Özel bir evin ısıtma sisteminin hesaplanması: kurallar ve hesaplama örnekleri

Özel bir evin ısıtılması, konforlu konutun gerekli bir unsurudur. Isıtma kompleksinin düzenlemesine dikkatle yaklaşılması gerektiği konusunda hemfikir olun, çünkü... hatalar pahalıya mal olacaktır.Ancak hiç bu tür hesaplamalar yapmadınız mı ve bunları nasıl doğru şekilde yapacağınızı bilmiyor musunuz?

Size yardımcı olacağız - yazımızda kış aylarında ısı kaybını etkili bir şekilde yenilemek için özel bir evin ısıtma sisteminin nasıl hesaplanacağına ayrıntılı olarak bakacağız.

Makaleyi görsel fotoğraflar ve faydalı video ipuçlarının yanı sıra hesaplamalar için gerekli göstergeleri ve katsayıları içeren ilgili tablolarla destekleyen özel örnekler vereceğiz.

Özel bir evin ısı kaybı

Evin içindeki ve dışındaki hava sıcaklıkları farkından dolayı bina ısı kaybeder. Bina kabuğunun alanı (pencereler, çatı, duvarlar, temel) ne kadar büyük olursa, ısı kaybı da o kadar yüksek olur.

Ayrıca termal enerji kaybı kapalı yapıların malzemeleri ve boyutları ile ilişkilidir. Örneğin ince duvarlardan ısı kaybı kalın duvarlardan daha fazladır.

Etkili ısıtma hesaplaması özel bir ev için, kapalı yapıların yapımında kullanılan malzemeler dikkate alınmalıdır.

Örneğin, ahşap ve tuğladan yapılmış eşit kalınlıktaki duvarlar ısıyı farklı yoğunluklarda iletirler - ahşap yapılardan ısı kaybı daha yavaştır. Bazı malzemeler ısıyı daha iyi iletir (metal, tuğla, beton), diğerleri ise daha kötüdür (ahşap, mineral yün, polistiren köpük).

Bir konut binasının içindeki atmosfer, dolaylı olarak dış hava ortamıyla ilgilidir. Kışın duvarlar, pencere ve kapı açıklıkları, çatı ve temel, ısıyı evden dışarıya aktararak karşılığında soğuk sağlar. Yazlıktaki toplam ısı kaybının% 70-90'ını oluştururlar.

Duvarlar, çatı, pencereler ve kapılar; her şey kışın ısının dışarı çıkmasına izin verir. Termal görüntüleme cihazı ısı sızıntılarını açıkça gösterecektir

Isıtma mevsimi boyunca sürekli termal enerji sızıntısı havalandırma ve kanalizasyon yoluyla da meydana gelir.

Bireysel konut inşaatının ısı kaybı hesaplanırken bu veriler genellikle dikkate alınmaz. Ancak kanalizasyon ve havalandırma sistemlerinden kaynaklanan ısı kayıplarını bir evin genel termal hesaplamasına dahil etmek hala doğru karardır.

İyi tasarlanmış bir ısı yalıtım sistemi, bina yapılarından ve kapı/pencere açıklıklarından geçen ısı sızıntılarını önemli ölçüde azaltabilir.

Bir kır evinin otonom ısıtma devresini, kapalı yapılarının ısı kaybını değerlendirmeden hesaplamak mümkün değildir. Daha doğrusu işe yaramayacak ısıtma kazanının gücünü belirlemek, en şiddetli donlarda kulübeyi ısıtmak için yeterlidir.

Duvarlardan gerçek termal enerji tüketiminin analizi, kazan ekipmanı ve yakıt maliyetlerini kapalı yapıların ısı yalıtımı maliyetleriyle karşılaştırmamıza olanak sağlayacaktır.

Sonuçta, bir ev ne kadar enerji verimli olursa, yani Kış aylarında ne kadar az termal enerji kaybederse yakıt satın alma maliyeti de o kadar düşük olur.

