民家の暖房は快適な住居に欠かせない要素です。以下のように、暖房施設の配置には注意深く取り組む必要があることに同意します。間違いは高価です。しかし、あなたはそのような計算をしたことがなく、それらを正しく実行する方法がわかりませんか?
私たちはあなたを助けます-私たちの記事では、冬の間の熱損失を効果的に補償するために民家の暖房システムの計算がどのように行われるかを詳細に検討します。
具体的な例を挙げて、記事を視覚的な写真と役立つビデオのヒントで補足し、関連する表に計算に必要な指標と係数を示します。
民家の熱損失
建物の内部と外部の気温の違いにより、建物は熱を失います。熱損失が高いほど、建物のエンベロープ(窓、屋根、壁、基礎)の面積が大きくなります。
また、熱エネルギーの損失は、建物のエンベロープの材料とそのサイズに関連しています。たとえば、薄い壁の熱損失は厚い壁よりも大きくなります。
イメージギャラリー
からの写真
2つのユニットを持つ民家の暖房システム
ログハウスでの暖房オプション
窓やドアからの空気と熱の漏れ
外気換気システム
DHWと加熱回路図
燃料の種類によるボイラーの選択
加熱回路を敷設するためのオプション
屋外暖房オプション
民家の暖房の効果的な計算では、建物の外皮の建設に使用される材料が必ず考慮されます。
たとえば、木とレンガで作られた壁の厚さが等しい場合、熱は異なる強度で実行されます-木製構造物による熱損失はより遅くなります。一部の材料は熱をよりよく通します(金属、レンガ、コンクリート)、他の材料は劣ります(木材、ミネラルウール、ポリスチレンフォーム)。
住宅の建物内の雰囲気は、間接的に外気環境と関連しています。壁、窓とドアの開口部、屋根と基礎は冬に家から外に熱を伝達し、見返りに冷気を供給します。それらはコテージの総熱損失の70-90%を占めます。
壁、屋根、窓、ドア-冬にはすべてが熱くなります。サーマルイメージャーは熱漏れを明確に示します
暖房シーズン中の熱エネルギーの一定の漏れは、換気と下水によっても発生します。
個々の住宅建設の熱損失を計算する場合、これらのデータは通常考慮されません。しかし、下水道と換気システムによる熱損失を家の一般的な熱計算に含めることは、依然として正しい決定です。
大幅に配置された断熱システムにより、建築構造物、ドア/窓の開口部を通過する熱漏れを大幅に削減
カントリーハウスの自律暖房回路を計算するには、囲い構造の熱損失を評価する必要があります。より正確には、最も激しい霜の中でコテージを加熱するのに十分な加熱ボイラーの能力を決定することは不可能です。
壁を通過する熱エネルギーの実際の消費量を分析することで、ボイラー設備と燃料のコストを建物の外皮の断熱コストと比較できます。
結局のところ、家のエネルギー効率が高いほど、つまり冬季に失う熱が少ないほど、燃料を購入するコストは低くなります。
暖房システムを適切に計算するには、一般的な建築材料の熱伝導係数が必要になります。
さまざまな建築材料の熱伝導率の値の表、最も頻繁に建設で使用されます
壁を通る熱損失の計算
例として、条件付き2階建てコテージを使用して、壁の構造による熱損失を計算します。
初期データ:
- 前壁が幅12 m、高さ7 mの正方形の「箱」。
- 16開口部の壁内、各2.5mの面積2;
- 前壁の材料-固体レンガセラミック;
- 壁の厚さ-2レンガ。
次に、壁を通過する熱損失の合計値を追加する指標のグループを計算します。
伝熱抵抗
ファサード壁の熱伝達抵抗指数を見つけるには、壁材料の厚さをその熱伝導率係数で割る必要があります。
多くの構造材料について、熱伝導率のデータが上と下の画像に示されています。
正確な計算のためには、施工に使用する断熱材の表に記載されている熱伝導率が必要になります。
私たちの条件付きの壁は、熱伝導率が0.56 W / mの固体セラミックレンガで構築されています約C.中央分配センターの組積造を考慮したその厚さは0.51 mです。壁の厚さをレンガの熱伝導率で割ると、壁の熱伝達抵抗が得られます。
0.51:0.56 = 0.91 W / m2×oから
除算結果は小数点第2位で四捨五入されているため、熱伝達抵抗に関するより正確なデータは必要ありません。
外壁面積
正方形の建物が例として選択されたため、その壁の面積は、幅に1つの壁の高さを掛け、次に外壁の数を掛けることによって決定されます。
12・7・4 = 336 m2
だから、私たちは前壁の面積を知っています。しかし、窓とドアの開口部が一体となって40 m2(2.5・16 = 40 m)を占める場合はどうでしょうか。2)前壁の、それらは考慮に入れられるべきですか?
