Теплопотери дома — 8 уязвимых мест на тепловизоре

Примеры расчетов для СВО

Пусть температура подаваемого воздуха (t_r) — 55 °С, желаемая температура в помещении (t_v) — 22 °С, теплопотери дома (Q) — 16000 Вт.

Определение количества воздуха для РСВО

Для определения массы подаваемого воздуха при температуре t_r используется формула:

E_ot = Q/(c × (t_r — t_v)) 

Подставляя в формулу значения параметров, получим:

E_ot = 16000/(1.005 × (55 — 22)) = 483

Объемное количество подаваемого воздуха рассчитывается по формуле:

V_ot = E_ot /p_r,

p_r = 353/(273 + t_r)

Для начала вычислим плотность p:

p_r = 353/(273 + 55) = 1.07

V_ot = 483/1.07 = 451.

Воздухообмен в помещении определяется по формуле:

Vp = E_ot /p_v

Определим плотность воздуха в помещении:

p_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Подставляя значения в формулу, получим:

V_p = 483/1.19 = 405

Таким образом, воздухообмен в помещении равен 405 м³ за час, а объем подаваемого воздуха должен быть равен 451 м³ за час.

Расчет количества воздуха для ЧРСВО

Для вычисления количества воздуха для ЧРСВО возьмем полученные сведения из предыдущего примера, а также t_r = 55 °С,  t_v = 22 °С; Q=16000 Вт. Количество воздуха, необходимого для вентиляции, E_vent=110 м³/ч. Расчетная наружная температура t_n=-31 °С.

Для расчета ЧРСВО используем формулу:

Подставляя значения, получим:

Объем рециркуляционного воздуха составит 405-110=296 м³ в ч. Дополнительный расход тепла равен 27000-16000=11000 Вт.

Определение начальной температуры воздуха

Сопротивление механического воздуховода D=0.27 и берется из его технических характеристик. Длина воздуховода вне отапливаемого помещения l=15 м. Определено, что Q=16 кВт, температура внутреннего воздуха равна 22 градуса, а необходимая температура для отопления помещения равна 55 градусам.

Определим E_ot по вышеизложенным формулам. Получим:

E_ot = 10 × 3.6 × 1000/ (1.005 × (55 — 22)) = 1085

Величина теплового потока q₁ составит:

q₁ = (55 — 22)/0.27 = 122

Начальная температура при отклонении η = 0 составит:

t_nach = 22 + (16 × 1000 + 137 × 15) × (55 — 22)/ 1000 × 16 = 60

Уточним среднюю температуру:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Q_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

С учетом полученных сведений найдем:

t_nach = 22 + (16 × 1000 + 1972) × (55 — 22)/(1000 × 16) = 59

Из этого следует вывод, что при движении воздуха теряется 4 градуса тепла. Чтобы уменьшить потери тепла, необходимо теплоизолировать трубы. Также рекомендуем вам ознакомиться с другой нашей статьей, в которой подробно описывается процесс обустройства системы воздушного отопления.

Способы рационального вентилирования

Комбинированная вентиляция и проветривание является наиболее выгодным решением в частном доме для российских регионов. Летом оставляется естественная вентиляция, когда приток воздуха происходит самопроизвольно, а отток осуществляется через вытяжку. А зимний воздухообмен будет заключаться в подключении дополнительных элементов: приточных и вытяжных вентиляторов, фильтрующих модулей, рекуператоров и автоматики.

Альтернативным вариантом может стать грунтовый теплообменник. Конструкция устанавливается таким образом, что воздух с улицы поступает в дом через него. Устройство размещается в грунте выше уровня замерзания. Холодный воздух, поднимаясь через устройство согревается от тепла земли. Это позволяет снизить потребление электроэнергии на прогревание холодных комнат.

Теплопотери фундамента

Бетон – преобладающий материал в строительстве фундаментов. Его высокая теплопроводность и прямой контакт с грунтом дают до 20% теплопотерь по всему периметру здания. Фундамент особенно сильно проводит тепло из подвального помещения и неправильно смонтированного теплого пола на первом этаже.

Потери тепла увеличивает и лишняя влага, не отведенная от дома. Она разрушает фундамент, создавая лазейки для холода. К влажности чувствительны и многие теплоизоляционные материалы. Например, минвата, которая часто переходит на фундамент с общего утепления. Она легко повреждается влагой, и поэтому требует плотного защитного каркаса. Керамзит так же теряет свои теплоизоляционные свойства на постоянно влажном грунте. Его структура создает воздушную подушку и хорошо компенсирует давление грунтов при замерзании, но постоянное присутствие влаги сводит к минимуму полезные свойства керамзита в утеплении. Именно поэтому создание рабочего дренажа – обязательное условие долгой жизни фундамента и сохранения тепла.

Сюда же по важности можно отнести и гидроизоляционную защиту основания, а так же многослойную отмостку, шириной не меньше метра. При столбчатом фундаменте или пучинистом грунте отмостка по периметру утепляется, что бы защитить от промерзания грунт у основания дома. Утепляется отмостка керамзитом, листами пенополистирола или пенопласта.

Листовые материалы для утепления фундамента лучше выбирать с пазовым соединением, и его обрабатывать специальным силиконовым составом. Герметичность замков перекрывает доступ холоду и гарантирует сплошную защиту фундамента. В этом вопросе бесшовное напыление пенополиуретана имеет бесспорное преимущество. Вдобавок, материал эластичный и не трещит при пучении грунта.

Для всех видов фундаментов можно использовать разработанные схемы утепления. Исключением может быть фундамент на сваях, за счет своей конструкции. Здесь при обработке ростверка важно учитывать пучинистость грунта и выбрать технологию, не разрушающую сваи. Это сложный расчет. Практика же показывает, что дом на сваях защищает от холода грамотно утепленный пол первого этажа.

Внимание! Если в доме есть подвал, и он часто затопляется, то с утеплением фундамента это необходимо учесть. Так как утеплитель/изолятор в данном случае будет закупоривать влагу в фундаменте, и его разрушать. Соответственно – тепло будет теряться еще больше. Первым необходимо решить вопрос с затоплением.

Назначение теплоизоляции воздуховодов

Устройство вентиляционных каналов и воздуховодов подчиняется техническим правилам, которые диктуют выбор труб, их размещение, способы соединения и обязательную теплоизоляцию, если коммуникации проходят по неотапливаемым участкам.

Вентиляционные трубы проходят по всему пространству дома: начинаются в подвале, который часто используют в качестве технического или подсобного помещения, и заканчиваются над кровлей.

Не все помещения дома отапливаются. Зачастую в подвале и на чердаке устанавливается низкая температура, которая и вызывает проблемы, главные из которых – потеря тепла и образование конденсата.

Схема вентиляции в частном доме. Если небрежно отнестись к теплоизоляции чердачного помещения и кровли, то придется приложить больше усилий для утепления воздуховодов, расположенных под крышей

Правила обустройства вентиляции изложены в СНиП 41-01-2003. Там же можно почерпнуть информацию об отоплении и кондиционировании в целом.