Isıtma sistemini doğru hesaplamak için ihtiyacınız olacak termal iletkenlik katsayısı ortak yapı malzemeleri.

İnşaatta en sık kullanılan çeşitli yapı malzemelerinin ısıl iletkenlik katsayıları tablosu

Duvarlardan ısı kaybının hesaplanması

Geleneksel iki katlı bir kır evi örneğini kullanarak duvar yapılarından kaynaklanan ısı kaybını hesaplayacağız.

İlk veri:

• 12 m genişliğinde ve 7 m yüksekliğinde cephe duvarlarına sahip kare bir “kutu”;
• Duvarlarda 16 adet açıklık bulunmaktadır, her alan 2,5 m'dir.²;
• cephe duvar malzemesi – masif seramik tuğla;
• duvar kalınlığı – 2 tuğla.

Daha sonra duvarlardan ısı kaybının toplam değerini oluşturan bir grup göstergeyi hesaplayacağız.

Isı transfer direnci indeksi

Bir cephe duvarının ısı transfer direnç indeksini bulmak için duvar malzemesinin kalınlığını ısı iletkenlik katsayısına bölmeniz gerekir.

Bazı yapısal malzemeler için termal iletkenlik katsayısına ilişkin veriler yukarıdaki ve aşağıdaki resimlerde sunulmaktadır.

Doğru hesaplamalar için inşaatta kullanılan tabloda belirtilen ısı yalıtım malzemelerinin ısı iletkenlik katsayısına ihtiyacınız olacaktır.

Koşullu duvarımız, ısı iletkenlik katsayısı 0,56 W/m olan seramik masif tuğlalardan yapılmıştır.^ÖC. Orta kattaki duvar dikkate alınarak kalınlığı 0,51 m'dir Duvarın kalınlığını tuğlanın ısıl iletkenlik katsayısına bölerek duvarın ısı transfer direncini elde ederiz:

0,51 : 0,56 = 0,91 W/m^2×0İLE

Bölme sonucunu iki ondalık basamağa yuvarlıyoruz; ısı transfer direncine ilişkin daha doğru verilere gerek yok.

Dış duvar alanı

Örnek kare bir bina olduğundan, duvarlarının alanı, genişliğin bir duvarın yüksekliğiyle, ardından dış duvarların sayısıyla çarpılmasıyla belirlenir:

12 7 4 = 336 m²

Yani cephe duvarlarının alanını biliyoruz. Peki ya birlikte 40 m2 (2,5 x 16 = 40 m) kaplayan pencere ve kapı açıklıkları?²) cephe duvarı, bunların dikkate alınması gerekiyor mu?

Gerçekten, nasıl doğru bir şekilde hesaplanır ahşap bir evde otonom ısıtma pencere ve kapı yapılarının ısı transfer direncini hesaba katmadan.

Taşıyıcı duvarların yalıtımında kullanılan ısı yalıtım malzemelerinin ısı iletkenlik katsayısı

Büyük bir binanın veya sıcak bir evin ısı kaybını hesaplamanız gerekiyorsa (enerji verimli) - evet, hesaplama sırasında pencere çerçevelerinin ve giriş kapılarının ısı transfer katsayılarını dikkate almak doğru olacaktır.

Ancak geleneksel malzemelerden inşa edilen az katlı müstakil konut inşaatlarında kapı ve pencere açıklıkları ihmal edilebilir. Onlar. alanlarını cephe duvarlarının toplam alanından çıkarmayın.

Duvarlardan genel ısı kaybı

Evin içindeki ve dışındaki hava sıcaklığı bir derece farklılık gösterdiğinde metrekare başına duvarın ısı kaybını buluyoruz.

Bunu yapmak için, üniteyi daha önce hesaplanan duvarın ısı transfer direncine bölün:

1: 0,91 = 1,09 W/m²·^ÖİLE

Dış duvarların çevresinin metrekare başına ısı kaybını bilmek, belirli dış ortam sıcaklıklarında ısı kaybını belirlemek mümkündür.

