Экономический расчет утепления дома

Запись дневника создана пользователем Smart2305, 29.01.13
Просмотров: 24.835, Комментариев: 23

Smart2305 О достижении баланса тепловых потерь я уже писал в моей статье:
http://www.forumhouse.ru/entries/3040/

В этой статье я попытаюсь дать экономическое обоснование утепления ограждающих конструкций дома.
Основной показатель экономической эффективности утепления - срок окупаемости системы утепления. Вот его мы и подсчитаем для различных типов отопления.

Для расчета экономической составляющей нам потребуются следующие данные.
1. Тип отопления и соответственно стоимость кВт*ч тепловой энергии. (стоимость 1 кВт*ч можно определить по таблице http://www.forumhouse.ru/entries/2981/ )
2. Стоимость планируемых утеплителей по каждой конструкции (цоколь, стены, крыша)
3. Сопротивление теплопередачи планируемых утеплителей.
4. Сопротивление теплопередачи существующих ограждающих конструкций или по проекту.
5. Среднюю температуру в регионе за отопительный сезон ( из Википедии в МО - 2гр. отопительный сезон 7 месяцев)

Для простоты расчета примем стоимость всех утеплителей 3500 руб/м3
У утеплителей есть параметр теплопроводность. Измеряется в Вт/(м·К) или в Вт/(м*С).
Обозначает количество Ватт мощности проходящее через 1 квадратный метр утеплителя, толщиной метр, при разнице температур снаружи и внутри в 1 гр.
Примем его для всех утеплителей 0,040 Вт/(м·К).

Срок окупаемости утеплителя рассчитывается по формуле:

СрОк = (0,4167Ст * d) / (ДнОт * ΔT * СтЭн * (1 / R - 1 / (R + 0,01d / λ) ) )

СрОк - срок окупаемости лет
Ст - стоимость утеплителя за м3
d - толщина утеплителя в см.
ДнОт - количество дней отопительного сезона (в МО - 210 дней)
R - сопротивление теплопередаче существующей ограждающей конструкции, (м2·С)/Вт
λ - теплопроводность утеплителя в Вт/(м·К) или в Вт/(м*С)
ΔT - средняя разница между наружней и внутренней температурой ограждающей конструкции за отопительный сезон
СтЭн - стоимость тепловой энергии за 1 кВт*ч.

Пример №1
Рассчитаем срок окупаемости утеплителя на основе минеральной ваты толщиной 100 мм на стене из газобетона толщиной 250 мм.
У нашей стены R=1,75 (м2·С)/Вт
ΔT стены около 25 гр., соответственно:
для утеплителя стены толщиной в 10 см, срок окупаемости составит:
при отоплении магистральным газом - 23 года
при отоплении электричеством - 2,3 года

Пример №2
Рассчитаем срок окупаемости утеплителя, толщиной 100мм на основе минеральной ваты на кирпичной стене из полнотелого кирпича толщиной в 2,5 кирпича. ( Так в 90-е годы любили строить дома. )
У нашей кирпичной стены R=1 (м2·С)/Вт
ΔT стены около 25 гр., соответственно:
для утеплителя стены толщиной в 10 см, срок окупаемости составит:
при отоплении магистральным газом - 10,8 лет
при отоплении электричеством - 1 год

Пример №3
Рассчитаем срок окупаемости слоя дополнительного утеплителя ЭППС толщиной 100 мм под фундаментной плитой.
Существующий проект предусматривает только 100 мм утеплителя. Мы увеличиваем до 200 мм.
У нашей плиты R = 3 (м2·С)/Вт
ΔT между землей и полом 17 гр., соответственно:
для дополнительного слоя утеплителя фундаментной плиты толщиной в 10 см, срок окупаемости составит:
при отоплении магистральным газом - 75 лет
при отоплении электричеством - 7,5 лет

Пример №4
Рассчитаем срок окупаемости слоя дополнительного утеплителя на основе минеральной ваты толщиной 50 мм под кровлей. Существующий проект предполагает утепление толщиной в 150 мм. Мы увеличиваем до 200 мм.
У нашей кровли R = 3,75 (м2·С)/Вт
ΔT у кровли 25 гр., соответственно:
для дополнительного слоя утеплителя кровли толщиной в 5 см, срок окупаемости составит:
при отоплении магистральным газом - 58 лет
при отоплении электричеством - 5,8 лет

Выводы.
Утеплять дом необходимо!
Толщину утеплителя можно выбрать, проанализировав, какой экономический эффект даст увеличение толщины утеплителя, по сравнению с исходной конструкцией.
При выборе толщины утеплителя, нормальным является срок окупаемости в 10-20 лет.
Учитывая, что стоимость магистрального газа растет быстрее инфляции, то можно предположить, что цены на газ сравняются с ценами на другие энергоносители.
Поэтому при расчете срока окупаемости, брать сегодняшние цены на газ не правильно.