Тепловая изоляция воздуховодов бытовой вентиляции выполняет 4 функции:

Фото из

Функция #1 – снижение теплопотерь

Функция #2 – предупреждение образования конденсата

Функция #3 – обеспечение огнестойкости

Функция #4 – уменьшение шума и вибраций

Каждая из приведенных функций очень важна. Например, конденсат может создать большие проблемы для владельцев дома. Влага, образующаяся на внешних стенках труб, вызывает коррозию металла и за короткий срок способна привести к полной замене некоторых вентиляционных участков. На стенах чердака образуется плесень, разрушающая древесину, устанавливается неприятный запах.

Внутренний конденсат не менее опасен. По стенкам труб влага просачивается в жилые помещения и также вызывает негативные последствия: повышает общий уровень влажности, является причиной деформации деревянной мебели и отделки, появления грибка и плесени, плохого самочувствия у жильцов.

График, на котором отображена зависимость коэффициента теплопроводности современных утеплителей для вентиляции от температуры воздуха в неотапливаемых и жилых помещениях

И снижение температуры в спальнях, и посторонние шумы, мешающие спать – все это результат охлажденных вентиляционных труб. Если вам знакомы перечисленные проблемы, то вы можете справиться с ними самостоятельно, утеплив воздуховоды. А для начала нужно правильно подобрать теплоизоляционный материал.

Видеоматериалы по теме

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как можно сделать

Вентиляция нужна для того, чтобы уводить из дома затхлый воздух и излишки влаги. Таким образом, в своем доме может быть реализовано три варианта обустройства вентиляции:

• Естественная вытяжка, где обмен отработанного и чистого воздуха происходит через щели в окнах и дверях;
• Система механической вентиляции с применением вентиляторов;
• Смешанная система, где первый вариант сочетается со вторым.

Реализация каждого из вариантов должна нести за собой точные расчеты и проектировку. Но если влетом проветрить можно без теплопотерь, то зимой такие упущения критичны.

Как можно устранить проблему?

Чтобы восстановить правильную работу вентиляционной системы, надо вначале выявить первопричину сбоя. Одно дело, когда нет нормальной тяги в вентиляции частного дома, а другое – когда она постоянно опрокидывается (из вытяжного отверстия дует обратно в комнату). В каждом случае проблему решать придется по-разному.

Для определения наличия и направления тяги рекомендуется использовать лист бумаги либо специальные приборы — анемометры

Иногда встречаются советы по проверке тяги с помощью свечи или зажигалки. Делать так категорически нельзя. В вентиляционных каналах постепенно скапливаются пыль и жир от готовки на плите. Соприкосновение открытого пламени с этой гремучей смесью может привести к возгоранию либо хлопку.

Самостоятельно определять силу тяги в вентиляции безопасней и практичней всего при помощи обычной бумаги. Если приложить лист к вытяжному отверстию, то при правильной работе вентсистемы он должен быть притянут к решетке. Если его оттягивает назад в комнату, то вытяжка в доме дует неправильно – в обратную сторону, что явно свидетельствует о наличии проблем с тягой.

Засор вентканалов частного дома

Часто в коттеджах возникает следующая ситуация – изначально вентиляция работала исправно, в нее не вносились изменения и в помещениях не устанавливались новые приборы, увеличивающие потребление кислорода. Однако в какой-то момент тяга в системе начинает падать.

Микроклимат в комнатах дома постепенно ухудшается. Причем происходит это настолько малозаметно и медленно, что на подобную проблему до поры до времени никто из членов семьи не обращает внимания. Но потом на стенах появляется плесень, а воздух внутри становится затхлым.

Законами периодичность очистки вентканалов в частном доме не регламентирована, но проверять их рекомендуется раз в полгода, при необходимости сразу очищая от скоплений пыли

Очистить вентканалы можно:

• специальным металлическим ершиком;
• путем промывки водой;
• промышленным пылесосом.

Чтобы оценить степень загрязнения и качество очистки, следует использовать видеокамеру. Только она позволит воочию увидеть происходящее внутри вентиляционного канала.

При чистке вентиляции засор можно обнаружить как на внутренних участках шахты, так и в верхнем ее отрезке. Сверху вентиляционная труба нередко засоряется снегом, льдом либо листьями с рядом стоящих деревьев. Подобное происходит, когда на ней нет дефлектора или колпака.

Внутри вентиляционных труб загородных коттеджей также любят устраивать себе гнезда птицы, из дома постоянно идет тепло – что еще надо пернатому зимой

Чтобы устранить все засоры, осматривать необходимо полностью все существующие вентканалы в доме от вытяжных отверстий в комнатах до выхода на крыше. Сужение может образоваться на любом участке системы.

Если сверху вентиляционная труба еще не имеет защитного колпака, то его обязательно после чистки надо установить. Он снизит риск повторного засора и обеспечит повышение тяги в вентиляции.

Недостаточный приток воздуха

В старых домах раньше повсеместно стояли деревянные окна и двери. Из-за низкой герметичности в них постоянно сквозило, что доставляло массу хлопот зимой.

Однако эти сквозняки прямо участвовали в воздухообмене. Они обеспечивали необходимый приток воздуха. При этом вентканалы работали исключительно на вытяжку.

Современные стеклопакеты в закрытом состоянии полностью перерывают приток необходимого для вентилирования помещений в частном доме воздуха

Чтобы обеспечить должный приток воздушных масс, монтируются либо устраиваются:

• оконные клапана;
• приточные отверстия в стенах;
• дополнительные воздуховоды через подпол;
• механические вентиляторы для организации принудительной вентиляции.

По санитарным нормам, воздух в жилой комнате должен полностью заменяться полностью свежим минимум раз в час. При этом в кухнях и помещениях с печками, котлами или каминами, воздухообмен должен быть в разы выше, так как в них и потребление кислорода больше.

Неправильно спроектированная вентиляция

Если опрокидывание тяги происходит время от времени на пару часов, то причина этого обычно кроется в банальном изменении погоды. При расчете системы проектировщики что-то не учли, а в результате при резком похолодании вентиляция в частном доме дует внутрь, а не вытягивает, как положено.

Решить эту проблему возможно только полным перерасчетом вентсистемы.

Если рядом с частным домом выросло высокое дерево, то оно также может стать причинной обратной тяги в вентиляционной шахте

Прежде чем заказывать новый проект вентиляции, следует внимательно осмотреть все ее составляющие. Вполне возможно произошло налипание грязи на вентиляционную решетку или лопасти канального вентилятора. В итоге канал совсем немного сузился – большую часть времени система работает исправно, но изредка сбоит. В этом случае достаточно просто произвести чистку.

