Расчет теплопотерь дома: онлайн калькулятор

Утепление кирпичного дома

Многие убеждены, что кирпичный дом это воплощение надежности и тепла, со временем эта иллюзия меняется убеждением, что такой дом требует тщательного утепления иначе он может сильно огорчить бережливого хозяина. Нередко фигурируют цифры в 30 — 35 тыс руб расходов на отопление таких домов площадью от 200 квадратных метров. Теплотехнический расчет показывает, что кирпичная стена толщиной в 38 см создает сопротивление теплопередаче более чем 5 раз ниже нормы. Вот она причина высокого расхода тепла.

Зачем нужен точный расчет теплопотерь здания?

Каждый владелец дома должен не только знать, как рассчитать теплопотери, но и чем именно будут полезны полученные сведения. Сравнивая данные калькулятора теплопотерь по разным комнатам, можно определить насколько продуктивным является использование обогревательных систем. При получении оптимальных показателей для нескольких помещений и неудовлетворительных результатов по остальным комнатам можно сделать полезные выводы.

Полученный коэффициент укажет на необходимости дополнительного утепления или замены окон. В помещениях, защищенных от холода, следует установить термостат на систему обогрева. Это позволит регулировать температуру и создать нужные условия для комфортного проживания. Также пригодится точный расчет и владельцам коммерческих построек офисного типа, которые желают создать оптимальную рабочую атмосферу в зимние периоды для своих коллег и подчиненных.

ПРОИЗВЕДЕНО И ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В РОССИИ

Системы «воздушного отопления» существуют сейчас не только за рубежом. В 2009 году в Москве была разработана первая российская система воздушного отопления «АНТАРЕС Комфорт». Разработчики использовали в ней всё лучшее, что есть в импортных системах, и внесли изменения, которые позволили улучшить потребительские качества и учесть российскую специфику. На систему «АНТАРЕС Комфорт» получен патент на изобретение № 2439439, а на воздухонагреватель с аналогичным названием — патент на полезную модель № 97482. Оборудование «АНТАРЕС Комфорт» сертифицировано ГОСТ Р №POCCRU.AB68.B03120.

Эксперт:

— Тепловая транспортная система, как правило, не зависит от генератора тепла. Ей без разницы, каков тип теплогенератора используется — газовый котёл, дизельный или дровяной, солнечный коллектор или тепловой насос. Разница только в температуре теплоносителя (воды), который выдаёт теплогенератор. Если теплогенератор выдаёт температуру +35°С, то площадь теплообменника для нагрева воздуха должна быть большой, следовательно, транспорт — это тёплые полы. Если температура теплоносителя более +50°С, то транспортом может служить система водяных труб и радиаторов, система тёплых полов, или система воздушного отопления. Конечно, есть воздухонагреватели, которые не имеют промежуточного теплоносителя (воды). Топливо сгорает в теплообменнике, который обдувается потоком воздуха. Кроме того, есть тепловые насосы «воздух-воздух». В этом случае воздушному отоплению, как транспортной системе, альтернативы нет.

С 2010 года налажено серийное производство центральных блоков климатической системы «АНТАРЕС Комфорт» и она активно устанавливается в российских домах. В частности, она отлично показала себя в зданиях, построенных по каркасной технологии. Сейчас ЗАО «АНТАРЕС Комфорт» является партнёром строительной компании «Эко-дом», которая в своей деятельности использует самые передовые современные технологии, удачно зарекомендовавшие себя на практике. Так что теперь настоящий каркасный канадский дом можно заказать и с воздушным отоплением при стоимости ниже традиционно применяемых систем.

Почему «воздушное» отопление экономичнее, чем отопление с естественной циркуляцией воздуха («водяное», печное, электрическое и т.д.)?

1.  Централизация обработки воздуха позволяет существенно сократить приток свежего воздуха за счёт выравнивания качества воздуха во всём доме

Не важно, где в какой момент находятся обитатели дома (все на кухне или разбрелись по спальням), качество воздуха в доме будет одинаковым. А это в свою очередь снижает затраты на увлажнение приточного воздуха

Окна и форточки открываются только для того, чтобы их помыть, а не для проветривания.

2. Температура во всём доме практически не отличается. Нет холодных полов и горячих потолков, что характерно для систем радиаторного отопления.

3. Принудительная циркуляция позволяет создать в доме постоянное движение воздуха, а это создаёт больший комфорт

4.  Отсутствие застойных зон не позволяет развиться различным грибкам и плесени.