КТО НЕ ПОНЯЛ КАК ПОСЧИТАТЬ, ОБРАЩАЙТЕСЬ!!!
Лиаро, Ruzanna77, mfcn и 4 другие сказали "спасибо" за это.

Комментарии

  1. Андрей-АА
    Smart2305, советую исправлять прямо в том, первом варианте, иначе со временем этих версий потом будет много и все, кроме последней - не актуальные. Я исправляю в единственном тексте, а про исправления пишу в комментариях.
    А эту запись потом попросите модеров удалить...
    Smart2305 сказал(а) "спасибо" за это.
  2. Smart2305
    Попрошу. Спасибо.
    Пока молодой исправлять не имею возможности.
    Только через месяц после регистрации.
    Evgesha83 и Андрей-АА сказали "спасибо" за это.
  3. Андрей-АА
    Я попросил модераторов помочь. Будем надеяться...:)
    Smart2305 сказал(а) "спасибо" за это.
  4. bataler
    Smart2305, есть еще такой момент как капитальные затраты на СО, они тоже вносят свой вклад в затраты на отопление. В случае с газом и непосредственным отоплением ЭЭ это не так принципиально, а вот в случае с тепловым насосом доп утепление даст возможность выбирать менее мощную систему, очень грубо кВт тепла из земли просит 30000р капитальных затрат, а это от 25 до 8 кубов утеплителя
  5. Константин Я.
    "(0,4167Ст * d)"

    "Ст - стоимость утеплителя за м3
    d - толщина утеплителя в см."

    Почему учитываем только "половину" (0,4167Ст) стоимости утеплителя?
    Почему умножаем стоимость метра3 на сантиметры?
    1. Smart2305
  6. Константин Я.
    "(ДнОт * ΔT * СтЭн *(....
    ДнОт - количество дней отопительного сезона (в МО - 210 дней)
    ....
    СтЭн - стоимость тепловой энергии за 1 кВт*ч."

    Почему время расхода энергии выраженное в сутках умножается на стоимость киловатт часа энергии? Где перевод суток в часы?
  7. Константин Я.
    "* СтЭн * (1 / R - 1 / (R + 0,01d / λ) ) )
    ...

    СтЭн - стоимость тепловой энергии за 1 кВт*ч."

    Почему разницу теплопотерь в Ваттах умножаем на стоимость 1кВт*ч?
  8. Константин Я.
    А, понял- все эти действия с несоответствующими единицами измерений должен исправить коэффициент 0,4167.:)
    Не проще (и понятнее) сразу правильные размерности использовать?
  9. Smart2305
    Константин А., формула - результат долгих выведений и сокращений.
    Знаете как лучше, предложите свой вариант...
  10. Константин Я.
    Да ладно... Надо было просто сразу написать, что за коэффициент 0,4167, и вопросов бы не возникло.
    Для большинства главное, чтобы результат сходился, мало кого смутит "деление" ватт на киловатты. :)
  11. KorolevIlya
    Я не много не понял!
    Судя по вашей формуле затраты на утепление крышы в 50мм будут окупаться не менее 30 лет а 100мм не менее 40!!! Что же её вообще не утеплять? В источниках пишут, толщина утепления крышы мансардного этажа должна быть 200мм. По Вашим расчетам срок окупаемости 58 лет! Каким же слоем целесообразно делать утепление? Мне такой срок окупаемости точно не требуется. Может есть какие то минимальные требования к утеплению?
  12. Smart2305
    Утепление крыши обязательно.
    Вы думаете какой толщины сделать слой утеплителя.
    Допустим думаете сделать 50 мм или 200 мм.
    Рассчитаем сколько будет окупаться дополнительный слой утеплителя толщиной в 150 мм.
    Примем стоимость утеплителя в 3000 за куб.
    Сопротивление теплопередаче кровли с толщиной утеплителя 50 мм равно R=0.05/0.04 = 1.25 (м2·С)/Вт

