Определение теплопотерь здания. Подбор мощности отопительного оборудования

@e_senin, насчет: "Главное - показать принцип расчёта и абсурдность гуляющей среди дилетантов формулы расчёта мощности отопления 100 Вт на 1 м2."
Это число приводится исходя из конкретного места, типа дома и личного опыта. В том же месте, теоретически, можно построить дом, который будет потреблять 5 Ватт на квадратный метр. В каждом случае нужно считать и учитывать все исходные данные. Теоретические расчёты и практика имеют свойство различаться, поэтому все реальные открытия- это опыт- сын ошибок трудных, а не теории. Нет ни одной рабочей теории ни в науке ни в быту, не скорректированной опытным путём. Поэтому во всех теориях всегда есть некие поправочные коэффициенты, которые гуляют по мере необходимости подгонки теории под практику.

 

Согласен. Меня на эту ветку перекинули из другой. Предыстория здесь:
https://www.forumhouse.ru/posts/24807349/
https://www.forumhouse.ru/posts/24807585/
А прервали дискуссию вот тут:
https://www.forumhouse.ru/posts/24844796/
Причиной привязки расчёта к конкретному месту и типу дома послужил такой универсальный ответ:
https://www.forumhouse.ru/posts/24808492/
Вы с таким ответом согласны?
Может я напрасно ввязался в дискуссию и в итоге расчёта приду к этой универсальной формуле вне зависимости от места и типа здания?

 

Любой нормальный расчет показывает что в каждом помещении удельные теплопотери разные, от 40 Вт/м2 до 150 Вт/м2. Так как все помещения разные как (например три наружные стены с окнами в пол или только одна маленькая стена с небольшим окном) и температурные режимы в них. Поэтому применять понятие 100 Вт/м2 не верно. Так же ошибочно применять формулу 1 секция на 1 м2. Немного лучше будет формула 2 секции на метр погонный наружной стены, для первого этажа. И 1,5 секции на метр погонный для второго этажа. Здесь хотя бы, в какой то мере, учитывается охлаждаемый периметр. Хотя лучше сделать нормальный теплорассчет по каждому помещению.

 

Вот это и хотел сделать в другой ветке (см. мой предыдущий коммент #1292). А на этой ветке я впервые очутился и не по своему желанию. И заметил, что здесь подобные расчёты уже проделаны неоднократно. Но раз начал - постараюсь довести дело до конца.

 

В продолжение
https://www.forumhouse.ru/posts/24840960/
обозначим начальные условия для расчёта теплопотерь через чтену, окна и ворота.
Площадь стены, граничащей с улицей вместе с окнами и воротами: 10*3,5=35 м2. Толщина 0,8 м, кирпич.
Площадь 2 окон: 2*1,1*1,1 = 2,42 м2.
Площадь ворот: 3,4*3,4= 11,56 м2. Толщина 10 см, дерево.
Площадь стены за вычетом проемов окон и ворот: 35-(2,42-11,56)=19 м2.

1. Стена толщиной 0,8 м из красного полнотелого кирпича. Теплопроводность берем из СП, таблица Т. 1, (стр.90):

Для условий эксплуатации Б находим λ=0,81.
Ro = 0,11 + 0,8/0,81 + 0,04 = 1,14 (м2*оС/Вт).
Q стены = 19*54/1,14 = 900 (Вт).

2. Теплопроводность дерева берем из той же таблицы СП (стр. 19):

λ=0,18.
Ro = 0,11 + 0,1/0,18 + 0,04 = 0,71 (м2*оС/Вт).
Q ворот = 11,56*54/0,71 = 879 (Вт).

3. Для определения Ro окон старых конструкций (не стеклопакетов) воспользуемся данными норматива СНиП времён постройки здания.

По проекту Ro должно составлять 0,36 м2*ч*оС/ккал. В пересчете на ватты Ro = 0,31 (м2*оС/Вт).
Q окна = 2,42*54/0,31 = 422 (Вт).

В итоге в сумме теплопотери через стену, окна и ворота составят
Q = 900 + 879 + 422 = 2200 Вт.

