Потеря тепла через откосы

Энергосберегающие окна. Как минимизировать потери тепла.

По данным Ассоциации производителей энергоэффективных окон АПРОК, в России на 2002 год общая площадь окон старой конструкции составляла 700 миллионов квадратных метров, плюс к тому 800 миллионов квадратных метров светопрозрачных конструкций в промышленности. За прошедшие годы сектор продаж «евроокон» рос бурными темпами. Однако, ситуация не претерпела принципиальных изменений. В атмосферу вместе с теплом улетают миллиарды.

В обычном жилом доме площадь остекления составляет 20-25% общей площади фасадов дома. В то же время теплопотери через окна примерно равны теплопотерям через стены. Поровну делятся потери тепла через окна в результате теплового излучения и утечки тепла через щели, неплотности и при проветривании помещений. Проведенный анализ потерь тепла через фасады здания при массовой реконструкции домов в Германии дал следующие результаты для зданий с уровнем теплопотребления 200 Квт/час/м2/год:

Потери тепла через стены 90 Квт/час/м2/год

Потери тепла через окна 90 Квт/час/м2/год

в том числе: в результате теплового излучения 45 Квт/час/м2/год
через неплотности и при проветривании 45 Квт/час/м2/год

В зданиях были установлены деревянные окна с двойным остеклением.

При проведении реконструкции утеплялись фасады здания и заменялись окна с установкой пластиковых окон с одинарным стеклопакетом и энергосбрегающим низкоэмиссионным стеклом. В результате были получены следующие уровни теплопотребления:

Потери тепла через стены 24,3 Квт/час/м2/год

Потери тепла через окна 39,8 Квт/час/м2/год

в том числе: в результате теплового излучения 17,3 Квт/час/м2/год
через неплотности и при проветривании 22,5 Квт/час/м2/год

То есть, потери тепла через стены сократились на 73%, тепловое излучение через окна на 62%, утечки тепла при воздухообмене на 50%.

Повышенные потери при воздухообмене связаны с тем, что проветривание помещения обеспечивалось приоткрыванием окна.

По данным Ассоциации производителей энергоэффективных окон АПРОК, в России на 2002 год общая площадь окон старой конструкции составляла 700 миллионов квадратных метров, плюс к тому 800 миллионов квадратных метров светопрозрачных конструкций в промышленности. За прошедшие годы сектор продаж «евроокон» рос бурными темпами. Однако, ситуация не претерпела принципиальных изменений.

Какой энергосберегающий эффект можно получить от окон?

Если ориентироваться на приведенные выше значения относительного сокращения теплопотерь в связи с заменой существующих деревянных окон на пластиковые, то в пересчете на среднюю стоимость тепловой энергии от ТЭЦ в средней полосе России, экономия на среднюю квартиру составит около 3 тысяч рублей за отопительный сезон. Разумеется, цифры приблизительные. Цены на тепло различаются в разы даже в пределах одного региона.

В настоящее время в основном устанавливаются пластиковые окна с двухкамерными стеклопакетами. Требования к окнам по 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия». Окна с тройным остеклением имеют характеристики теплового сопротивления и звукоизоляции достаточные предъявляемым требованиям и, как правило, полностью устраивают потребителя по соотношению цена/качество.

В то же время достичь энергосберегающего эффекта можно за счет применения в окнах специальных стекол, обеспечивающих снижение теплового излучения. Это флоат-стекла с твердым К-покрытием (оксид олова) и стекло с мягким I-покрытием (нанослой серебра и диэлектрика). Наносимые покрытия обеспечивают отражение теплового излучения, жесткого ультрафиолетового излучения и прозрачны в видимой части спектра. Это позволяет не выпускать тепло из дома зимой. Тепло отражается от пленочного покрытия и возвращается обратно в дом. Летом стекло отражает внешний тепловой поток солнечных лучей и в помещении относительно прохладно.

Сравнение тепловых характеристик окон с энергосберегающими стеклами и с обычными стеклопакетами показывает, что однокамерный стеклопакет с энергосберегающим стеклом эффективнее двухкамерного стеклопакета. При этом стеклопакеты с I — стеклами более энергоэффективны, чем с К — стеклами.

Производители окон приводят сравнение при температуре за окном -26 градусов и температуре воздуха внутри попещения + 20 градусов.

• Обычный стеклопакет. Температура на внутреннем стекле + 5 градусов.
• Пакет с К стеклом. Температура на внутреннем стекле + 11 градусов.

Пакет с I- стеклом. Температура на внутреннем стекле + 14 градусов.

Итоговые оценочные данные: окно с одинокамерным стеклопакетом с К стеклом имеет на 38% меньше теплопотери в результате теплового излучения, чем окно с обычным двухкамерным стеклопакетом. Окно с I стеклом 1,5 раза более энергоэффективно, чем окно с К — стеклом (данные изготовителя).

К — стекло это ранняя разработка энергосберегающих стекол. Энергосберегающий слой наносится химическим способом при производстве стекла. Слой твердый, поэтому такое стекло можно применять слоем «наружу». I — стекло разработка относительно новая. Слой серебра наносится в вакуумных установках магнетронным распылением. Покрытие относительно мягкое, поэтому применение стекла возможно слоем «вовнутрь» стеклопакета.