Örneğin, kulübedeki sıcaklık +20 ise ^ÖC ve dışarısı -17 ^ÖC ise sıcaklık farkı 20+17=37 olur ^ÖC. Böyle bir durumda şartlı evimizin duvarlarından toplam ısı kaybı:

0,91 336 37 = 11313 W,

Burada: 0,91 - duvarın metrekaresi başına ısı transfer direnci; 336 - cephe duvarlarının alanı; 37 - oda ve sokak atmosferleri arasındaki sıcaklık farkı.

Zemin/duvar izolasyonu, kuru zemin şapı ve duvar tesviyesi amacıyla kullanılan ısı yalıtım malzemelerinin ısı iletkenlik katsayısı

Ortaya çıkan ısı kaybı değerini kilovat saat cinsinden yeniden hesaplayalım, bunlar ısıtma sisteminin gücünün algılanması ve sonraki hesaplamaları için daha uygundur.

Kilowatt saat cinsinden duvarlardan ısı kaybı

Öncelikle 37°C sıcaklık farkıyla bir saatte duvarlardan ne kadar termal enerji geçeceğini bulalım. ^ÖİLE.

Gösterim hesaplamaları için şartlı olarak seçilen yapısal özelliklere sahip bir ev için hesaplamanın yapıldığını hatırlatırız:

11313 · 1 : 1000 = 11,313 kWh,

Burada: 11313 daha önce elde edilen ısı kaybı miktarıdır; 1 saat; 1000, bir kilovattaki watt sayısıdır.

Duvar ve tavan yalıtımında kullanılan yapı malzemelerinin ısı iletkenlik katsayısı

Günlük ısı kaybını hesaplamak için, saat başına elde edilen ısı kaybını 24 saat ile çarpın:

11.313 24 = 271.512 kWh

Açıklık getirmek için, tam bir ısıtma sezonu boyunca termal enerji kaybını bulalım:

7 30 271,512 = 57017,52 kWh,

Burada: 7, ısıtma mevsimindeki ayların sayısıdır; 30 - bir aydaki gün sayısı; 271.512 - duvarların günlük ısı kaybı.

Yani yukarıda seçilen kapalı yapıların özelliklerine sahip bir evin ısıtma sezonunun yedi ayı boyunca tahmini ısı kaybı 57.017,52 kWh olacaktır.

Özel bir evde havalandırmanın etkisi dikkate alınarak

Örnek olarak, duvarı 12 metre genişliğinde ve 7 metre yüksekliğinde olan geleneksel kare şekilli bir kır evi için ısıtma mevsimi sırasında havalandırma ısı kayıplarını hesaplayacağız.

Mobilya ve iç duvarlar dikkate alınmaksızın bu binadaki atmosferin iç hacmi şöyle olacaktır:

12 12 7 = 1008 m³

Hava sıcaklığında +20 ^ÖC (ısıtma mevsiminde normal), yoğunluğu 1,2047 kg/m2'dir.³ve özgül ısı kapasitesi 1,005 kJ/(kg·^ÖİLE).

Evdeki atmosferin kütlesini hesaplayalım:

1008 · 1,2047 = 1214,34 kg,

Burada: 1008 ev atmosferinin hacmidir; 1.2047 - t +20'de hava yoğunluğu ^ÖİLE .

Doğru hesaplamalar yapılırken gerekli olabilecek malzemelerin ısıl iletkenlik katsayısı değerini içeren tablo

Evin içindeki hava hacminin beş kat değiştiğini varsayalım. Kesin olarak şunu unutmayın tedarik hacmi gereksinimi temiz hava, kır evinde yaşayanların sayısına bağlıdır.