5. Скорость движения воздуха настолько мала, что не ощущается как сквозняк. Исключение составляет зона непосредственно перед подающей решёткой.

Точное определение

Водяной пар чаще всего конденсируется на самих стенах или внутри их конструкции, если они недостаточно утеплены или построены. Без утеплителя значение будет находиться близко к температуре внутренней части стены, а в некоторых случаях и к стене в середине дома. Когда температура внутри ограждающих сооружений будет иметь величину ниже показателя, то во время похолодания при отрицательной температуре снаружи произойдет выпадение конденсата.

Есть несколько мест, где может находиться показатель на неутепленных конструкциях:

• внутри конструкции, близко к наружной ее части, стена останется сухой;
• внутри стены, но близко к внутренней части, стена становится мокрой при температурных перепадах;
• та сторона стены, которая находится в здании, постоянно будет покрываться конденсатом.

Специалисты не рекомендуют производить утепление помещений изнутри, объясняя это тем, что при применении такого способа теплоизоляции параметр будет находиться под теплоизолирующим слоем в середине помещения. Вследствие этого произойдет большое скопление влаги.

• конденсат может скапливаться в центре стены и во время холодов сдвигаться в сторону размещения теплоизолирующих компонентов;
• местом скопления влаги может стать граница ограждающей конструкции и утепляющего слоя, который сыреет и образует плесень в середине комнат;
• в середине самого теплоизолирующего слоя (он постепенно напитается влагой, начнет плесневеть и гнить изнутри).

Точка росы формируется тремя составляющими: атмосферным давлением, температурой воздуха и его влажностьюПенопласт, минеральную вату или другой вид утеплителя необходимо поместить с наружной стороны здания, что позволит разместить значение в утепляющем слое (при таком расположении стены внутри будут оставаться сухими). Для более ясного понимания параметра существуют графики ее размещения на стенах домов с утеплением, а также на зданиях, не имеющих утепляющего слоя. Чтобы самостоятельно произвести такой расчет, можно определить точку росы в стене калькулятором.

Расчет затрат на отопление

Хорошая отопительная система требует достаточно больших финансовых вложений. Основные расходы связаны с:

1. Оборудование отопительной системы. В него входят котел, насос, радиаторы и материал для разводки.
2. Установка обогревательной системы.
3. Затраты на топливо. Количество потраченных денег зависит от выбранного вами топлива.
4. Поддержка оборудования в рабочем состояние.

При расчете затрат нужно учитывать удельную теплоту сгорания. Рассчитайте путем деления теплопотери за сезон на теплотворность сырьевого продукта и получите количество использованного топлива. Умножьте на стоимость за единицу измерения.

Еще один метод подсчета — это расход кВт в час. На дом, площадью 120 м2 потребляется 12 кВт теплоэнергии. В месяц выходит 8640 кВт. Способ подходит для пользователей газа и электричества

Расчет мощности котла и теплопотерь.

Собрав все необходимые показатели, приступайте к калькуляции. Конечный результат укажет количество расходуемого тепла и сориентирует вас на выбор котла. При расчете теплопотерь за основу берутся 2 величины:

1. Разница температуры снаружи и внутри здания (ΔT);
2. Теплозащитные свойства объектов дома (R);

Для выявления расхода тепла ознакомимся с показателями сопротивления теплопередачи некоторых материалов

Таблица 1. Теплозащитные свойства стен

Данные в таблице указаны с температурной разницей 50 °(на улице -30°,а в помещение +20°)

Таблица 2. Тепловые расходы окон

RT — сопротивление теплопередачи;

1. Вт/м^2 – количество тепла, которое расходуется на один кв. м. окна;

четные цифры указывают на воздушное пространство в мм;

Ar — зазор в стеклопакете заполнен аргоном;

К – окно имеет наружное тепловое покрытие.

Имея в наличии стандартные данные о теплозащитных свойствах материалов, и определив перепад температур легко рассчитать тепловые потери. На пример:

Снаружи — 20°С., а внутри +20°С. Стены построены из бревна диаметром 25см. В этом случае

R = 0.550 °С· м2/ Вт. Тепловой расход будет равен 40/0.550=73 Вт/ м2

Теперь можно приступить к выбору источника тепла. Существуют несколько видов котлов:

• Электрические котлы;
• Газовые котлы
• Нагреватели на твердом и жидком топливе
• Гибридные (электрические и на твердом топливе)

Перед тем как приобрести котел, вы должны знать, какая мощность потребуется для поддержания благоприятной температуры в доме. Для этого существуют два способа определения:

1. Расчет мощности по площади помещений.