Если бы помещение находилось на одном из средних этажей (не крайнем) многоэтажного здания, то при его площади 100 м2 теплопотери без учета вентиляции составили бы 2200 Вт. Возможно, к этой величине пришлось бы добавить порядка 5% с учетом дополнительных теплопотерь через перекрытия и внутренние перегородки. Как видим здесь до 10000 Вт (100 вт на м2) пока что довольно далеко.
Посмотрим, насколько возрастет это значение, когда рассчитаем теплопотери через пол. Об этом в следующем комментарии.

 

Очень опимистические прогнозы по теплопотерям через ворота.

 

@e_senin, какие-то странные расчёты. Стена из кирпича 0,8 метра? Можно сразу метра по три взять со всех сторон, и получить 0,0 теплопроводности, и посоветовать всем такие правильные дома строить. Кстати, а теплоёмкость стен в расчётах учитывается? Сколько нужно будет потратить тепла, чтобы для начала эксплуатации в комфортных условиях нагреть такие стены, а потом уже поддерживать их тёплое состояние?

 

Возможно.
Но о состоянии мы имеем только такие сведения:
"Ворота 3,4х3,4 деревянные тяжелые, примерно 10см, запенены.
Есть еще продувания в воротах, пока не доделал. Сейчас температура 19,6 градуса примерно."
Взято отсюда:
https://www.forumhouse.ru/posts/24828839/
Больше пока ничего раздобыть не удалось.
Может, у вас есть какие-либо соображения, что ещё учесть для более реального результата расчёта?

 

Так точно. Условия задачи смотрите здесь:
https://www.forumhouse.ru/posts/24828839/

Речь идет о здании, построенном во времена СССР. Его не я проектировал. И нормативы в те времена были другие.

Нет, такой задачи изначально не стояло. Имеющаяся СО с задачей нагрева стен справляется и поддерживает внутри +19оС. Хозяин (эксплуатационник) просто желает чтобы внутри стало немного теплее. И задал вопрос, сколько для этого необходимо добавить секций радиаторов.
Начало обсуждения вопроса было в другой ветке
https://www.forumhouse.ru/posts/24807349/
А здесь это обсуждение просто продолжается.

 

Если подождать до конца лета, можно будет хорошо сэкономить

 

Имхо. Нисколько, если своевременно начинать отопительный сезон и нет проблем с другими наружными ограждениями. А отопительный сезон в таких зданиях, например, в наших краях, начинается на месяц- полтора позже, чем в "обычных" домах.

Однозначного ответа не существует, если вопрос не задан кому-то конкретно, но значительно меньше, чем в "обычных домах.

Обязательно.

 

Смотря что рассчитываете. Стены с более высокой теплоемкостью аккумулируют в себя больше тепловой энергии, они требуют большее время на прогрев, но при этом медленнее остывают и стабильно держат тепло в случае кратковременных перебоев в СО.
Если здание бесперебойно отапливается весь отопительный сезон, то его теплоемкость принципиальной роли не играет. Главное, чтобы СО могла работать с мощностью, превышающей теплопотери этого здания.

 

Продолжу расчёт, начатый здесь:
https://www.forumhouse.ru/posts/24840960/
Перенесём сюда ещё раз из смежной ветки начальные условия. Жирным шрифтом выделены вопросы, наклонным - описание помещения хозяином.

"помещение примерно квадратное, а значит уличная стена примерно 10м.
Пол бетонный, подвала под ним нет. Как раньше строили такие полы, не знаю.
Соседние помещения отапливаются, тепло там.
стены уличные примерно 80-100см.
Помещение рабочее".
Для приблизительного расчёта теплопотерь через пол нужен план всего здания. Хотя бы в виде схемы, чтобы было понятно, в какой части здания расположено ваше помещение и какую часть площади оно занимает.
"прямоугольник разделить горизонтально на 2 части, далее вертикально на 3 части. Нижняя сердина -мое помещение
выше 2 этаж, отапливается
Что известно о системе отопления?
центральное, на магистрали почти первые.

Четкого плана здания нет, поэтому пришлось самому задать недостающие детали.
Итак, имеем помещение на 1 этаже двухэтажного отапливаемого здания. Размер полезной площади возьмем 30 на 20 метров, разделим на 6 равных частей - одинаковых по площади помещений 10 на 10.
Пол по грунту из ж/б толщиной 30 см.