Новое высокое здание рядом с коттеджем, изменение геометрии крыши, установка тарелки спутниковой антенны – все это может привести к снижению тяги. Если на пути ветра появляются препятствия, то в районе верхушки вентиляционной трубы изменяется изначальные параметры давления воздуха. И тогда падает скорость его движения по вентканалам.

Чтобы тяга в трубе вентиляции была постоянной и достаточной, ее верхняя точка должна находиться на определенной высоте относительно козырька крыши

Чтобы усилить тягу в вентиляционной шахте, сверху следует устанавливать дефлектор. Он создает небольшое разряжение вокруг себя, в результате чего в эту пустоту устремляется воздух из дома.

Наибольшую эффективность дефлекторы показывают в ветреную погоду. Если на улице установился штиль, то толку от такого устройства будет ноль. В подобной ситуации усилить тягу можно только с помощью механического побуждения — вентилятором.

И последний момент – чтобы исключить опрокидывание тяги, вентиляционные решетки на вытяжке в комнатах следует менять на обратные клапаны. При возникновении потока воздуха из вентиляции в помещение они закрываются, перекрывая отверстие.

Холодные места на стенах

До 30% от всех теплопотерь дома приходится на стены. В современном строительстве они представляют собой многослойные конструкции из разных по теплопроводности материалов. Расчеты для каждой стены можно проводить индивидуально, но есть общие для всех погрешности, через которые из помещения уходит тепло, а снаружи в дом поступает холод.

Место, где изоляционные свойства ослаблены, называется — «мостик холода». Для стен это:

• Кладочные швы

Оптимальный шов кладки – 3мм. Достигается он чаще клеевыми составами мелкой текстуры. Когда объем раствора между блоками увеличивается – растет теплопроводность всей стены. Причем температура шва кладки может быть на 2-4 градуса холоднее основного материала (кирпича, блока и т.п.).

•  Бетонные перемычки над проемами.

Один из высоких коэффициентов теплопроводности среди строительных материалов (1,28 — 1,61 Вт/ (м*К)) у железобетона. Это делает его источником теплопотерь. Вопрос полностью не решают и ячеистые или пенобетонные перемычки. Разница температур железобетонной балки и основной стены часто близится к 10 градусам.

Изолировать перемычку от холода можно сплошным наружным утеплением. А внутри дома — собрав короб из ГК под карниз. Так создается дополнительная воздушная прослойка для тепла.

• Монтажные отверстия и крепежные элементы.

Подключение кондиционера, ТВ-антенны оставляет прорехи в общем утеплении. Сквозной металлический крепеж и проходное отверстие необходимо плотно заделать утеплителем.

А по возможности, не выводить металлические крепления наружу, зафиксировав их внутри стены.

Дефекты с теплопотерями есть и у утепленных стен

Монтаж поврежденного материала (со сколами, сдавливанием и т.п.) оставляет уязвимые области для утечек тепла. Это хорошо видно при обследовании дома тепловизором. Яркие пятна показывают бреши в наружном утеплении.

При эксплуатации важно следить за общим состоянием утепления. Ошибка в выборе клея (не специального для теплоизоляции, а плиточного) может выдать трещины в конструкции уже через 2 года. Да и основные утеплительные материалы так же имеют свои минусы. Например:

• Минвата – не гниет, и не интересна грызунам, но очень чувствительна к влаге. Поэтому срок ее добротной службы в наружном утеплении около 10 лет — затем появляются повреждения.
• Пенопласт – имеет хорошие изоляционные свойства, но легко поддается грызунам, и не устойчив к силовому воздействию и ультрафиолету. Слой утепления после монтажа требует скорой защиты (в виде конструкции или слоя штукатурки).

В работе с обоими материалами важно соблюсти четкую подгонку замков утеплительных плит и перекрестное расположение листов.

• Пенополиуретан – создает бесшовное утепление, удобен для неровных и изогнутых поверхностей, но уязвим для механических повреждений, и разрушается под УФ-лучами. Покрывать его желательно штукатурной смесью — крепление каркасов сквозь слой утеплителя нарушает общую изоляцию.

Опыт! Потери тепла могут нарастать во время эксплуатации, ведь у всех материалов есть свои нюансы. Лучше периодически оценивать состояние утепления и повреждения устранять сразу. Трещина на поверхности – это «скоростная» дорога к разрушениям утеплителя внутри.

Пример расчета теплопотерь дома

Рассматриваемый дом располагается в городе Кострома, где температура за окном в наиболее холодную пятидневку достигает -31 градусов, температура грунта — +5 °С. Желаемая температура в помещении — +22 °С.

Рассматривать будем дом со следующими габаритами:

• ширина — 6.78 м;
• длина — 8.04 м;
• высота — 2.8 м.

Величины будут использоваться для вычисления площади ограждающих элементов.

Для расчетов удобнее всего нарисовать план дома на бумаге, обозначив на нем ширину, длину, высоту здания, расположение окон и дверей, их габариты

Стены здания состоят из:

• газобетона толщиной В=0.21 м, коэффициентом теплопроводности k=2.87;
• пенопласта В=0.05 м, k=1.678;
• облицовочного кирпича В=0.09 м, k=2.26.

При определении k следует использовать сведения из таблиц, а лучше — информацию из технического паспорта, поскольку состав материалов разных производителей может отличаться, следовательно, иметь разные характеристики.

Железобетон имеет наиболее высокую теплопроводимость, минераловатные плиты — наименьшую, поэтому их наиболее эффективно использовать в строительстве теплых домов

Пол дома состоит из следующий слоев:

• песка, В=0.10 м, k=0.58;
• щебня, В=0.10 м, k=0.13;
• бетона, В=0.20 м, k=1.1;
• утеплителя эковаты, B=0.20 м, k=0.043;
• армированной стяжки, В=0.30 м k=0.93.

В приведенном плане дома пол имеет одинаковое строение по всей площади, подвальное помещение отсутствует.

Потолок состоит из:

• минеральной ваты, В=0.10 м, k=0.05;
• гипсокартона, B=0.025 м, k= 0.21;
• сосновых щитов, В=0.05 м, k=0.35.

У потолочного перекрытия выходов на чердак нет.

В доме окон всего 8, все они двухкамерные с К-стеклом, аргоном, показатель D=0.6. Шесть окон имеют габариты 1.2×1.5 м, одно — 1.2×2 м, одно — 0.3×0.5 м. Двери имеют габариты 1×2.2 м, показатель D по паспорту равен 0.36.

Вычисление тепловых потерь стен

Расчет тепловых потерь будем производить для каждой стены в отдельности.

Для начала найдем площадь северной стены:

S_sev = 8.04 × 2.8 = 22.51

На стене отсутствуют дверные проемы и оконные отверстия, поэтому в расчетах будем использовать это значение S.