По стоимости обычные двухкамерные стеклопакеты и однокамерные с энергосберегающими стеклами примерно одинаковы. Преимуществом энергосберегающих стеклопакетов является то, что они меньше весят, поэтому создают меньшую нагрузку на профиль окна и вероятность коробления окна в процессе эксплуатации значительно ниже. Недостатком однокамерного стеклопакета является то, что уровень его звукоизоляции несколько ниже. Но ситуация поправима. Если использовать стеклопакет, наполненный инертным газом, показатель звукоизоляции существенно возрастет, вместе этим на 10-15 % возрастет уровень энергоэффективности окна.

Применение энергосберегающих пленок.

Пластиковое окно уже установлено, но имеется желание снизить теплопотери зимой или защититься от перегрева помещения летом. На этот случай изготовителями предлагаются энергосберегающие лавсановые пленки, которые наклеиваются на стекло. Принцип работы энергосберегающей пленки тот, же что у энергосберегающего стекла: отражение света в ИК и УФ диапазонах и прозрачнойсть в видимой части спектра. В качестве теплового зеркала используются нанопокрытия редкоземельных металлов, серебра, меди. Для глаза они незаметны. Сама пленка кажется слегка тонированной.

Проветривание

После установки новых окон в квартирах становится душно. Это вполне естественно. Щелей нет, двери плотные, откуда взяться необходимому свежему воздуху. По санитарным нормам приток свежего воздуха в квартиру должен быть не менее 20 м3 в час. Загрязненный воздух, избыток СО2 весьма вредно сказываются на здоровье, ухудшают самочувствие. Открытие форточки приводит к утечке дорогого тепла. Но здоровье дороже.
Поэтому форточку открывать нужно, но ненадолго, обеспечивая интенсивное проветривание, которое не снижает температуру предметов и стен.

В Европе эту проблему ощутили уже давно. И решили вопрос технически установкой специальных устройств, называемых проветривателями. В ряде стран эксплуатация помещений без проветривателей запрещена. Нарушителей ждет штраф.

Проветриватель решает сразу три задачи:

• обеспечивает постоянный приток свежего воздуха в помещение и удаление загрязненного воздуха;
• очищает воздух пропусканием его через фильтры;

обеспечивает нагревание приточного воздуха от тепла отводимого воздуха во встроенном теплообменнике.

Конструктивно отдельный проветриватель представляет их себя трубу с бесшумным вентилятором, встроенным теплообменником и фильтром. Фильтр необходимо периодически заменять. Имеются модификации проветривателей без фильтров. Это на выбор покупателя.Проветриватель обычно устанавливатся под окном.

При установке пластиковых окон предлагаются встроенные в окно проветриватели с возможностью подогрева поступающего воздуха в конструктивных элементах окна. Стоимость такого проветривателя невелика, но польза от него существенна.

Конструкцией окна так же предусматриваются режимы микропроветривания через зафиксированную щель, ограничение открытия фрамуги фиксирующей гребенкой.

Все эти меры позволяют снизить утечку тепла в связи необходимостью проветривания помещения. Самый же эффективный способ — обеспечение проветривания с использованием нагрева наружного воздуха, поступающего в помещение за счет выхолаживания отводимого воздуха. Применение оконных проветривателей окупается очень быстро.

Применение энергосберегающих окон

Расчеты показывают, что затраты на сбережение энергии при замене окон и покрытии стен утеплителем примерно одинаковы. Поэтому в Москве при реконструкции панельных домов одновременно с утеплением фасадов производится замена окон. Программой энергосбережения в Москве планируется установка окон с I-стеклоапакетами. Это выгодно, поскольку решается проблема устранения значительных утечек тепла. Также устраняется возможность порчи внешнего вида домов после проведенной реконструкции в результате самовольной установки окон жителями.

К сожалению, эффект от проведения теплосберегающих мероприятий пока ощущают только муниципалитеты. В квартирах нет индивидуальных теплосчетчиков, поэтому экономия тепла для жителей не ощутима. Если муниципалитет дотирует тарифы на тепло, то утепление домов сказывается на объеме дотаций. Но суммы эти в бюджете мало ощутимы, поскольку относительная доля утепленных домов пока мала.

Другое дело, когда житель имеет возможность регулировать теплоподачу сам, напрямую ощущая экономию. Законом «Об энергосбережении . » предусмотрено, что с 2012 года вновь построенные и реконструируемые дома должны иметь системы индивидуального учета потребления тепла в квартирах. Но вопрос пока не проработан, поскольку нет коммерческой практики индивидуального учета тепла в многоквартирных домах.

В конце 2009 г. в Челябинске были подведены первые итоги реализации пилотного проекта по установке средств индивидуального учета тепла в двух многоквартирных панельных домах. Технические результаты есть, и они показали желание жителей экономить, поскольку это сразу стало сказываться на счетах за тепло. Температуру стали регулировать термостатом на батарее, а не форточкой. Значит из окон меньше тепла улетело в атмосферу.