По статистике принято считать, что для нагрева 10 м2 требуется 1 кВт теплоэнергии. Формула применима в случае, когда высота потолка не более 2,8 м и дом средне утеплен. Суммируем площадь всех комнат.

Получаем, что W=S×Wуд/10, где W- мощность теплогенератора, S-общая площадь здания, а Wуд является удельной мощность, которая в каждом климатическом поясе своя. В южных регионах она 0,7-0,9 кВт, в центральных 1-1,5 кВт, а на севере от 1,5 кВт до 2 кВт. Допустим, котел в доме площадью 150 кв.м, который находится в средних широтах должен обладать мощностью 18-20кВт. Если потолки выше стандартных 2,7м, например, 3м, в этом случае 3÷2,7×20=23 (округляем)

1. Расчет мощности по объему помещений.

Этот тип вычислений можно произвести, придерживаясь строительных норм и правил. В СНиП прописан расчет мощности отопления в квартире. Для кирпичного дома на 1 м3 приходится 34 Вт, а в панельном – 41 Вт. Объем жилья определяется умножением площади на высоту потолка. Например, площадь апартаментов 72 кв.м., а высота потолков 2,8 м. Объем будет равен 201,6 м3. Так, для квартиры в кирпичном доме мощность котла будет равна 6,85 кВт и 8,26 кВт в панельном. Правка возможна в следующих случаях:

• На 0.7, когда этажом выше или ниже находится неотапливаемая квартира;
• На 0.9, если ваша квартира на первом или последнем этаже;
• Коррекция производится при наличии одной внешней стены на 1,1, две – на 1,2.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДБОРУ И РАЗМЕЩЕНИЮ ОБОРУДОВАНИЯ

Сборка и установка солнечного коллектора на крыше — это далеко не всё, что необходимо сделать для использования энергии солнца для подогрева воды. Нужно будет ещё приобрести и установить резервуар-накопитель, подключить его к солнечному коллектору, проложив трубопроводы, образующие замкнутый контур циркуляции теплоносителя, смонтировать и подключить приборы системы управления. Весь этот комплекс работ потребует дополнительных затрат (хотя и не столь существенных), а, возможно, и обращения за помощью к специалистам.

В большинстве ситуаций резервуар-накопитель для горячей воды целесообразно установить в подвале дома, где будет меньше всего проблем с дополнительной статической нагрузкой на перекрытия. Кроме того, в этом случае существенно упрощается схема подключения системы солнечного подогрева воды к котлу отопительной системы дома, чтобы обеспечение горячей водой не зависело от капризов погоды.

Резервуар-накопитель следует выбрать покрупнее, даже если для него придется освободить дополнительное пространство. Чем больше объём накопителя, тем больше он аккумулирует тепла и тем меньше будут колебания температуры воды во время пиковых нагрузок. Исходя из этих соображений, его вместимость должна быть не менее 300 л.

Необходимо позаботиться и о надёжной теплоизоляции резервуара-накопителя, чтобы свести к минимуму все потери тепла. Если есть возможность выбора, то предпочтение следует отдать накопителю, у которого проходы для труб к внутреннему теплообменнику (или теплообменникам) предусмотрены в днище, а не в его горячей верхней зоне. Это также позволит уменьшить потери тепла.

Управление работой солнечной установки для нагрева воды может быть построено по достаточно простой схеме (рис. 2), которая осуществляет регулирование скорости циркуляции теплоносителя в замкнутом контуре, объединяющем солнечный коллектор и теплообменник, расположенный в резервуаре-накопителе. В этой схеме работой циркуляционного насоса управляет дифференциальный регулятор температуры, который сравнивает температуру теплоносителя в двух точках: в солнечном коллекторе и в резервуаре-накопителе. Если температура теплоносителя в солнечном коллекторе выше, чем в резервуаре-накопителе, включается циркуляционный насос и подаёт нагретый теплоноситель в теплообменник, где он отдаёт своё тепло и подогревает воду в резервуаре, а затем вновь по замкнутому контуру перекачивается насосом в солнечный коллектор. Когда температуры в коллекторе и резервуаре выравниваются, дифференциальный регулятор выключает циркуляционный насос.