    Соответственно считаем для газа:
    СрОк = (0,4167Ст * d) / (ДнОт * ΔT * СтЭн * (1 / R - 1 / (R + 0,01d / λ) ) ) = (0,4167 * 3000 * 15) / (210 * 25 * 0.35 * (1 / 1.25 - 1 / (1.25 + 0,01 * 15 / 0.04) ) ) = 17 лет.
    Далее считайте для ваших условий.
  13. Константин Я.
    Что-то не так. R=толщина/теплопроводность. Для толщины 0,05м с теплопроводностью 0,04Вт/(м'C) сопротивление теплопередаче R=0,05/0,04=1,25м2·С/Вт.
    А если на это значение разделить единицу 1/R, то получим теплопотери в Ваттах с м2 площади утеплителя (стены/перекрытия...) на каждый градус разницы температур внутри и снаружи, вышеуказанные 0,8Вт/(м2·С), а не (м2·С)/Вт.
    Видимо изменятся и результаты остального расчета.
    Исходя из ГСОП для Тулы 5175, стоимости энергии 0,35руб/(кВт*ч), и утеплителя по 3000руб/м3, окупаемость доутепления с 50мм до 200мм получится примерно 17лет (без учета всяких тонкостей в виде увеличенной дельты из-за более теплого воздуха под потолком, инфляции, изменения стоимости тепла...).
    Но гораздо интереснее, что при таких исходных данных, вторые 50мм утеплителя (утепление с 50мм до 100мм) окупится за 8,6года. Третьи 50мм (со 100мм до 150мм) окупятся уже за 26 лет. А четвертые 50мм (со 150мм до 200мм) окупятся за 52 года.
    Гуляющий и Smart2305 сказали "спасибо" за это.
  14. Smart2305
    Все верно!
    Спасибо Константин. Че-то вчера устал.
    Но выводы сделанные в результате подсчета действительно очень интересные.
    Свою запись подправил.
  15. al185
    Менее 200мм утепления в мансарде летом невозможно жить, зимой тает снег на крыше. С правильным вентзазором. Опыт с м/ч, шифером, рубероидом с утеплением от 50мм до 200мм без внутренней облицовки.
  16. Smart2305
    Согласен.
    Но комфорт - это субъективное ощущение. Можно и кондиционер поставить. По мне так мансардные этажи - это зло. Ну и надо нормальный утеплитель использовать поплотнее.
    1. al185
      Разница в 2-4С между 1м этажом и мансардой объективна. ИК пистолетом...
  17. Константин Я.
    Не, комфорт тоже важен, и менее 150мм я тоже не посоветую. А вот следующие 50мм уже не дадут заметной разницы и летом, т.к. далеко не все тепло через кровлю поступает. Да и под внутренней облицовкой воздушный зазор обычно есть те же сантиметров 5. Т.е. добавлять утеплитель будем уже не к 150мм, а фактически к 200мм (при толщине "материального" утеплителя 150мм) , значит эффективность добавки еще снизится...
    Не скажу, как с МЧ, а у меня на полимер-песчанной черепице, при 150мм минплиты и зазоре над гипсокартоном, снег, без плюсовых температур на улице, не тает. Причем не таял он и без отделки - только со 150мм утеплителя. Летом, конечно, иногда кондей включаю, но это скорее следствие низкой теплоемкости дома, все таки всего 250мм газобетона и деревянные перекрытия.
    Tatiana1b сказал(а) "спасибо" за это.
  18. baracud
    Расчет не совсем верный, т.к. учитывает что стоимость энергоносителей фиксированная. Добавьте сюда 15% ежегодный рост, плюс социальную норму, со следующего года. Вот тогда цифры будут правдивее.
  19. SSSR
    Расчет настолько дилетантско-отфонарный, что его выводы совершенно неприемлемы для целей практической применимости. Совершенно не учтено дисконтирование и эксплуатационные расходы. Экономическая обоснованная величина уровня теплозащиты всякий раз и для каждой конкретной реализации нужно вычислять очень точно. А иначе это досужие размышления, что толстое всегда лучше тонкого.
    1. Smart2305
      Ух ты!
      Действительно, расчет дилетанский.
      Дисконтирование - термин придумавшие супер-экономисты, которые завели мир в финансовый кризис. Какую ставку брать? Какую стоимость энергоносителей закладывать? Какое их изменение будет в будущем?
      Нефть тоже стоила 40 долларов, а потом взлетела до 160. И чего? Где экономисты с их дисконтированием?
      А если серьезно, то стоимость утеплителей обычно более-менее привязана к стоимости энергоноситителей. А это позволяет говорить о том, что подорожание со временем будет одинаковым.
      Насчет точного вычисления.
      Экономика плохо подчиняется математическим законам.
      Очень много неизвестных и переменных величин.
      И вообще если знаете как лучше, предложите свой вариант, а не расходуйте трафик на бестолковую критику!
      Tatiana1b и Гуляющий сказали "спасибо" за это.
      1. al185
        Было бы продуктивно...
        Важна не столько точность цифр, сколько концепция. Порядок цифр не далек от реала. Когда меня некий умник в аналогичных расчетах вместо 160 лет "поправил" до 130 лет, вряд ли для публики это изменило картину мира...
        400мм или 500мм газобетона? Марка ГБ для несущих стен
        Smart2305 сказал(а) "спасибо" за это.