Выявление теплопотерь в доме: советы специалистов

Теплопотеря – величина, характеризующая количество тепла, расходуемое в единицу времени. Она измеряется в ваттах на квадратный метр: [Вт/м2]. То есть, чем больше в здании факторов, влияющих на потерю тепла, тем холоднее будет в помещении, соответственно, потребуется больше усилий и затрат для поддержания постоянной оптимальной температуры. О выявлении и устранении источников теплопотерь будет подробно рассказано в данной статье.

Источники теплопотерь

Перечень причин, которые влияют на отдачу тепла:

Система отопления функционирует неправильно. Мощность радиаторов, недостающий приток тепла и качество устройства тепловой сети – все эти факторы оказывают существенное влияние.
Дефекты в работе вентиляционной системы.
Стыки стеновых панелей прилегают неплотно или имеют зазоры.
Водостоки на крыше и отмостки по периметру здания выполнены некачественно.
Дефекты в теплоизоляционной системе коммуникаций неотапливаемых помещений.
Значительная часть тепла уходит через стены и крышу, соответственно, некачественное их строительство станет причиной теплопотерь.

Вышеперечисленные пункты – это одни из основных факторов, целостность которых должна быть на должном уровне.

Выявление утечек тепловизором

Наиболее эффективный и практичный метод по выявлению источника теплопотерь – применение тепловизора. Устройство покажет, что именно является причиной утечки. Если хозяин дома не уверен в своих силах, то он может прибегнуть к услугам специалистов, которые дадут рекомендации по устранению дефектов.

Выявить источники теплопотерь можно и самостоятельно, даже не применяя тепловизоры, но в таком случае данные будут менее точными. Последствия утечек, влияющих на температурный режим здания, можно свести к минимуму.

Необходимо знать, куда уходит большая часть тепла, а именно:

1. окна и двери – около 30 %;
2. стены – 30 %;
3. пол – 25 %.

Остальное, как правило, приходится на крышу здания и другие мелкие факторы.

Выявление источников теплопотерь самостоятельно и дальнейшая их ликвидация

Начать стоит с окон и дверей. Зачастую монтаж этих конструкций производится некачественно, что и становится причиной утечки тепла. Способ прост: необходимо провести рукой по контуру изделия, что позволит выявить сквозные щели. Проблемные места необходимо заделать любым теплоизолирующим материалом, сменить уплотняющие резинки. В случае если окно или дверь пропускает тепло во многих местах, разумнее будет установить новую дверь и новый стеклопакет.

Следующий шаг – проверка внешних стен. Те, которые устроены некачественно и будут чрезвычайно холодными. Стена отдает много тепла на улицу по 2-м причинам: некачественная теплоизоляция или неправильная работа радиатора. С 1-м случаем разобраться сложно, а со 2-м – нет. Необходимо выпустить из радиатора лишний воздух, проверить устройство на наличие в нем мусора, так как некоторые его секции могут не нагреваться вовсе.

Следующий основной этап – проверка крыши. Установив, в какой ее части имеются наибольшие сквозные щели, необходимо заполнить их утеплителем. Избежать такой проблемы можно, если изначально работы проведены качественно, тогда утечки, уходящие через крышу, будут минимальны.

Вышеперечисленное – это основные и самые частые «больные» места, начать следует именно с них. Устранение этих недостатков сэкономит большое количества тепла, но проблема может быть и в другом: вентиляции, фундаменте и другом

Расчет теплопотерь: показатели и калькулятор теплопотерь здания

Расчет теплопотерь дома — основа отопительной системы. Он нужен, как минимум, чтобы правильно подобрать котёл. Также можно прикинуть, сколько денег будет уходить на отопление в планируемом доме, провести анализ финансовой эффективности утепления т.е. понять окупятся ли затраты на монтаж утепления экономией топлива за срок службы утеплителя. Очень часто подбирая мощность отопительной системы помещения, люди руководствуются средним значением в 100 Вт на 1 м 2 площади при стандартной высоте потолков до трех метров. Однако, не всегда эта мощность достаточна для полного восполнения теплопотерь. Здания различаются по составу строительных материалов, их объему, нахождению в разных климатических зонах и т.д. Для грамотного расчета теплоизоляции и подбора мощности отопительных систем необходимо знать о реальных теплопотерях дома. Как их рассчитать — расскажем в этой статье.

Основные параметры для расчета теплопотерь

Теплопотери любого помещения зависят от трех базовых параметров:

• объем помещения – нас интересует объем воздуха, который необходимо отопить
• разницу температуры внутри и снаружи помещения – чем больше разница тем быстрее происходит теплообмен и воздух теряет тепло
• теплопроводность ограждающих конструкций – способность стен, окон удерживать тепло

Самый простой рассчет теплопотерь

Qт (кВт/час)=(100 Вт/м2 x S (м2) x K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 x K7)/1000

Данная формула расчета теплопотерь по укрупненным показателям, в основе которых лежат усредненные условия 100 Вт на 1кв метр. Где основными рассчетными показателями для расчета системы отопления являются следующие величины:

Qт— тепловая мощность предполагаемого отопителя на отработанном масле, кВт/час.

100 Вт/м2 — удельная величина тепловых потерь (65-80 ватт/м2). В нее входят утечки тепловой энергии путем ее поглощения оконами, стенами, потолком полом; утечки через вентиляцию и негерметичности помещения и другие утечки.