Помимо датчиков температуры дифференциального регулятора и циркуляционного насоса в контуре циркуляции теплоносителя необходимо установить предохранительный клапан, обратный запорный клапан, расширительный сосуд, контрольный термометр и манометр (см. рис. 2). Также в доступном и удобном месте надо предусмотреть кран для заполнения контура теплоносителем (антифризом) и слива его при опорожнении.

Утепление каркасного дома

На сегодняшний день каркасные дома имеют ряд неоспоримых преимуществ, среди которых цена, небольшой вес, скорость возведения, не нужно ждать усадки, легко протапливаются и недороги в эксплуатации. Рассмотрим расходы на отопление. Каркасная стена толщиной 15 см способна обеспечить круглогодичный температурный комфорт.

Однако чтобы надежно обезопасить ваш дом от холода и зноя летом, необходимо утеплить все конструктивные элементы дома: фундамент, стены, кровлю. В этом случае дом прослужит долго, так как будет защищен от конденсата, плесени, грибка, конструктивные элементы дома будут находится в зоне плюсовых температур, что обеспечит долгую эксплуатацию дома.

На фото типичная картина. Стены прогреваются за счет некачественной теплоизоляции. Разница температуры окружающего воздуха и стен порядка 10 градусов, что говорит о высоких теплопотерях через утеплитель стен. На кровле также видна зона некачественного утепления.

Как правильно установить балочные элементы

При возведении здания из кирпича, при выполнении кладки для установки несущих деталей в стенах выполняются проемы для установки концов горизонтальных опор. По принятым правилам величина опоры конца опорной детали должна быть не менее 15 сантиметров. Установка переводов должна быть строго горизонтальной, что контролируется строительным уровнем. При необходимости регулировки положения под ее концы можно устанавливать плашки или регулировочные проставки. Для деревянных перекрытий обязательна установка гидроизоляции из одного или двух слоев рубероида.

Это защитит материал от переувлажнения, сопровождаемого процессами гниения. С этой же целью деревянные детали обрабатываются противобактериальными препаратами. Для снижения горючести применяются противопожарные пропитки. Свободное пространство, образующееся по ходу установки конца опоры, нужно заполнить утепляющими материалами.

Как произвести онлайн расчет

Рассмотрим порядок подсчета при использовании перекрытия из древесины – наиболее популярного материала для индивидуального и малоэтажного строительства. Эти наиболее сложные математические задачи лучше выполнять с использованием калькулятора из интернета с высокой степенью вероятности получения достоверного результата.

Расчет на прогиб (изгиб) – алгоритм расчета

Для выполнения этой операции разработан определенный порядок. Расчет балки на прогиб и изгиб производится следующим образом:

1. Составляется схема нагружения.
2. Определяются основные размеры опоры.
3. Производится вычисление максимально допустимой нагрузки на эту деталь.
4. При необходимости определяется величина прочности на значение прогибающего момента.
5. Рассчитывается максимально возможный прогиб опорного элемента при данном нагружении.

При вычислении допустимой нагрузки учитываются следующие показатели:

• вес метрового образца перекрытия;
• масса перекрытия в приложении к одному квадратному метру;
• расстояние между опорными балками в метрах.

Учитывая важность точности результат расчета балки на прогиб / изгиб, лучше воспользоваться онлайн-калькулятором, где учтены все характеристики и особенности конструкции перекрытия. Особо важно выполнение расчета балки на прочность

По получении конечного результата нужно учесть необходимость в определенном запасе прочности перекрытия, регламентированного соответствующими СНиП.

Если максимальная распределенная нагрузка превышает показатели прочности материала опоры, необходимо изменить геометрические параметры опоры и пересчитать по новым данным. Величина прогиба зависит также от материала, из которого она изготовлена. Калькулятором предусмотрена также порода древесины, из которой она изготавливается.

Нужно заметить, что этот вид вычисления относится к наиболее сложным математическим операциям в строительстве и часто неподвластен даже инженерам. Поэтому расчет балки на изгиб лучше выполнять с использованием онлайн-калькулятора. А учитывая, что составители калькуляторов тоже люди, им свойственно ошибаться, лучше перепроверить его дополнительно на разных программах. Только вот оценку результата придется выполнять самому. Для этого нужно, как минимум, владеть методикой построения эпюр нагрузок.

Для страховки конструкторы часто вводят на консолях дополнительные упоры в виде укосин, если это возможно.