Isıtma mevsiminde ev ile sokak arasındaki ortalama sıcaklık farkı 27 °C'ye eşit olduğunda ^ÖÇ (20 ^ÖEvden, -7 ^ÖDış atmosferden), soğuk besleme havasını ısıtmak için günde aşağıdaki termal enerjiye ihtiyaç vardır:

5 27 1214,34 1,005 = 164755,58 kJ,

Burada: 5, iç mekan hava değişimlerinin sayısıdır; 27 - oda ve sokak atmosferleri arasındaki sıcaklık farkı; 1214.34 - t +20'de hava yoğunluğu ^ÖİLE; 1.005 havanın özgül ısı kapasitesidir.

Değeri bir kilovatsaatteki (3600) kilojoule sayısına bölerek kilojoule'ü kilowatt-saat'e çevirelim:

164755,58 : 3600 = 45,76 kWh

Evdeki havanın cebri havalandırma yoluyla beş kez değiştirilmesi durumunda ısıtılması için termal enerjinin maliyetini bulduktan sonra, yedi aylık bir ısıtma sezonu için "havanın" ısı kaybını hesaplayabiliriz:

7 30 45,76 = 9609,6 kWh,

Burada: 7, “ısıtılmış” ayların sayısıdır; 30, bir aydaki ortalama gün sayısıdır; 45.76 - besleme havasını ısıtmak için günlük termal enerji tüketimi.

Yazlık binadaki havanın güncellenmesi hayati önem taşıdığından havalandırma (sızma) enerji tüketimi kaçınılmazdır.

Evdeki değişen hava atmosferinin ısıtma ihtiyaçları hesaplanmalı, bina kabuğundaki ısı kaybıyla toplanmalı ve bir ısıtma kazanı seçerken dikkate alınmalıdır. Bir tür termal enerji tüketimi daha var, sonuncusu kanalizasyon ısı kaybıdır.

DHW hazırlığı için enerji tüketimi

Sıcak aylarda musluktan kulübeye soğuk su gelirse, ısıtma mevsimi boyunca +5'ten yüksek olmayan bir sıcaklıkla buzlu olur. ^ÖC. Suyu ısıtmadan banyo yapmak, bulaşık yıkamak ve çamaşır yıkamak mümkün değildir.

Tuvalet rezervuarında toplanan su, duvarlardan geçerek ev atmosferiyle temas ederek ısının bir kısmını uzaklaştırır. Bedelsiz yakıt yakılarak ısıtılan ve evsel ihtiyaçlar için harcanan suya ne olur? Kanalizasyona dökülür.

Hem soğutucuyu ısıtmak hem de kendisi için inşa edilen devreye sıcak su sağlamak için kullanılan, dolaylı ısıtma kazanlı çift devreli kazan

Bir örneğe bakalım. Diyelim ki üç kişilik bir aile 17 m2 kullanıyor³ aylık su. 1000 kg/m³ suyun yoğunluğudur ve 4,183 kJ/kg^ÖC özgül ısı kapasitesidir.

Evsel ihtiyaçlara yönelik suyun ortalama ısıtma sıcaklığı +40 olsun ^ÖC. Buna göre eve giren soğuk su ile arasındaki ortalama sıcaklık farkı (+5 ^ÖC) ve bir kazanda ısıtılır (+30 ^ÖC) 25 çıkıyor ^ÖİLE.

Kanalizasyon ısı kayıplarını hesaplamak için şunları dikkate alıyoruz:

17 1000 25 4,183 = 1777775 kJ,

Burada: 17 aylık su tüketimi hacmidir; 1000 suyun yoğunluğudur; 25 - soğuk ve ısıtılmış su arasındaki sıcaklık farkı; 4.183 - suyun özgül ısı kapasitesi;

Kilojoule'leri daha anlaşılır kilovat saatlere dönüştürmek için:

1777775 : 3600 = 493,82 kWh

Böylece, ısıtma mevsiminin yedi aylık döneminde termal enerji kanalizasyona şu miktarda girer:

493,82 7 = 3456,74 kWh

Hijyenik ihtiyaçlar için suyu ısıtmak için kullanılan termal enerji tüketimi, duvarlardan ve havalandırmadan kaynaklanan ısı kaybına kıyasla küçüktür. Ama bunlar aynı zamanda kalorifer kazanını veya kazanı yükleyen ve yakıt tüketimine sebep olan enerji maliyetleridir.