S — площадь помещения;

K1 — коэффициент теплопотерь окон:

• обычное остекление К1=1,27
• двойной стеклопакет К1=1,0
• тройной стеклопакет К1=0,85;

К2 — коэффициент теплопотерь стен:

• плохая теплоизоляция К2=1,27
• стена в 2 кирпича или утеплитель 150 мм толщиной К2=1,0
• хорошая теплоизоляция К2=0,854

К3 коэффициент соотношения площадей окон и пола:

• 10% К3=0,8
• 20% К3=0,9
• 30% К3=1,0
• 40% К3=1,1
• 50% К3=1,2;

K4 — коэффициент наружной температуры:

• -10oC K4=0,7
• -15oC K4=0,9
• -20oC K4=1,1
• -25oC K4=1,3
• -35oC K4=1,5;

K5 — число стен, выходящих наружу:

• одна — К5=1,1
• две К5=1,2
• три К5=1,3
• четыре К5=1,4;

К6 — тип помещения, которое находится над расчитываемым:

• холодный чердак К6=1,0
• теплый чердак К6=0,9
• отапливаемое помещение К6-0,8;

K7 — высота помещения:

• 2,5 м К7=1,0
• 3,0 м К7=1,05
• 3,5 м К7=1,1
• 4,0 м К7=1,15
• 4,5 м К7=1,2.

Упрощенный рассчет теплопотерь дома

Qт = ( V x ∆t x k )/860; ( кВт )

V — объем помещения ( куб.м )
∆t — дельта температур (уличной и в помещении)
k — коэффициент рассеивания

• k= 3,0-4,0 – без теплоизоляции. (Упрощенная деревянная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа).
• k= 2,0-2,9 – небольшая теплоизоляция. (Упрощенная конструкция здания, одинарная кирпичная кладка, упрощенная конструкция окон и крыши).
• k= 1,0-1,9 – средняя теплоизоляция. (Стандартная конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей).
• k= 0,6-0,9 – высокая теплоизоляция. (Улучшенная конструкция, кирпичные стены с двойной теплоизоляцией, небольшое количество окон со сдвоенными рамами, толстое основание пола, крыша из высококачественного теплоизоляционного материала).

В данной формуле очень условно учитываются коэффициент рассеивания и не совсем понятно каким коэффициентами пользоваться. В классике редкое современное, выполненное из современных материалов с учетом действующих стандартов, помещение обладает ограждающими конструкциями с коэффициентом рассеивания более одного. Для более детального понимания методики расчёта предлагаем следующие более точные методики.

Рекомендуемый рассчет теплопотерь дома

Сразу же акцентирую ваше внимание на то, что ограждающие конструкции в основном не являются однородными по структуре, а обычно состоят из нескольких слоёв. Пример: стена из ракушника = штукатурка + ракушник + наружная отделка. В эту конструкцию могут входить и замкнутые воздушные прослойки (пример: полости внутри кирпичей или блоков). Вышеперечисленные материалы имеют отличающиеся друг от друга теплотехнические характеристики. Основной такой характеристикой для слоя конструкции является его сопротивление теплопередачи R.

q – это количество тепла, которое теряет квадратный метр ограждающей поверхности (измеряется обычно в Вт/м.кв.)

ΔT — разница между температурой внутри рассчитываемого помещения и наружной температурой воздуха (температура наиболее холодной пятидневки °C для климатического района в котором находится рассчитываемое здание).

В основном внутренняя температура в помещениях принимается:

• Жилые помещения 22С
• Нежилые 18С
• Зоны водных процедур 33С

Когда речь идёт о многослойной конструкции, то сопротивления слоёв конструкции складываются. Отдельно хочу акцентировать ваше внимание на расчётном коэффициенте теплопроводности материала слоя λ Вт/(м°С). Так как производители материалов чаще всего указывают его. Имея расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя конструкции мы легко можем получить сопротивление теплопередачи слоя:

δ — толщина слоя, м;

λ — расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя конструкции, с учетом условий эксплуатации ограждающих конструкций, Вт / (м2 оС).

Итак для расчёта тепловых потерь через ограждающие конструкции нам нужны:

1. Сопротивление теплопередачи конструкций (если конструкция многослойная то Σ R слоёв) R
2. Разница между температурой в расчётном помещении и на улице (температура наиболее холодной пятидневки °C. ). ΔT
3. Площади ограждений F (Отдельно стены, окна, двери, потолок, пол)
4. Ориентация здания по отношению к сторонам света.

Формула для расчёта теплопотерь ограждением выглядит так:

Qогр=(ΔT / Rогр)* Fогр * n *(1+∑b)

Qогр — тепло потери через ограждающие конструкции, Вт
Rогр – сопротивление теплопередаче, м.кв.°C/Вт; (Если несколько слоёв то ∑ Rогр слоёв)
Fогр – площадь ограждающей конструкции, м;
n – коэффициент соприкосновения ограждающей конструкции с наружным воздухом.