Для вычисления тепловых затрат ОК, ориентированных на одну из сторон света, необходимо учитывать уточняющие коэффициенты

Исходя из состава стены, найдем ее общее теплосопротивление, равное:

D_s.sten = D_gb + D_pn + D_kr

Для нахождения D воспользуемся формулой:

D = B/k

Тогда, подставив исходные значения, получим:

D_s.sten = 0.21/2.87 + 0.05/1.678 + 0.09/2.26 = 0.14

Для подсчетов используем формулу:

Q_st = S × (t_v — t_n) × D × l

Учитывая, что коэффициент l для северной стены равен 1.1, получим:

Q_sev.st = 22.51 × (22 + 31) × 0.14 × 1.1 = 184

В южной стене располагается одно окно площадью:

S_ok3 = 0.5 × 0.3 = 0.15

Поэтому в расчетах из S южной стены необходимо вычесть S окна, чтобы получить максимально точные результаты.

S_yuj.s = 22.51 — 0.15 = 22.36

Параметр l для южного направления равен 1. Тогда:

Q_sev.st = 22.36 × (22 + 31) × 0.14 × 1 = 166

Для восточной, западной стены уточняющий коэффициент l=1.05, поэтому достаточно вычислить площадь поверхности ОК без учета S окон и двери.

S_ok1 = 1.2 × 1.5 × 6 = 10.8

S_ok2 = 1.2 × 2 = 2.4

S_d = 1 × 2.2 = 2.2

S_zap+vost = 2 × 6.78 × 2.8 — 2.2 — 2.4 — 10.8 = 22.56

Q_zap+vost = 22.56 × (22 + 31) × 0.14 × 1.05 = 176

В конечном итоге, общая Q стен равна сумме Q всех стен, то есть:

Q_sten = 184 + 166 + 176 = 526

Итого, тепло уходит через стены в количестве 526 Вт.

Теплопотери через окна и двери

В плане дома видно, что двери и 7 окон выходят на восток и запад, следовательно, параметр l=1.05. Общая площадь 7 окон, учитывая вышеизложенные вычисления, равна:

S_okn = 10.8 + 2.4 = 13.2

Для них Q, с учетом того, что D=0.6, будет рассчитываться так:

Q_ok4 = 13.2 × (22 + 31) × 0.6 × 1.05 = 630

Вычислим Q южного окна (l=1).

Q_ok5 = 0.15 × (22 + 31) × 0.6 × 1 = 5

Для дверей D=0.36, а S=2.2, l=1.05, тогда:

Q_dv = 2.2 × (22 + 31) × 0.36 × 1.05 = 43

Суммируем полученные теплопотери и получим:

Q_ok+dv = 630 + 43 + 5 = 678

Далее определим Q для потолка и пола.

Расчет теплопотерь потолка и пола

Для потолка и пола l=1. Рассчитаем их площадь.

S_pol = S_pot = 6.78 × 8.04 = 54.51

Учитывая состав пола, определим общее D.

D_pol = 0.10/0.58 + 0.10/0.13 + 0.2/1.1 + 0.2/0.043 + 0.3/0.93 =61

Тогда тепловые потери пола с учетом того, что температура земли равна +5, равны:

Q_pol = 54.51 × (21 — 5) × 6.1 × 1 = 5320

Рассчитаем общее D потолка:

D_pot = 0.10/0.05 + 0.025/0.21 + 0.05/0.35 = 2.26

Тогда Q потолка будет равно:

Q_pot = 54.51 × (22 + 31) × 2.26 = 6530

Общие теплопотери через ОК будут равны:

Q_ogr.k = 526 + 678 +6530 + 5320 = 13054

Итого, теплопотери дома будут равны 13054 Вт или почти 13 кВт.

Вычисление теплопотельпотерь вентиляции

В помещении работает вентиляция с удельным воздухообменом 3 м³/ч, вход оборудован воздушно-тепловым навесом, поэтому для расчетов достаточно воспользоваться формулой:

Q_v = 0.28 × L_n × p_v × c × (t_v — t_n)

Рассчитаем плотность воздуха в помещении при заданной температуре +22 градуса:

p_v = 353/(272 + 22) = 1.2

Параметр L_n равен произведению удельного расхода на площадь пола, то есть:

L_n = 3 × 54.51 = 163.53

Теплоемкость воздуха с равна 1.005 кДж/(кг× °С).

Учитывая все сведения, найдем Q вентиляции:

Q_v = 0.28 × 163.53 × 1.2 × 1.005 × (22 + 31) = 3000

Итого тепловые расходы на вентиляцию составят 3000 Вт или 3 кВт.

Бытовые тепловые поступления

Поступления бытового характера вычисляются по формуле.

Q_t = 10 × S_pol

То есть, подставляя известные значения, получим:

Q_t = 54.51 × 10 = 545

Подводя итоги, можно увидеть, что общие теплопотери Q дома будут равны:

Q = 13054 + 3000 — 545 = 15509

Возьмем в качестве рабочего значения Q=16000 Вт или 16 кВт.

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.

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.

Естественная вентиляция зимой несет большие теплопотери

Самым простым вариантом вентиляции является естественный вариант, без дополнительных оборудований, что позволяет значительно экономить время и силы застройщика. Но в зимнюю пору ее недостаток в том, что воздухообмен сильно повышается. От резкого температурного перепада наружи и внутри тепло быстрее покидает дом.

Зимой естественная вентиляция уносит с собой до 40% тепла и расходы на центральное отопление становятся выше. А неконтролируемое проветривание подпола, если речь о частном доме, уносит с собой 20% теплого воздуха. Не стоит забывать про чердачное помещение, которое в зиму при плохой организации вентиляции тоже забирает тепло.

Утечки тепла через вентиляцию

Тепло из помещения выводится по обустроенным вентиляционным каналам, обеспечивающим здоровый воздухообмен. Вентиляция, работающая «наоборот», затягивает холод с улицы. Происходит это, когда в помещении создается дефицит воздуха. Например, когда включенный вентилятор в вытяжке забирает слишком много воздуха из помещения, за счет чего он начинает затягиваться с улицы через другие вытяжные каналы (без фильтров и обогрева).

Вопросы, как не выводить большое количество тепла наружу, и как не впускать холодный воздух в дом, давно имеют свои профессиональные решения:

1. В вентиляционную систему устанавливаются рекуператоры. Они возвращают до 90% тепла в дом.
2. Обустраиваются приточные клапаны. Они «подготавливают» уличный воздух перед помещением – его очищают и согревают. Клапаны идут с ручной регулировкой или автоматической, которая ориентируется на разницу температур снаружи и внутри помещения.

Комфорт стоит хорошей вентиляции. При нормальном воздухообмене не образуется плесень, и создается здоровый микроклимат для обитания. Именно поэтому хорошо утепленный дом с комбинацией изолирующих материалов обязательно должен иметь рабочую вентиляцию.

Итог! Для уменьшения теплопотерь через вентиляционные каналы необходимо устранить ошибки перераспределения воздуха в помещении. В добротно работающей вентиляции только теплый воздух покидает дом, часть тепла из которого можно вернуть обратно.

