты.

Теплопотери через двери

Последний элемент в конструкции дома, через который уходит до 15% тепла – это двери. Связано это с постоянным открытием входных дверей, через которые постоянно выходит тепло. Для сокращения теплопотерь через двери до минимума, рекомендуется устанавливать двойные двери, уплотнять их уплотнительной резинкой и ставить тепловые завесы.

«Крой крышу раньше, чем пойдет дождь»

К реализации любого мероприятия необходимо готовиться
заранее, планомерно и последовательно, а если делать это впопыхах, ничего
хорошего не выйдет. Это относится и к утеплению дома. Задуматься об этом и
проверить своё жилище на утечки тепла необходимо ещё до наступления настоящих
холодов и морозов, чтобы в спокойном темпе и без торопливости устранить все
возможные утечки тепла. Да и работы, проводимые на сухом воздухе, оказываются
намного качественнее.