実際、窓やドア構造の熱伝達抵抗を考慮せずに、木造住宅の自律暖房を正しく計算する方法。
耐力壁の断熱に使用される断熱材の熱伝導係数
大面積の建物または暖かい家(エネルギー効率が良い)の熱損失を計算する必要がある場合-はい、考慮に入れると、窓枠と玄関ドアの熱伝達係数が計算で正しくなります。
ただし、伝統的な材料で建てられた低層のIZHSの建物では、ドアと窓の開口部は無視できます。それら。前壁の総面積からそれらの面積を奪わないでください。
一般的な壁の熱損失
家の中と外の空気の温度差が1度のときの1平方メートルから、壁の熱損失がわかります。
これを行うには、先に計算した壁の熱伝達抵抗でユニットを割ります。
1:0.91 = 1.09 W / m2·約から
外壁の周囲の平方メートルあたりの熱損失を知ることで、特定の街路温度での熱損失を決定できます。
たとえば、コテージの温度が+20の場合 約C、そして路上-17 約C、温度差は20 + 17 = 37になります 約C.そのような状況では、条件付き住宅の壁の総熱損失は次のようになります。
0.91・336・37 = 11313 W,
ここで:0.91-壁の平方メートルあたりの熱伝達抵抗; 336-前壁の面積; 37-屋内と屋外の雰囲気の温度差。
床/壁の断熱材、乾燥した床スクリードおよび壁の位置合わせに使用される断熱材の熱伝導係数
結果の熱損失をキロワット時で再計算します。これは、暖房システムの電力の認識とその後の計算に便利です。
キロワット時の壁の熱損失
まず、37時間の温度差で、1時間でどれだけの熱エネルギーが壁を通過するかを調べます。 約から。
計算は、実証のために条件付きで選択された構造特性を備えた家および実証計算のために実行されることを思い出してください。
113131:1000 = 11.313 kWh,
ここで:11313-以前に取得された熱損失の量。 1時間; 1000は、キロワットあたりのワット数です。
壁や床の断熱に使用される建築材料の熱伝導率係数
1日あたりの熱損失を計算するには、結果として1時間あたりの熱損失に24時間を掛けます。
11.31324 = 271.512 kWh
明確にするために、暖房シーズン全体の熱エネルギーの損失を調べます。
7・30・271.512 = 57017.52 kWh,
ここで:7-暖房シーズンの月数; 30-月の日数。 271,512-壁の毎日の熱損失。
したがって、上で選択した囲い構造の特性を持つ住宅の推定熱損失は、暖房シーズンの7か月間で57017.52 kWhになります。
民家の換気の影響を考慮する
例として、幅12メートル、高さ7メートルの壁がある正方形の条件付きコテージの暖房シーズン中の換気熱損失を計算します。
家具と内壁を除いて、この建物の大気の内部容積は次のようになります。
12・12・7 = 1008 m3
+20の気温で 約C(暖房シーズンの基準)密度は1.2047 kg / m3そして、比熱は1.005 kJ /(kg約から)。
家の大気の質量を計算します。
10081.2047 = 1214.34 kg,
ここで:1008-家庭的な雰囲気のボリューム。 1,2047-t +20での空気密度 約から。
正確な計算に必要になる可能性のある材料の熱伝導率の値の表
家の敷地内の空気量が5倍に変化するとします。新鮮な空気の供給量の正確な必要性は、コテージの居住者の数に依存することに注意してください。
暖房シーズンの家と街路の平均気温差は27に等しい 約C(20 約Cホーム、-7 約外気がある場合)冷たい空気の供給を加熱するための1日あたりの熱エネルギーが必要です:
5.271214.34-1.005 = 164755.58 kJ,
場所:5-構内での空気交換の数; 27-屋内と屋外の雰囲気の温度差; 1214.34-t +20での空気密度 約から; 1.005-空気の比熱。
キロジュールをキロワット時に変換し、値を1キロワット時のキロジュール数(3600)で除算します。
164755.58:3600 = 45.76 kWh