Isıtma kazanı gücünün hesaplanması

Isıtma sisteminin bir parçası olan kazan, binanın ısı kaybını telafi etmek için tasarlanmıştır. Ve ayrıca, durumda çift ​​devre sistemi veya kazanı, hijyenik ihtiyaçlar için suyu ısıtmak için dolaylı bir ısıtma kazanı ile donatırken.

Günlük ısı kaybını ve "kanalizasyona" ılık su tüketimini hesaplayarak, belirli bir alandaki yazlık için gerekli kazan gücünü ve kapalı yapıların özelliklerini doğru bir şekilde belirleyebilirsiniz.

Tek devreli bir kazan yalnızca ısıtma sistemi için soğutucuyu ısıtır

Isıtma kazanının gücünü belirlemek için, evin cephe duvarlarından ve iç mekanın değişen hava atmosferini ısıtmak için ısı enerjisinin maliyetini hesaplamak gerekir.

Günde kilowatt saat cinsinden ısı kaybına ilişkin veriler gereklidir - örnek olarak hesaplanan geleneksel bir ev durumunda, bu şu şekildedir:

271.512 + 45.76 = 317.272 kWh,

Nerede: 271.512 - dış duvarlardan günlük ısı kaybı; 45.76 - besleme havasını ısıtmak için günlük ısı kaybı.

Buna göre kazanın gerekli ısıtma gücü şöyle olacaktır:

317.272: 24 (saat) = 13,22 kW

Bununla birlikte, böyle bir kazan sürekli olarak yüksek bir yük altında olacak ve servis ömrünü kısaltacaktır. Ve özellikle soğuk günlerde, kazanın tasarım gücü yeterli olmayacaktır çünkü oda ve sokak atmosferleri arasındaki yüksek sıcaklık farkıyla binanın ısı kaybı keskin bir şekilde artacaktır.

Bu yüzden kazan seç termal enerji maliyetlerinin ortalama hesaplamasına göre buna değmez - şiddetli donlarla baş edemeyebilir.

Kazan ekipmanının gerekli gücünü %20 artırmak mantıklı olacaktır:

13,22 · 0,2 + 13,22 = 15,86 kW

Bulaşık yıkamak, banyo yapmak vb. İçin suyu ısıtan kazanın ikinci devresinin gerekli gücünü hesaplamak için, “kanalizasyon” ısı kayıplarının aylık ısı tüketimini aydaki gün sayısına ve 24 saate bölmeniz gerekir. :

493,82:30:24 = 0,68 kW

Hesaplamalara göre örnek yazlık için optimum kazan gücü ısıtma devresi için 15,86 kW ve ısıtma devresi için 0,68 kW'dır.

Isıtma radyatörlerinin seçimi

Geleneksel olarak ısıtma radyatörü gücü Isıtılan odanın alanına göre ve her ihtimale karşı güç ihtiyacının% 15-20 fazla tahmin edilmesiyle seçim yapılması önerilir.

Bir örnek kullanarak, radyatör seçme metodolojisinin “10 m2 alan - 1,2 kW” ne kadar doğru olduğuna bakalım.

Radyatörlerin termal gücü, ısıtma sistemi hesaplanırken dikkate alınması gereken bağlantı yöntemine bağlıdır.

İlk veriler: iki katlı müstakil konut inşaatı binasının birinci katındaki köşe odası; çift ​​sıralı seramik tuğlalardan yapılmış dış duvar; oda genişliği 3 m, uzunluk 4 m, tavan yüksekliği 3 m.

Basitleştirilmiş bir seçim şeması kullanarak odanın alanının hesaplanması önerilmektedir:

3 (genişlik) 4 (uzunluk) = 12 m²

Onlar. %20 artışla ısıtma radyatörünün gerekli gücü 14,4 kW'tır. Şimdi odanın ısı kaybına göre ısıtma radyatörünün güç parametrelerini hesaplayalım.