Тип ограждающей конструкции

Коэффициент n

1. Наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые наружным воздухом), перекрытия чердачные (с кровлей из штучных материалов) и над проездами; перекрытия над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне

2. Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом; перекрытия чердачные (с кровлей из рулонных материалов); перекрытия над холодными (с ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Северной строительно-климатической зоне

3. Перекрытия над не отапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах

4. Перекрытия над не отапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенные выше уровня земли

5. Перекрытия над не отапливаемыми техническими подпольями, расположенными ниже уровня земли

(1+∑b) – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь. Добавочные потери теплоты b через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь:

а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад — в размере 0,1, на юго-восток и запад — в размере 0,05; в угловых помещениях дополнительно — по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1 — в других случаях;

б) в помещениях, разрабатываемых для типового проектирования, через стены, двери и окна, обращенные на любую из сторон света, в размере 0,08 при одной наружной стене и 0,13 для угловых помещений (кроме жилых), а во всех жилых помещениях — 0,13;

в) через не обогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б) — в размере 0,05,

г) через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте зданий Н, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты в размере: 0,2 Н — для тройных дверей с двумя тамбурами между ними; 0,27 H — для двойных дверей с тамбурами между ними; 0,34 H — для двойных дверей без тамбура; 0,22 H — для одинарных дверей;

д) через наружные ворота, не оборудованные воздушными и воздушно-тепловыми завесами, — в размере 3 при отсутствии тамбура и в размере 1 — при наличии тамбура у ворот.

Для летних и запасных наружных дверей и ворот добавочные потери теплоты по подпунктам “г” и “д” не следует учитывать.

Отдельно возьмём такой элемент как пол на грунте или на лагах. Здесь есть особенности. Пол или стена, не содержащие в своем составе утепляющих слоев из материалов с коэффициентом теплопроводности λ меньше либо равно 1,2 Вт/(м °С), называются не утепленными. Сопротивление теплопередаче такого пола принято обозначать Rн.п, (м2 оС) / Вт. Для каждой зоны не утепленного пола предусмотрены нормативные значения сопротивления теплопередаче:

• зона I — RI = 2,1 (м2 оС) / Вт;
• зона II — RII = 4,3 (м2 оС) / Вт;
• зона III — RIII = 8,6 (м2 оС) / Вт;
• зона IV — RIV = 14,2 (м2 оС) / Вт;

Первые три зоны представляют собой полосы, расположенные параллельно периметру наружных стен. Остальную площадь относят к четвертой зоне. Ширина каждой зоны равна 2 м. Начало первой зоны находится в месте примыкания пола к наружной стене. Если неутеплёный пол примыкает к стене заглублённой в грунт то начало переносится к к верхней границе заглубления стены. Если в конструкции пола, расположенного на грунте, имеются утепляющие слои, его называют утепленным, а его сопротивление теплопередаче Rу.п, (м2 оС) / Вт, определяется по формуле:

Rу.п. = Rн.п. + Σ (γу.с. / λу.с)

Rн.п — сопротивление теплопередаче рассматриваемой зоны неутепленного пола, (м2 оС) / Вт;
γу.с — толщина утепляющего слоя, м;
λу.с — коэффициент теплопроводности материала утепляющего слоя, Вт/(м·°С).

Для пола на лагах сопротивление теплопередаче Rл, (м2 оС) / Вт, рассчитывается по формуле:

Теплопотери каждой ограждающей конструкции считаются отдельно. Величина теплопотерь через ограждающие конструкции всего помещения будет сумма теплопотерь через каждую ограждающую конструкцию помещения. Важно не напутать в измерениях. Если вместо (Вт) появится (кВт) или вообще (ккал) получите неверный результат. Ещё можно по невнимательности указать Кельвины (K) вместо градусов Цельсия (°C).

Продвинутый рассчет теплопотерь дома

Отопление в гражданских и жилых зданиях теплопотери помещений состоят из теплопотерь через различные ограждающие конструкции, такие как окна, стены, перекрытия, полы а также теплорасходов на нагревание воздуха, который инфильтрируется сквозь неплотности в защитных сооружениях (ограждающих конструкциях) даного помещения. В промышленных зданиях существуют и другие виды теплопотерь. Расчет теплопотерь помещения производится для всех ограждающих конструкций всех отапливаемых помещений. Могут не учитываться теплопотери через внутренние конструкции, при разности температуры в них с температурой соседних помещений до 3С. Теплопотери через ограждающие конструкции расчитываются по следующей формуле, Вт:

Qогр = F ( tвн – tнБ) (1 + Σ β ) n / Rо

tнБ – темп-ра наружного воздуха, оС;
tвн – темп-ра в помещении, оС;
F – площадь защитного сооружения, м2;
n – коэффициент, который учитывает положение ограждения или защитного сооружения (его наружной поверхности) относительно наружного воздуха;
β – теплопотери добавочные, доли от основных;
Rо – сопротивление теплопередаче, м2·оС / Вт, которое определяется по следующей формуле:

Rо = 1/ αв + Σ ( δі / λі ) + 1/ αн + Rв.п., где

αв – коэффициент тепловосприятия ограждения (его внутренней поверхности), Вт/ м2· о С;
λі и δі – расчетный коэффициент теплопроводности для материала данного слоя конструкции и толщина этого слоя;
αн – коэффициент теплоотдачи ограждения (его наружной поверхности), Вт/ м2· о С;
Rв.n – в случае наличия в конструкции замкнутой воздушной прослойки, ее термосопротивление, м2· о С / Вт (см. табл.2).
Коэф-ты αн и αв принимаются согласно СНиП а для некоторых случаев приведены в таблице 1;
δі – обычно назначается согласно заданию или определяется по чертежах ограждающих конструкций;
λі – принимается по справочникам.