Обзор лучших современных утеплителей

На российском рынке представлены всевозможные теплоизоляционные материалы, начиная от пенопласта и стекловаты, которые используются все реже, заканчивая удобными для нанесения напыляемыми растворами.

Выбор материалов для утепления вентиляции на чердаке строится с учетом конкретных условий окружающей среды, монтажных нюансов и финансовых возможностей.

Рассмотрим, чем можно утеплить трубы домашней вытяжки, пролегающие в холодных помещениях. Предлагаем четыре варианта теплоизоляции, которые подходят для самостоятельного применения. Их характеристики соответствуют требованиям и нормам, а с монтажом справится даже новичок в строительном деле.

Вариант #1 – минеральная вата

К минвате относят абсолютно разные категории утеплителя, производимого из стеклянных, базальтовых, шлаковых волокон. Наименее эффективным и дешевым материалом считают стекловату, которая при множестве достоинств имеет не меньшее количество недостатков.

Стекловата обладает отличными шумопоглощающими и теплоизоляционными свойствами, относительной прочностью и пожаробезопасностью – рабочая температура до +450°С. Она упругая, удобная для монтажа

Но, к сожалению, этот бюджетный вариант может иметь в составе вреднейшие фенолформальдегидные смолы, чрезвычайно гигроскопичен, требует пароизоляции, а уже через 3-4 года функция теплоизоляции утрачивается примерно на 50%.

Из-за недостатков стекловата уходит в прошлое, а ее место заняла базальтовая или каменная вата. Она представлена в двух монтажных решениях: в виде матов (более тонкая – рулонов) и скорлупы, часто фольгированной.

Скорлупа больше подходит для утепления труб небольшого диаметра, вентиляционные воздуховоды на чердаке чаще оборачивают рулонной минватой.

Прочность, высокая стойкость к биологическим воздействиям и более низкая гигроскопичность базальтовой ваты объясняются тем, что она производится из расплавленных горных пород

• негорючий, огнестойкий материал, рабочая температура – до +1000°С;
• коэффициент теплоизоляции – в среднем до 0,038 Вт/м•°С;
• длительный срок службы;
• минимальная деформация.

• недорогие сорта могут содержать вредные связующие вещества;
• более высокая, чем у стекловаты, стоимость.

Способ монтажа цилиндров и рулонных изделий отличается. Цилиндры или скорлупа состоят из 2-х частей, которые скрепляют замковым соединением. Чтобы усилить фиксацию, швы проклеивают строительным скотчем.

Для повышения тепло-и пароизоляционных свойств выпускают фольгированную скорлупу. Рекомендуем использовать такой тип минваты для помещений с повышенной влажностью – чердаков и холодных подвалов

Базальтовая вата в виде матов или рулонов монтируется по-другому.

• Измерить участок трубы, требующий утепления.
• Отрезать кусок теплоизоляции, подходящий по размерам.
• Обернуть трубу минватой с нахлестом, как одеялом. Если утеплитель тонкий, можно обернуть в несколько слоев.
• Закрепить «одеяло» строительным скотчем, обмотав трубу спиралью по всей длине. Вместо скотча можно использовать отожженную проволоку.

Для вентиляционных каналов прямоугольного сечения используют другой способ: «садят» маты или плиты на специальный клей.

Вариант #2 – вспененный полиэтилен

Этот материал настолько хорош, что многие производители занялись его выпуском. Утеплитель можно встретить под марками «Изолон», «Пенолон», «Тепофол». Вспененный полиэтилен чем-то напоминает поролон, но отличается крупными ячейками и техническими характеристиками.

Можно встретить различные разновидности, среди которых – фольгированный, покрытый слоем алюминиевой фольги. Его преимущества – максимальная защита от влаги, сохранение тепла.

Пример фольгированного вспененного полиэтилена – Пенофол. Фольгирование производится с одной или с обеих сторон – во втором случае увеличивается отражающая способность изолирующего материала

В зависимости от марки и толщины материал имеет коэффициент теплопроводности 0,031-0,051 Вт/м•°С, рабочую температуру – от -65°С до +100°С, водопоглощение до 1%, срок эксплуатации – 10 лет.

• прочность и износостойкость;
• эластичность, удобство монтажа;
• стойкость к химическим и биологическим воздействиям;
• небольшой вес;
• возможность повторного применения.

• класс горючести – 2Г, плавление происходит при температуре выше +100°С;
• высокая степень дымообразования – Д3;
• экологически вреден, разлагается в естественных условиях 200 лет.

Рекомендуем использовать сшитый полиэтилен, отличающийся от несшитого превосходящими техническими характеристиками. По европейским требованиям, применять несшитые (газовспененные) сорта запрещено.

Монтаж утеплителя производится по инструкции и практически не отличается от монтажа других рулонных материалов.

Вариант #3 – пенопласт и пенополистирол

С пенопластом знакомы многие – его до сих пор используют в упаковках бытовой техники для предотвращения поломок при перевозке. Это полимерная вспененная масса, очень легкая из-за большого количества газа в ячейках.

Пенопласт жесткий, поэтому имеет вид плит различной толщины или скорлупы из 2-х или 3-х секций. Во время монтажа части скорлупы соединяются замком шип-паз

Пенополистирол – экструдированный полистирол, в производстве которого используются те же исходные материалы, что и для получения пенопласта. Он отличается улучшенными характеристиками и стоит дороже. Разницу между этими двумя материалами можно увидеть в таблице:

Пенополистирол лучше сохранят тепло и дольше служит, к тому же для производства удобных чехлов для круглых труб используют именно его.

• небольшой вес;
• стойкость к биологическому воздействию;
• невысокая стоимость.

• класс горючести – Г3/Г4;
• вредное для здоровья задымление;
• возможность изоляции только круглых труб.

При монтаже скорлупы из экструдированного пенополистирола нужно знать некоторые «странности» материала, особенно при использовании клея. Пенопласт плавится от обычных клеящих растворов, поэтому для дополнительной фиксации нужно приобретать специальный клей. Как вариант – использовать скотч или полимерную монтажную ленту.

Вариант #4 – напыляемый пенополиуретан

Если раньше напыляемые средства для изоляции трубопроводов и других конструкций использовались только в промышленности, то сейчас их активно применяют и в частном домостроении, например, для теплоизоляции воздуховодов.

Пенополиуретан для бытового применения продают в небольших баллончиках. Распыление производится с помощью насадки, при этом можно регулировать горизонтальное или вертикальное направление

• максимальное прилегание утеплителя к воздуховодам;
• отсутствие швов и «мостиков холода»;
• теплоизоляция конструкций даже самой сложной конфигурации;
• высокая скорость нанесения.

• высокая цена;
• необходимы навыки работы с распылителем;
• при монтаже требуется защита – спецодежда, очки, респиратор.

Специальной подготовки трубного материала не требуется. Утеплитель в виде пены можно наносить как на отдельные трубы предварительно, перед их монтажом, так и на готовую конструкцию.