Онлайн расчет статически неопределимой балки

Опорное основание такого типа считается таковым в том случае, когда к нему нельзя применить уравнение равновесия. Это возможно при том случае, когда на ферме отсутствуют промежуточные шарниры и имеются шарнирные опоры по концам, один из которых является жестко защемленным, а второй оснащается подвижным шарниром.

Алгоритм онлайн просчета предполагает построение эпюр нагрузок в трех плоскостях и представляет собой сложную математическую задачу. Поэтому имеет смысл воспользоваться специальным онлайн калькулятором из интернета и получить конечный результат без особых затрат времени.

Нужно заметить, что выполнение расчетов такого уровня сложности является частным случаем при проектировании нестандартных строений. Чаще всего используются типовые конструкции, где опорные элементы просчитаны заранее. Кроме того, наличие различного рода строительных онлайн калькуляторов упрощает задачу выполнения расчетов. Их использование оправдано, когда возникают сомнения в правильности выбора материалов.

Утепление кирпичного дома

Многие убеждены, что кирпичный дом это воплощение надежности и тепла, со временем эта иллюзия меняется убеждением, что такой дом требует тщательного утепления иначе он может сильно огорчить бережливого хозяина. Нередко фигурируют цифры в 30 — 35 тыс руб расходов на отопление таких домов площадью от 200 квадратных метров. Теплотехнический расчет показывает, что кирпичная стена толщиной в 38 см создает сопротивление теплопередаче более чем 5 раз ниже нормы. Вот она причина высокого расхода тепла.

Рассмотрим типичные случаи применения минеральной ваты.

На фото сделанном внутри помещения, показаны утеплители ( слева минвата, справа экотермикс600 ) и температуры на их поверхности. Минвата гораздо хуже справляется со своими функциями и пропускает холод внутрь помещения. Разница температур примерно в 2 раза, что в целом соответствует эффекту от утепления минватой и экотермиксом.

Причина высоких теплопотерь лежит на поверхности, минвата не плотно прилегает к конструктивам дома, пропуская тепло по всему периметру. На кровлю площадью 200 м2 придется около 700 метров таких щелей, через которые теплый воздух будет проникать на улицу, выбрасывая конденсат на конструктивные элементы дома. На фото продемонстрировано, как теплый воздух свододно проникает между плитами минеральной ваты.

Почему холодно дома?

Сейчас самый разгар строительного сезона, поэтому хочется поговорить о разных способах утепления и возможностях экономии драгоценного топлива. Правильный выбор теплоизоляции и корректная ее установка позволит свести к минимуму расходы на поддержание комфортной температуры зимой и летом.

Как видно на фото, в районе конька крыши идут мощные потери тепла, утеплитель съехал вниз, теплый воздух устремился под конек крыши. Тепловизор показал, что крыша на несколько градусов теплее, чем температура окружающего воздуха. Это говорит о том что утеплитель не справляется со своей функцией и пропускает тепло на кровельное покрытие.

Зачастую, для того чтобы обеспечить тепловой комфорт дома мы идем по пути наращивания мощности обогревательного оборудования, ставим более мощные котлы, предусматриваем конвекторы в каждой комнате, хотя можно идти по пути сбережения тепла за счет правильной теплоизоляции.

Качественная теплоизоляция поддерживает конструктивные элементы дома (стены, фундамент, внутренние элементы кровли) в зоне плюсовых температур, при этом разница температуры воздуха и стен, пола, потолка не должна первышать 3 градуса, иначе появляется ощущение сквозняка и как следствие дискомфорта

Особенное внимание стоит уделить углам, стыкам стен, помещениям с повышенной влажностью, здесь наиболее вероятно может появится конденсат, а возможно грибок и плесень

Некачественная теплоизоляция или ее недостаточная толщина пропустит тепло на кровельное покрытие, что приведет к его нагреву и таянью снега. Талый снег снова замерзнет на свесах кровли в зоне отрицательных температур, что и является причиной образования сосулек. Нарастание сосулек это верный признак того, что теплоизоляция не справляется со своими функциями.

Кроме того намокание утеплителя резко увеличивает его теплопроводность, так как теплопроводность воды составляет 0,56 Вт(М/к), что в 22 раза выше теплопроводности воздуха 0,025 Вт (М/к), соответственно необходимо тщательно следить за состоянием утеплителя или выбирать теплоизоляцию, которая не боится увлажнения, к таким относятся полимерные утеплители : пенополистирол и пенополиуретан.