Таблица 1. Коэффициенты тепловосприятия αв и теплоотдачи αн

Поверхность ограждающей конструкции

αв , Вт/ м2· о С

αн , Вт/ м2· о С

Поверхность внутренняя полов, стен, гладких потолков

Причины теплопотерь окон: как их снизить при помощи установки пластиковых окон

Более половины теплопотерь дома или квартиры зимой приходится на окна. При постоянном росте цен на энергоносители, замена устаревшего окна на эффективные, практичные пластиковые рамы — решение проблемы. От выбора зависит комфорт, уровень трат на отопление, кондиционирование.

Типы стекла

Стеклопакеты

Центральный элемент окна. Стеклопакеты составляют 90% площади — 2 — 3 листа, параллельно вставленные в металлическую раму из алюминия или нержавеющей стали. Конструкция герметизируется бутилом, заполняется под давлением выше атмосферного осушенным воздухом, инертным газом. Внутри рамки размещают гранулированный поглотитель водяных паров — для предупреждения запотевания.

Если при изменении температуры происходит внутреннее запотевание стеклопакета, это означает поломку. Внутрь проникает воздух, увеличивает теплопотерю.

• Теплоизоляция. Выполняется благодаря отсутствию циркуляции воздуха внутри (как в традиционном деревянном окне), наполнению осушенным или инертным газом, использованию материалов с тончайшим напылением, отражающим тепловое излучение, уменьшающим теплопотерю.

Коэффициент эффективности по теплосбережению пластикового окна (ПВХ—профиль) равен показателям теплопотери стены из кирпича толщиною около метра!

• Шумоизоляция. Осуществляется двумя камерами, заполненными газом с плотностью, отличной от атмосферного воздуха. Расстояние между стенками камер в 1.5—2 раза больше обычного. Размеры первого со стороны улицы промежутка превышают второй. Достигается эффективное поглощение, отражение звуковых волн, при снижении теплопотери.
• Солнцезащита. Осуществляется с помощью покрытия пленкой, напыления веществ (металлов или пластика). Величина пропускаемого светового потока снижается. Есть возможность нанесения солнцезащитного покрытия разных цветов — зеленого, серого, бронзового. Тонирование можно сделать плотным, с уличной стороны окна будут иметь зеркальную поверхность.
• Антивандальная. Заключается в защите от повреждения окна, вплоть до защиты от попадания пуль. Делается нанесением бронирующей пленки, изготовлением окна из триплекса. Стоимость подобных стеклопакетов выше остальных вариантов, увеличивается вес конструкции. Важно учитывать при установке в окна на балконах, лоджиях.

Маркировка стеклопакета

На каждом сертифицированном изделии имеется маркировка. Она содержит информацию о типе, толщине, пространстве между листами, количестве камер, составе газа, уровне теплопотерь.

В России применяется два стандарта маркировок — международная (для импортных изделий) и ГОСТ (отечественного производства).

1. Для однокамерных — «ХХ—Х—ХХ»
2. Для двухкамерных — «ХХ—Х—ХХ—Х—ХХ»

Вместо буквы «Х» применяются:

• Сорт, толщина листа обозначаются как в приведенной ниже таблице
• Тип газа внутри пакета

Газонаполнение

• Размер внутренних камер — обозначается цифрами, может колебаться от 0.6 до 3.6 см

1. СП — сокращенное обозначение пакета
2. О и Д — однокамерный и двухкамерный СП

УД, Э, С, М, Ш — ударостойкие, энергосберегающие, солнцезащитные, морозостойкие, шумозащитные.

Сорта используемого материала обозначаются следующим образом:

Типы стекол по ГОСТ

Ширина камеры (звукоизоляция)

Важная функция окна — шумозащита. Предельно допустимая сила звука для человека днем — 40 дБ, ночью — 30 дБ. Оживленная улица города шумит на 80—90 дБ. Необходимость защиты от избыточного шума очевидна.

Делается с помощью утолщения одного из стекол (наружного), увеличением внутреннего пространства. В стеклопакете может быть две камеры.

Конструктивно, для эффективной звукоизоляции, чаще используют (мм):

1. Однокамерный: внутреннее 4 — пространство 16 — внешнее 6
2. Двухкамерный: комнатное 4 — промежуток 10 — среднее 4— промежуток 10 — внешнее 6
3. Двухкамерный: внутреннее 4 — полость 10 — среднее 4— полость 16 — внешнее 6
4. Двухкамерный: комнатное 4 — зазор 16 — среднее 4 — зазор 6 — внешнее 6

Сравнительные характеристики распространенных видов стекол для окон

Кроме количества камер, размеров, толщины листов в пакете, могут применяться материалы, защищающие от теплопотерь — «триплекс» — сандвич из двух закаленных стекол, между которыми проложена пленка. Вариантом конструкции, с декоративным видом, является применение в качестве «начинки» сандвича трех пленок — двух упрочняющих, одной цветной.