Пена застывает достаточно быстро, поэтому старайтесь аккуратно производить движения. Слой утеплителя должен быть однородным, равномерно распределенным, без утолщений и «проплешин»

• Надеть спецодежду, защитную маску и очки.
• Закрепить на баллоне держатель, вставить насадку.
• Повернуть насадку в нужную позицию – для горизонтального/вертикального нанесения утеплителя.
• Нанести пену на открытые участки трубопровода, используя движения вверх/вниз, слева/направо и др.
• Проверить, не осталось ли «залысин».

В результате правильного распыления на поверхности труб должен появиться плотный, прочный слой полимера.

Кроме перечисленных материалов для утепления вентиляционных каналов применяют вспененный синтетический каучук и PIR плиты. Также покупают утепленные трубы – но это происходит реже и большей частью практикуется на промышленных объектах.

Добавим, что современные материалы для теплоизоляции воздуховодов безопасны и полностью готовы для применения. Но убедиться, что товар сертифицированный и отвечает требованиям безопасности, все-таки не помешает.

Теплопотери через окна и двери

Через дверные и оконные проемы дом теряет до 25% тепла. Слабые места для дверей это — прохудившийся уплотнитель, который можно легко переклеить на новый и сбившаяся внутри теплоизоляция. Заменить ее можно, сняв кожух.

Уязвимые места для деревянных и пластиковых дверей похожи на «мостики холода» в аналогичных конструкциях окон. Поэтому общий процесс на их примере и рассмотрим.

Что выдает «оконную» потерю тепла:

• Явные щели и сквозняки (в раме, вокруг подоконника, на стыке откоса и окна). Плохое прилегание створок.
• Отсыревшие и покрытые плесенью внутренние откосы. Если пена и штукатурка со временем отстали от стены, то влага снаружи подбирается ближе к окну.
• Холодная поверхность стекла. Для сравнения – энергосберегающее стекло (при -25° снаружи, а внутри комнаты +20°) имеет температуру в 10-14 градусов. И, естественно, не промерзает.

Створки могут неплотно прилегать, когда окно не отрегулировано, и резинки по периметру износились. Положение створок можно настроить самостоятельно, равно, как и поменять уплотнитель. Полную его замену лучше проводить раз в 2-3 года, и желательно на уплотнитель «родного» производства. Посезонная чистка и смазка резинок сохраняет их эластичность при перепадах температур. Тогда уплотнитель долго не пропускает холод.

Щели в самой раме (актуально для деревянных окон) заполняются силиконовым герметиком, лучше прозрачным. Когда он попадает на стекло – не так заметно.

Стыки откосов и профиля окна так же заделываются герметиком или жидким пластиком. В сложной ситуации, можно использовать самоклеящийся пенополиэтилен – «утепляющий» скотч для окон.

Важно! Стоит проследить, что бы в отделке наружных откосов утеплитель (пенопласт и т.п.) полностью закрывал шов монтажной пены и расстояние до середины рамы окна.

Современные способы уменьшить теплопотери через стекло:

• Использование PVI-пленок. Они отражают волновое излучение и на 35-40% уменьшают потерю тепла. Пленки можно наклеить на стеклопакет уже установленный, если нет желания его менять. Важно не перепутать стороны стекла и полярность пленки.
• Установка стекла с низкоэмиссионными характеристиками: k- и i-стекла. Стеклопакеты с k-стеклами пропускают энергию коротких волн светового излучения в помещение, аккумулируя в нем тело. Длинноволновое излучение комнату уже не покидает. В итоге, стекло на внутренней поверхности имеет температуру в два раза выше, чем у обычных стекол. i-стекло удерживает тепловую энергию в доме за счет отражения до 90% тепла обратно в помещение.
• Использование стекол с серебряным напылением, которые в 2х камерных стеклопакетах сберегают на 40% больше тепла (в сравнении с обычными стеклами).
• Выбор стеклопакетов с увеличенным количеством стекол и расстоянием между ними.

Полезно! Уменьшают теплопотери через стекло — организованные воздушные завесы над окнами (можно в виде теплых плинтусов) или защитные роллеты на ночь. Особенно актуально при панорамном остеклении и сильных минусовых температурах.

Требования к характеристикам материалов

Чтобы утеплитель прослужил долго, раньше времени не отсырел, не покрылся плесенью и выполнял все возложенные на него задачи, он должен обладать следующими качествами.

Одна из важнейших характеристик – коэффициент теплопроводности, выражающийся в Вт/м•°С. Именно от него зависит степень охлаждения воздуха в трубах. Производители, учитывая отличающиеся условия монтажа, производят теплоизоляционные материалы различной толщины и плотности.

В таблице представлены популярные строительные материалы, применяемые для теплоизоляции воздуховодов. Пользуясь приведенными данными, можно определить зависимость коэффициента теплопроводности от плотности и толщины материала

Второй важный параметр – паропроницаемость. Если воздуховоды склонны к образованию конденсата, он в первую очередь проникает в утеплитель и повышает его влагосодержание, что увеличивает теплопроводность.

Если для утепления вы выбрали пористые, волокнистые материалы, легко впитывающие влагу, позаботьтесь о дополнительной пароизоляции. Простейший вариант – обертывание утепленного участка полиэтиленовой пленкой

Следующая характеристика – акустическая эффективность. Воздух движется внутри каналов, вызывая вибрации и шум. Работающий вентилятор также создает звуковые волны. Они по воздуху и по жесткой конструкции воздуховода передаются в окружающее пространство и создают дискомфорт для жильцов дома.

Чтобы максимально снизить уровень шума, нужно продумать конструкционные особенности воздуховодов, сделать их прямыми, с минимальным количеством поворотов. Значительно уменьшить шумность можно и с помощью шумопоглощающего утеплителя.

Не упускайте из виду и такое качество, как стойкость к биологическому воздействию. Чем меньше материал пригоден для образования колоний плесневых грибков, размножения различных микроорганизмов, тем дольше он прослужит, а вместе с ним сохранится структура и других строительных материалов – например, древесины или бетона.

Плесень вызывает не только разрушение природных материалов, но и негативно влияет на самочувствие. Если вы запланировали разместить в мансарде жилую комнату, обеспечьте нормальную температуру и уровень влажности

Для теплоизоляционного материала важен и такой параметр, как рабочая температура. Она отличается у разных утеплителей, но средним можно назвать диапазон от -35°С до +60°С.

И еще одна характеристика – санитарно-гигиенические свойства. Теплоизоляция не должна распространять токсичные, вредные для здоровья газы. С этой точки зрения ценятся материалы, имеющие в составе компоненты природного происхождения – например, войлок или минвата.

Теплопотери через крышу

Тепло изначально стремится к верхней части дома, что делает крышу одним из самых уязвимых элементов. На нее приходится до 25% всех теплопотерь.