Aslında odanın alanı, binanın dışına (cepheye) bakan duvarlarının alanından daha az termal enerji kaybını etkiler.

Bu nedenle odada bulunan “sokak” duvarlarının alanını tam olarak hesaplayacağız:

3 (genişlik) 3 (yükseklik) + 4 (uzunluk) 3 (yükseklik) = 21 m²

Isıyı “sokağa” aktaran duvarların alanını bilerek, oda ve sokak sıcaklıkları 30 derece farklıysa ısı kaybını hesaplayacağız.^Ö (evde +18 ^ÖC, -12 dışında ^ÖC) ve hemen kilovatsaat cinsinden:

0,91 21 30: 1000 = 0,57 kW,

Burada: 0,91 - “dışarıya” bakan oda duvarlarının ısı transfer direnci m2; 21 - “sokak” duvarlarının alanı; 30 - evin içinde ve dışında sıcaklık farkı; 1000, bir kilovattaki watt sayısıdır.

Bina standartlarına göre ısıtma cihazları ısı kaybının maksimum olduğu bölgelere yerleştirilir.Örneğin radyatörler pencere açıklıklarının altına, ısı tabancaları evin girişinin üzerine monte edilir. Köşe odalarda piller rüzgara maksimum düzeyde maruz kalan boş duvarlara yerleştirilir.

Bu yapının cephe duvarlarından ısı kaybını telafi etmenin 30'da olduğu ortaya çıktı.^Ö Ev içi ve dışarısı sıcaklık farkından dolayı 0,57 kWh kapasiteli ısıtma yeterlidir. Gerekli gücü %20, hatta %30 artıralım - 0,74 kWh elde ederiz.

Bu nedenle, gerçek ısıtma gücü gereksinimleri, "oda alanının metrekaresi başına 1,2 kW" ticari şemasından önemli ölçüde daha düşük olabilir.

Ayrıca ısıtma radyatörlerinin gerekli gücünün doğru hesaplanması hacmi azaltacaktır. Isıtma sistemindeki soğutucukazan üzerindeki yükü ve yakıt maliyetlerini azaltacaktır.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı video

Isı evden nereye gidiyor - cevaplar görsel bir videoda verilmektedir:

Video, bir evin bina kabuğundan ısı kaybını hesaplama prosedürünü tartışıyor. Isı kaybını bilerek, ısıtma sisteminin gücünü doğru bir şekilde hesaplayabilirsiniz:

Bir ısıtma kazanının güç özelliklerini seçme ilkeleri hakkında ayrıntılı bir video için aşağıya bakın:

Isı üretimi her yıl daha pahalı hale geliyor - yakıt fiyatları artıyor. Ve her zaman yeterli ısı yoktur. Bir kulübenin enerji tüketimine kayıtsız kalmak imkansızdır - tamamen kârsızdır.

Bir yandan, her yeni ısıtma mevsimi ev sahibine giderek daha fazla maliyet getiriyor. Öte yandan bir kır evinin duvarlarını, temelini ve çatısını yalıtmak iyi paraya mal olur. Ancak binadan ne kadar az ısı çıkarsa, onu ısıtmak o kadar ucuz olacaktır..

Kış aylarında ısıtma sisteminin ana görevi evin içindeki ısının korunmasıdır.Isıtma kazanı gücünün seçimi evin durumuna ve kapalı yapıların yalıtım kalitesine bağlıdır. “10 metrekare alan başına kilowatt” prensibi, cephelerin, çatının ve temelin ortalama durumunda bir kır evinde çalışır.

Evinizin ısıtma sistemini kendiniz hesapladınız mı? Yoksa makalede verilen hesaplamalarda bir tutarsızlık mı fark ettiniz? Bu makalenin altındaki bloğa yorum bırakarak pratik deneyiminizi veya teorik bilgi miktarınızı paylaşın.