Установка пластикового окна со стандартным пакетом снижает уровень шума на 25—35 дБ, теплопотери — в разы.

Окна способны снижать уличный шум до 3—5 раз. Перед установкой нужно замерить уровень шума в месте расположения окна, провести сравнительные расчеты, выбрать конструкцию.

Стеклопакет триплекс

Энергосберегающие стёкла

Для уменьшения теплоотдачи путем инфракрасного излучения разработаны энергосберегающие стекла. Часто их называют теплосберегающими, селективными, низкоэмиссионными. Это обозначает низкую теплопроводность, защиту от теплопотерь.

Тонированное стекло для окна

Качества достигаются тем, что для производства используются высококачественные листы, отливаемые в горизонтальные формы. По сравнению с вытягиваемыми из расплава вертикально, они более оптически чистые, однородные, прозрачные. После полировки лист помещают в камеру, где наносят тончайший слой оксида металла, полимерные соединения. По различию в нюансах изготовления, выделяют виды с «твердым», «мягким» покрытиями.

Ударопрочное стекло для окна

К — стекло (твёрдое покрытие)

Материал с твердым покрытием называют К—стекло. Разработано первым, более дорогое в производстве. Слой металла наносится во время отлива листа. Используют соединения олова. Преимущество материала — защита от теплопотерь, высокая механическая прочность, стойкость металлического включения к износу. Можно применять в однокамерных пакетах.

I—стекло (мягкое покрытие)

Отличается большей степенью снижения теплопотерь, дешевле. Минус — низкая прочность покрытия (соединения серебра, сложные органические полимеры). Материал используют в двухкамерных пакетах. Помещают в середину конструкции. I—стекло более распространено, чем его аналог — К—стекло.

Шумоизоляционное стекло для окна

Теплопотери

Теплота может уходить из помещения по трем причинам:

1. Инфракрасное излучение помещения, обстановки
2. Конвекция внутренних газов
3. Теплопроводность стекла, рамы окна

Качественный, герметичный профиль, правильно смонтированные рамы окон могут оказаться бесполезны для снижения теплопотерь, если в них установлен низкокачественный, большой по площади стеклопакет.

Энергосберегающее стекло для окна

Тепловое излучение и выбор стекла

Не менее 65% теплопотерь через стекло происходят за счет теплового (инфракрасного) излучения. Правильно подобранный вид стекол для пакета поможет снизить цифру теплопотерь. Наиболее действенно — использование энергосберегающих стекол. Благодаря покрытию оксидами металлов отражают большую часть инфракрасного потока.

Увеличение толщины стекол в пакете не приносит пользы, растет вес окна, стоимость. Использование энергосберегающего материала, профиля для окна позволяет экономить до 30% расходов на отопление. Минус — высокая цена, но быстро окупится, если рассчитать.

Энергосберегающие окна

Теплопроводность и выбор газа

Стандартный СП для окна наполняют осушенным воздухом. Дешевое, надежное решение. Если применяется инертный газ, уменьшается теплопроводность. Чаще используется аргон, реже — криптон, неон, гексафторид серы. Наиболее эффективен в снижении теплопотерь криптон, стоимость в разы выше аргона. Чаще, бюджетным, практичным будет выбор аргона — не так дорог, более эффективен для теплосбережения, чем осушенный воздух (в 2 раза).

Конвекция и выбор дистанции в стеклопакете

Между листами в пакете выставляется дистанция. Максимальное значение — 1.6 см. В промежутке минимально наблюдается движение внутреннего газа, перенос тепловой энергии. Если дистанция больше, возникают конвективные потоки, теплопотери станут расти.

Сопротивление воздухопроницаемости

Неизбежная в старых окнах циркуляция воздуха во внутреннем пространстве, полностью исключена в современных СП. Достигается герметичной конструкцией, накачкой внутрь подготовленного газа. Помещается под давлением, немного превышающим атмосферное, что препятствует диффузии внешнего воздуха вовнутрь. Применение в качестве наполнителей инертных газов снижает уровень теплопотерь от 10% до 25%.

Солнечная радиация

Солнечной радиацией называют поток энергии излучаемой солнцем. Состоит из видимого, невидимого излучения. Важные невидимые составляющие — ультрафиолетовое, инфракрасное излучения. Первое имеет бактерицидные свойства, вызывает загар, второе — тепло, к примеру, как от чайника с горячей водой, теплопередача от радиатора отопления.

СП задерживают внутри помещения, не допускают с улицы до 60% инфракрасного излучения. Снижаются теплопотери помещений зимой, перегрев летом. Снижаются расходы на отопление, кондиционирование.

Стекла в старых деревянных рамах поглощают ультрафиолет. Стеклопакеты пропускают безопасное количество излучения. Способствуют очищению помещений от болезнетворных микроскопических организмов, спор.

Заключение

Использование современных стеклопакетов — правильный, выгодный выбор. Способны заменить устаревшие деревянные конструкции, обеспечить комфорт для жильцов, снижение трат на отопление, техническое обслуживание окон.