Холодное чердачное помещение или жилая мансарда утепляются одинаково плотно. Основные теплопотери идут на стыках материалов, не важно, утепление это или элементы конструкции. Так, часто упускаемым мостиком холода является граница стен с переходом в крышу. Этот участок желательно обрабатывать вместе с мауэрлатом.

Основное утепление тоже имеет свои нюансы, связанные больше с использованными материалами. Например:

1. Утепление минватой нужно беречь от влаги и желательно менять каждые 10 – 15 лет. Со временем она слеживается и начинает пропускать тепло.
2. Эковата, имеющая отличные свойства «дышащего» утеплителя, не должна находиться вблизи горячих источников – при нагревании она тлеет, оставляя прорехи в утеплении.
3. При использовании пенополиуретана, необходимо обустроить вентиляцию. Материал паронепроницаем, а лишнюю влагу под крышей лучше не скапливать — повреждаются другие материалы, и в утеплении появляется брешь.
4. Плиты в многослойной теплоизоляции должны укладываться в шахматном порядке и обязательно вплотную прилегать к элементам.

Практика! В верхних конструкциях любая брешь может отводить много дорогого тепла. Здесь важно поставить акцент на плотном и непрерывном утеплении.

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.

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.

Расчет теплопотерь дома

Для выбора СВО необходимо определить количество воздуха для системы, начальную температуру воздуха в воздуховоде для оптимального обогрева помещения. Чтобы узнать эти сведения, нужно рассчитать теплопотери дома, а к основным вычислениям приступать позже.

Любое здание в период холодов теряет тепловую энергию. Максимальное ее количество покидает помещение через стены, крышу, окна, двери и другие ограждающие элементы (далее — ОК), выходящие одной стороной на улицу.

Чтобы обеспечить определенную температуру в доме, нужно вычислить тепловую мощность, которая способна компенсировать тепловые затраты и поддержать в доме желаемую температуру.

Фото из

Расчеты для воздушного отопления загородного дома проводятся для грамотного подбора обогревательного агрегата, способного генерировать необходимое количество тепловой энергии

Генератор тепла, в качестве которых в загородных домах в основном используются камины и русские печи, должен покрывать потери тепла дома через строительные конструкции

В системах воздушного отопления подготовку теплоносителя производят все виды котлов. Они сначала нагревают воду или пар, которые в свою очередь передают тепло воздушным потокам

Газовые, водяные и электрические калориферы поставляют нагретый воздух в помещение без использования каналов

При использовании агрегатов, поставляющих нагретую воздушную массу прямо в помещение, их устанавливают в количестве не менее 2 штук на помещение. Чтобы в случае поломки одного устройства, второе могло обеспечить температуру в +5 градусов

При совмещении воздушного отопления с системами вентиляции и кондиционирования необходимо учитывать потери энергии на обогрев подмешиваемой свежей порции воздуха с улицы

В канальных вариантах систем воздушного отопления нагретый воздух движется по трубам, поверхность которых передает тепло в помещение

В канальных воздушных системах функцию приборов отопления выполняет трубопровод. Его площадь учитывают, определяя теплопередачу

Принцип расчета мощности агретата

Газовый агрегат за пределами дома

Энергозависимое газовое устройство

Электрический обогреватель воздуха

Совмещение с другими системами

Канальная схема воздушного отопления

Специфика устройства воздушных контуров

Существует ошибочное мнение, что тепловые потери  одинаковы для каждого дома. Одни источники утверждают, что для отопления небольшого дома любой конфигурации достаточно 10 кВт, другие ограничиваются цифрами в 7-8 кВт на кв. метр.

Согласно упрощенной схеме расчетов каждые 10 м² эксплуатируемой площади в северных регионах и районах средней полосы должны обеспечиваться поставкой 1 кВт тепловой мощности. Эту цифру, индивидуальную для каждого строения, умножают на коэффициент 1,15, тем самым создают запас тепловой мощности на случай непредвиденных потерь.

Однако такие оценки довольно грубые, к тому же в них не учитываются качества, особенности материалов, использующихся при строительстве дома, климатические условия и другие факторы, влияющие на тепловые расходы.

Количество уходящего тепла зависит от площади ограждающего элемента, теплопроводности каждого из его слоев. Наибольшее количество тепловой энергии покидает помещение через стены, пол, крышу, окна

Если в возведении дома использовались современные строительные материалы теплопроводность которых низкая, то и теплопотери конструкции будут меньшими, а значит, тепловая мощность потребуется меньшая.

Если взять тепловое оборудование, генерирующее мощность, превышающую необходимую, то появится избыток тепла, который обычно компенсируют с помощью вентиляции. В этом случае появляются дополнительные финансовые расходы.

Если для СВО подобрано оборудование малой мощности, то в помещении будет ощущаться дефицит тепла, поскольку устройство не сможет генерировать нужно количество энергии, из-за чего потребуется приобретать дополнительные тепловые установки.

Использование пенополиуретана, стекловолокна и других современных утеплителей позволяет добиться максимальной тепловой изоляции помещения

Тепловые затраты здания зависят от:

• строения ограждающий элементов (стен, потолков и др), их толщины;
• площади отапливаемой поверхности;
• ориентированности относительно сторон света;
• минимальной температуры за окном в регионе, городе на протяжении 5 зимних дней;
• продолжительности отопительного сезона;
• процессов инфильтрации, вентиляции;
• бытовых теплопоступлений;
• расхода тепла на бытовые нужды.

Грамотно рассчитать потери тепла невозможно без учета инфильтрации и вентиляции, существенно влияющих на количественную составляющую. Инфильтрация — естественный процесс перемещения воздушных масс, который происходит во время движения людей по помещению, открытия окон для проветривания и других бытовых процессов.

Вентиляция — специально установленная система, через которую происходит подача воздуха, причем воздух может заходить в помещение с меньшей температурой.

Через вентиляцию уходит в 9 раз больше тепла, чем во время естественной инфильтрации

Тепло поступает в помещение не только через систему обогрева, но и через нагревающиеся электроприборы, лампы накаливания, людей. Важно учитывать также расходы тепла на обогрев холодных предметов, принесенных с улицы, одежды.

Перед выбором оборудования для СВО, проектированием системы отопления важно с высокой точность рассчитать теплопотери дома. Сделать это можно с помощью бесплатной программы Valtec. Чтобы не вникать в тонкости приложения, можно использовать математические формулы, которые дают высокую точность расчетов.

Для расчета общих тепловых потерь Q жилища необходимо вычислить тепловые затраты ограждающих конструкций Q_org.k, расходы энергии на вентиляцию и инфильтрацию Q_v, учесть бытовые расходы Q_t. Потери измеряются и записываются в Вт.

Для вычисления общих теплозатрат Q используют формулу:

Q = Q_org.k + Q_v — Q_t

Далее рассмотрим формулы для определения тепловых затрат:

Q_org.k , Q_v,  Q_t.