Расчёт теплопотерь через пол выполняем на калькуляторе. После ввода параметров получаем картину:

и результаты расчёта:

Ссылка на расчёт прилагается:
https://smartcalc.ru/groundfloor?&gp=73&rt=4&ti=22&hi=50&at=1&wh=0.8&ew=0&sz1=30.8&sz2=20.8&fld0=3000&fle0=1&flt0=0&fmm0=4

Далее обработка результатов.
Дорисовываем план пола 1 этажа и расположенные на этаже помещения и вычисляем долю площадей с различной теплоотдачей для рассматриваемого помещения (центральное в нижнем ряду). С помощью математических расчетов определили, какая доля из площадей с различной теплоотдачей принадлежит нашему помещению:

Затем результаты расчёта с калькулятора копируем в Excel

В графах 1,2,3 скопированы данные расчёта калькулятора, в графу 4 введены площади помещения, в графе 5 рассчитана доля каждой площади в % к общей площади пола здания, а в графе 6 теплоотдача каждого фрагмента площади нашего помещения.
В итоге получили результат, что за отопительный период теплопотери через пол нашего помещения составили 2744,6 кВт*ч или 11,81% от теплопотерь через пол всего здания.
Доля теплопотерь через пол помещения 11,81 % от пола всего здания также будет действительна для любого периода, в т. ч. и для самой холодной пятидневки.
Т. о. с учетом, что теплопотери через пол в период самой холодной пятидневки составили 8817.19, то для нашего помещения они составят 1041 (кВт*ч). Делим на 120 часов и получаем теплопотери через пол помещения 8,68 кВт в самое холодное время года.
В следующих комментариях подобьём предварительные итоги. Файл с расчётами в Excel во вложении.

 

На свежую голову обнаружил ошибку в расчёте.
Строка из расчёта на калькуляторе выглядит так:
Тепловые потери за час при температуре самой холодной пятидневки, Вт•ч 8817.9
Это для всей площади пола здания.
Для нашего помещения теплопотери составят: 8817.9*11,81% = 1042 Вт•ч.
Следовательно, теплопотери через пол в самое холодное время года составят 1,042 кВт.
Ранее было подсчитано, что теплопотери через стену, окна и ворота в самое холодное время года составляют 2200 Вт или 2,2 кВт.
Итого в сумме получаем 3,242 кВт.
Осталось рассчитать теплопотери через вентиляцию. Для этого необходимо понимать, каким образом это нежилое помещение эксплуатируется.
@birtomon, уточните, что вашем помещении происходит? Если там работают люди, то сколько человек находится в нем одновременно? Или это склад?

 

Практично о теории...
Контроллер автоматики управляющей отоплением в моем жилище, умеет "считать" дельту.
Из:

• "зеленой" внутридомовой температуры tHouse(°C) (усреднение 6 термодатчиков)
• "голубой" уличной tStreet(°C).

сей вумник рисует "рыжую" дельту tDelta(°C).


Дальше теория подсказывает, что чем выше дельта, тем больше энергии израсходует отопление.
А еще намекают, что связь между этими двумя дамами (дельтой и энергией), якобы линейная. Ну типа так.


Хотя на практике, чуть по иному.

Где "зеленая" кривая Pw_Kf (kW), усредненная мощность в кВт потребляемая котлом в тот или иной момент времени (отсчет по правому игреку).

Уговорив контроллер:

• усреднять дельту в течении суток tDelta_Day(°C);
• поглядывать за израсходованными на отопление кВт*часами Day (kWh)

ожидал увидеть линейную зависимость между этими величинами.

Но практика, на то и практика.


Довольно любопытно смотрится сладкая парочка:

• "черный кончик" Day (kWh) израсходованных суточных кВт*часов;
• и "красный чехольчик" tDelta_Day(°C) - усредненная за сутки дельта.

Понимаю, что шаловливые "фрикции" кВт*часов по отношению к дельте, таки элементарно объясняются. Например ветреной погодой снижающей теплосопотивление ограждающих конструкций. А вот как быть в случае, когда имеем только "чистую теорию"?

P. S.
Это отчет контроллера за 12 суток (текущий октябрь с 1 по 12 число).
Шкала абсцисс дата/время. Формат число. часы: минуты.