Уменьшение теплопотерь дома до 50%: самые эффективные способы

Ввиду постепенного истощения мировых запасов газа, нефти, угля стоимость этих теплоносителей постепенно увеличивается. А так как количество тепла напрямую связано со счетами за отопление, людям приходится задумываться об уменьшении теплопотерь. Актуальность вопроса уменьшения потерь тепла во время подготовки к зиме волнует как жителей городских квартир, так и владельцев частных домов.

В целом, можно выделить два способа снизить теплопотери (в квартире или доме).

Простые способы, требующие минимальных затрат

Рассмотрим самые простые способы уменьшения утечет тепла в помещении. Они, как можно догадаться из названия, больших затрат не потребуют.

Установить фольгированный (теплоотражающий) экран около батареи. Благодаря этому тепловая энергия будет отражаться и направляться в помещение, а не расходоваться на обогрев стены.

Отражающий экран за батареей

Закрывайте двери/окна. Самым простом способом экономить тепло является банальное плотное закрывание дверей и окон.

Закрывайте окна и двери

Утепление дверей/окон. Если окна деревянные, то нужно герметизировать участки, в которых стекло прилегает к раме. Чтобы сократить теплопотери, достаточно просто оклеить щели или установить уплотнители.

Уплотнение окон

Устранить затенение окон. Через окно проходит до 95 процентов солнечного света, а потому тепло будет аккумулироваться внутри помещения. Подтверждением этому является тот факт, что очень многие теплицы делают именно из стекла.

Окна не должны быть затенены Стекло и зеркальная пленка

Проветривать правильно. Чтобы поддерживать нормальный микроклимат в помещении, требуется регулярное проветривание. Ради экономии же можно проветривать несколько раз в день по 15 минут, а не 1 раз в течение часа.

Проветривание комнаты

Использовать светодиодные или энергосберегающие лампы вместо ламп накаливания. Дело в том, что их дороговизна не компенсируется тепловым излучением в 85 БТЕ/ч.

Энергосберегающая лампочка

Утеплить трубы. В случае если прибор отопления располагается вне дома, желательно качественно утеплить трубы (относится к частным домам).

Трубы желательно утеплить

Герметизировать щели в стене полиуретановым герметиком. Подобного рода герметики «гибкие», они в зависимости от температуры играют, устойчивы к низким температурам, могут глубоко проникать в щели и со временем не отслаиваются.

Заделайте щели герметиком

Радикальные методы или требующие значительных затрат

Сюда отнесены способы сокращения теплопотерь, требующие серьезных первоначальных затрат.

Полное утепление. Данный метод актуален для уже используемых зданий. В соответствии с первым законом термодинамики тепловая энергия из отапливаемого объекта всегда уходить в более холодную среду, следовательно, для потерь тепла можно оборудовать дополнительный барьер, коим выступит теплоизоляционный материал. Причем утеплять нужно фундамент, кровлю, стены и проемы.

Редактор категории «строительство» на портале Stroyday.ru. Специалист по инженерным системам и водоотведению.

Больше всего тепло уходит через стены, что неудивительно, ведь они занимают самую большую площадь. Но делать это нужно правильно. Оптимальный вариант – наружное утепление, при котором стены не будут промерзать. Второе по важности направление – теплоизоляция потолка и пола (или чердака и подвала).

Теплопотери дома Характеристики основных конструкций дома

Важно! Утепление всего этого за один заход обойдется очень дорого, да и не факт, что это действительно нужно. Если выявить участки здания, через которые уходит тепло, то можно понять, что необходимо утеплять в первую очередь. В этом вам поможет специальный прибор – тепловизор. Он поможет выявить те зоны, в которых самые большие теплопотери. Именно с этих зон следует начинать утепление.

Цены на тепловизор для обследования зданий

Что касается многоэтажных домов, то в них, пожалуй, единственным источником потерь является стены (если речь не о последнем или первом этаже).

Калькулятор экспресс-расчёта толщины утепления

Замена окон. После установки металлопластиковых окон теплопотери заметно снизятся, в особенности, если те многослойные – то есть с двойными стеклопакетами, несколькими камерами внутри профиля.

Сопротивление теплопередаче стеклопакетов различной конфигурации и строения

Заменить отопительную систему или радиаторы. К примеру, чугунные батареи обладают самой большой теплоотдачей. Если вместо них установить более современные приборы, то можно еще больше сократить потери тепла.

Современные батареи отопления

Обустройство теплого пола. Когда работает обычный радиатор, то нагретый им воздух поднимается к потолку, то есть туда, где человек им уже не воспользуется. С системой теплого пола в первую очередь прогревается именно используемый объем комнаты.

Радиаторное и напольное отопление

На заметку! Последним радикальным способом является использование альтернативных источников энергии.

Редактор категории «строительство» на портале Stroyday.ru. Специалист по инженерным системам и водоотведению.

Разумеется, о теплопотерях лучше подумать еще на этапе проектирования дома – рассчитать нужную толщину стен в зависимости от того, в каком регионе вы проживаете, внимательно отнестись к используемым материалам. В статье перечислены далеко не все способы уменьшения теплопотерь, лишь самые простые и эффективные из них. А деньги, которые вы сэкономите, пригодятся для других нужд!

Цены на электрический теплый пол Caleo

Видео – Об утеплении и отоплении дома