Определение теплопотерь ограждающих конструкций

Через ограждающие элементы дома (стены, двери, окна, потолок и пол) выходит наибольшее количество тепла. Для определения Q_org.k необходимо отдельно рассчитать теплопотери, которые несет каждый элемент конструкции.

То есть Q_org.k рассчитывается по формуле:

Q_org.k = Q_pol + Q_st + Q_okn + Q_pt + Q_dv

Чтобы определить Q каждого элемента дома, необходимо узнать его строение и коэффициент теплопроводности или коэффициент теплосопротивления, который указывают в паспорте материала.

Для вычисления тепловых расходов учитывают слои, влияющие на теплоизоляцию. Например, утеплители, кладку, облицовку и др

Расчет тепловых потерь происходит для каждого однородного слоя ограждающего элемента. Например, если стена состоит из двух разнородных слоев (утеплителя и кирпичной кладки), то расчет производится отдельно для утеплителя и для кирпичной кладки.

Вычисляют тепловые расходы слоя с учетом желаемой температуры в помещении по выражению:

Q_st = S × (t_v — t_n) × B × l/k

В выражении переменные имеют следующий смысл:

• S — площадь слоя, м²;
• t_v – желаемая температура в доме, °С; для угловых комнат температура берется на 2 градуса выше;
• t_n  —  средняя температура наиболее холодной 5-дневки в регионе, °С;
• k — коэффициент теплопроводности материала;
• B – толщина каждого слоя ограждающего элемента, м;
• l– табличный параметр, учитывает особенности теплозатрат для ОК, расположенных в разных сторон света.

Если в стене, для которой производится расчет, встроены окна или двери, то при расчете Q из общей площади ОК необходимо вычесть площадь окна или двери, поскольку расходы их тепла будут иными.

В техническом паспорте на окна или двери иногда указывают коэффициент теплопередачи D, благодаря которому можно упростить вычисления

Коэффициент теплосопротивления высчитывается по формуле:

D = B/k

Формулу тепловых потерь для отдельно взятого слоя можно представить в виде:

Q_st = S × (t_v — t_n) × D × l

На практике для вычисления Q пола, стен или потолков отдельно рассчитывают коэффициенты D каждого слоя ОК, суммируют их и подставляют в общую формулу, что упрощает процесс расчетов.

Учет расходов инфильтрации и вентиляции

В помещение из системы вентиляции может поступать воздух низкой температуры, который существенно влияет на теплопотери. Общая формула для этого процесса выглядит так:

Q_v = 0.28 × L_n × p_v × c × (t_v — t_n)

В выражении буквенные символы имеют значение:

• L_n – расход поступающего воздуха, м³/ч;
• p_v — плотность воздуха в помещении при заданной температуре, кг/м³;
• t_v – температура в доме, °С;
• t_n —  средняя температура наиболее холодной 5-дневки в регионе, °С;
• c — теплоемкость воздуха, кДж/(кг*°C).

Параметр L_n берется из технических характеристик системы вентиляции. В большинстве случаев приточный воздухообмен обладает удельным расходом 3 м³/ч, исходя из чего L_n вычисляется по формуле:

L_n = 3 × S_pol

В формуле S_pol — площадь пола, м².

Плотность воздуха в помещении p_v определяется выражением:

p_v = 353/273+t_v

Здесь t_v – заданная температура в доме, измеряется в °С.

Теплоемкость с является постоянной физической величиной и равна 1.005 кДж/(кг× °С).

При естественной вентиляции холодный воздух попадает через окна, двери, вытесняя тепло через дымоход

Неорганизованная вентиляция, или инфильтрация, определяется по формуле:

Q_i = 0.28 × ∑G_h × c × (t_v — t_n) × k_t

• G_h — расход воздуха через каждое ограждение, является табличным значением, кг/ч;
• k_t — коэффициент влияния теплового воздушного потока, берется из таблицы;
• t_v , t_n — заданные температуры внутри помещения и снаружи, °С.

При открытии дверей происходят наиболее значительные теплопотери воздуха, поэтому, если вход оборудован воздушно-тепловыми завесами, их также следует учесть.

Тепловая завеса представляет собой удлиненный тепловентилятор, формирующий мощный поток в пределах оконного или дверного проема. Она минимизирует или практически исключает потери тепла и проникновение воздуха с улицы даже при открытой двери или окне

Для расчета тепловых потерь дверей используется формула:

Q_ot.d = Q_dv × j × H

• Q_dv — расчетные теплопотери наружных дверей;
• H — высота здания, м;
• j — табличный коэффициент, зависящий от типа дверей и их месторасположения.

Если в доме присутствует организованная вентиляция или инфильтрация, то расчеты производятся по первой формуле.

Поверхность ограждающих элементов конструкции может быть неоднородна — на ней могут встречаться щели, неплотности, через которые проходит воздух. Эти тепловые потери считаются незначительными, но их также возможно определить. Сделать это можно исключительно программными методами, поскольку произвести вычисления некоторых функций без использования приложений невозможно.

Максимально точную картину о реальных потерях тепла дает тепловизионное обследование дома. Этот метод диагностики позволяет выявить скрытые ошибки строительства, прорехи в теплоизоляции, утечки водопроводной системы, снижающие теплотехнические качества здания и другие дефекты

Бытовые поступления тепла

Через электрические приборы, тело человека, лампы в помещение приходит дополнительное тепло, которое тоже учитывают при расчетах тепловых потерь.

Опытным путем установлено, что такие поступления не могут превышать отметку 10 Вт на 1 м². Поэтому формула вычисления может иметь вид:

Q_t = 10 × S_pol

В выражении S_pol — площадь пола, м².

Выводы и полезное видео по теме

Опыт утепления пластиковых труб на чердаке:

Применение напыляемого утеплителя «Полинор»:

Как происходит монтаж самоклеящегося утеплителя Изолон:

Сейчас вы знаете, как можно самостоятельно утеплить вентиляцию в частном доме и какие материалы подходят по всем нормативам. Но не забывайте, что правильный выбор материала не решит всех проблем: нужно грамотно и без ошибок произвести монтаж теплоизоляции.

Перед работой рекомендуем убедиться, что вентиляционная система работает на полную мощность, не загрязнена, не требует ремонта или переделки. Если неприятности происходят из-за ошибок в установке труб, никакое утепление не поможет.

Выводы и полезное видео по теме

Все нюансы образования тяги в вентиляции дома:

Почему в вентканалах возникает обратная тяга:

Образование обратной тяги в вентиляции возникает редко. Это серьезная и неприятная проблема, но найти и самостоятельно устранить причину этого не так сложно. Необходимо лишь внимательно изучить всю существующую в коттедже вентиляционную систему, и, при необходимости, почистить либо слегка модифицировать ее.

Если у вас возникала ситуация, когда в доме вытяжка начинала внезапно дуть в обратную сторону, то поделитесь своим способом решения этой проблемы. Также вы можете задать вопрос по рассмотренной в статье теме, а наши эксперты обязательно помогут вам разобраться во всех нюансах работы вентиляции.