給気換気による5回の交換中に家の空気を加熱するための熱エネルギーのコストを確認すると、7か月の暖房シーズンの「空気」熱損失を計算することができます。
7・30・45.76 = 9609.6 kWh,
ここで:7-「加熱された」月の数。 30-1か月の平均日数。 45.76-給気を加熱するための毎日の熱エネルギーコスト。
コテージ内の空気更新が不可欠であるため、換気(浸透)エネルギーコストは避けられません。
家の交換可能な空気雰囲気の暖房の必要性を計算し、建物のエンベロープによる熱損失と合計し、暖房ボイラーを選択するときに考慮に入れる必要があります。熱エネルギーの消費には別のタイプがあります。後者は下水道の熱損失です。
DHW準備のエネルギーコスト
暖かい季節に水道からコテージに冷水が来る場合、暖房シーズンには氷点下になり、温度は+5を超えません。 約C.入浴、食器洗い、洗濯は、水を温めないとできません。
便器に溜まった水は壁を介して大気と接触し、少し熱を帯びます。非自由燃料の燃焼によって加熱され、家庭のニーズに使われた水はどうなりますか?下水道に注がれています。
間接加熱ボイラーを備えた二重回路ボイラー。冷却水を加熱するためと、そのために構築された回路に温水を供給するための両方に使用されます。
例を考えてみましょう。 3人家族で、17 m費やすとします3 毎月水。 1000キロ/メートル3 -水の密度、および4.183 kJ / kg約Cはその比熱です。
家庭用の暖房水の平均温度を+40にします 約したがって、家に入る冷水の平均温度の差(+5 約C)そしてボイラーで加熱されます(+30 約C)結局25 約から。
下水道の熱損失を計算するために、次のことを考慮します。
17・1000・25・4.183 = 1777775 kJ,
ここで:17-水の消費量の月間量。 1000は水の密度です。 25-冷水と温水の温度差。 4,183-水の比熱;
キロジュールをよりわかりやすいキロワット時に変換するには:
1777775:3600 = 493.82 kWh
したがって、暖房シーズンの7か月間、次の量の熱エネルギーが必要になります。
493.827 = 3456.74 kWh
衛生的なニーズのために水を加熱するための熱エネルギーの消費は、壁や換気による熱損失と比較して少ないです。しかし、これはエネルギー消費でもあり、暖房ボイラーまたはボイラーに負荷をかけ、燃料消費を引き起こします。
ボイラーのパワーの計算
暖房システムのボイラーは、建物の熱損失を補うように設計されています。また、二重回路システムの場合、またはボイラーに間接加熱ボイラーを装備している場合は、衛生的なニーズのために水を加熱します。
「下水用」の毎日の熱損失と温水の消費量を計算することにより、特定のエリアのコテージに必要なボイラー容量と、周囲の構造の特性を正確に決定できます。
単回路ボイラーは暖房システム用の熱媒体のみを生成します
暖房ボイラーの電力を決定するには、ファサードの壁を通る家の熱エネルギーと、内部の交換可能な空気雰囲気の暖房のコストを計算する必要があります。
1日あたりのキロワット時の熱損失に関するデータが必要です-例として計算された条件付き住宅の場合、これは次のとおりです。
271.512 + 45.76 = 317.272 kWh,
場所:271.512-外壁による毎日の熱損失; 45.76-給気を加熱するための毎日の熱損失。
したがって、ボイラーの必要な加熱能力は次のようになります。
317.272:24(時間)= 13.22 kW
ただし、このようなボイラーは常に高い負荷がかかるため、耐用年数が短くなります。また、特に凍えるような日には、ボイラーの定格容量は十分ではありません。屋内と屋外の雰囲気の温度差が大きくなると、建物の熱損失が急激に増加するためです。
したがって、熱エネルギーコストの平均計算に基づいてボイラーを選択する価値はありません。激しい霜には対応できない可能性があります。
ボイラー設備の必要容量を20%増やすことは合理的です。
13.22.2 + 13.22 = 15.86 kW
ボイラーの第2回路の必要電力、食器洗い用の加熱水、入浴などを計算するには、「下水道」の熱損失の月間熱消費量を、月の日数と24時間で割る必要があります。
493.82:30:24 = 0.68 kW
計算結果によると、コテージの例の最適なボイラー電力は、暖房回路の場合は15.86 kW、暖房回路の場合は0.68 kWです。
ラジエーターの選択
伝統的に、暖房ラジエーターの電力は、加熱された部屋の面積に応じて選択することをお勧めします。
例として、ラジエーターを選択する方法が「面積10 m2-1.2 kW」でどの程度正しいかを考えてみましょう。
ラジエーターの熱出力は、それらがどのように接続されているかによって異なります。これは、暖房システムを計算するときに考慮に入れる必要があります
初期データ:2階建て住宅IZHSの1階の角部屋。複列セラミックレンガ積みの外壁;部屋の幅3 m、長さ4 m、天井の高さ3 m。
簡略化された選択スキームによれば、部屋の面積を計算することが提案されています:
3(幅)・4(長さ)= 12 m2
それら。 20%プレミアムの暖房ラジエーターに必要な電力は14.4 kWです。次に、部屋の熱損失に基づいて暖房用ラジエーターの電力パラメーターを計算します。
実際、部屋の面積は、建物の片側(正面)に延びる壁の面積よりも少ない熱エネルギーの損失に影響を与えます。
したがって、部屋で使用可能な「通り」の壁の面積を正確に考慮します。
3(幅)・3(高さ)+ 4(長さ)・3(高さ)= 21 m2
「通り」に熱を伝達する壁の面積がわかっているので、部屋と通りの温度の差が30の熱損失を計算します約 (家の中+18 約C、-12外 約C)、すぐにキロワット時:
0.91・21・30:1000 = 0.57 kW,
ここで:0.91-「通り」に面する部屋の壁の熱伝達抵抗m2; 21-「通り」の壁の領域。 30-家の中と外の温度差; 1000は、キロワットあたりのワット数です。
建築基準によると、暖房器具は熱損失が最大の場所に配置されています。たとえば、家の入り口の上、窓の開口部、ヒートガンの下にラジエーターが設置されています。角部屋では、電池は最大風にさらされる鈍い壁に取り付けられます。
この設計のファサード壁を介した熱損失を補償するために、約 家と路上の温度差は、0.57 kWhの容量で十分な暖房です。必要な電力を20倍、30%も増加させます-0.74 kWhになります。
したがって、暖房の実際の電力要件は、取引スキーム「床面積1平方メートルあたり1.2 kW」よりも大幅に低くなる可能性があります。
さらに、暖房用ラジエーターの必要な容量を正しく計算すると、暖房システム内の冷却剤の量が減り、ボイラーへの負荷と燃料コストが削減されます。
家から熱が出るところ-ビデオは答えを提供します:
ビデオでは、建物のエンベロープによる住宅の熱損失を計算する手順が考慮されています。熱損失を知ると、暖房システムの電力を正確に計算することができます。
暖房ボイラーの電力特性を選択する原理の詳細なビデオについては、以下を参照してください。
熱生産は毎年増加します-燃料価格は上昇しています。そして、熱は常に十分ではありません。コテージのエネルギー消費量に無関心でいることはできません-それは完全に不採算です。
一方で、新しい暖房シーズンごとに、住宅所有者はますます高価になります。一方、壁、基礎、郊外の屋根の断熱にはかなりの費用がかかります。ただし、建物から出る熱が少ないほど、暖房の費用は安くなります。.
家の敷地内の熱の保存は、冬の間の暖房システムの主な役割です。暖房ボイラーの電力の選択は、家の状態とその囲い構造の断熱材の品質に依存します。 「面積の10平方あたりのキロワット」の原則は、ファサード、屋根、基礎の平均的な状態のコテージで機能します。
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