Что такое теплопотери?
Любое помещение создается с целью защиты от внешней среды, включая погодные явления, перепады температур, воздействие ветра и солнечных лучей. Структура здания включает наружные ограждения: стены, окна, двери, крыши, полы, перекрытия и другие элементы. Каждое из этих ограждений имеет свои теплоизоляционные свойства и способность сохранять или пропускать тепло. Когда в помещении есть источник тепла и поддерживается определенная температура, а снаружи температура значительно ниже, тепло постепенно выходит через эти ограждения. Чем больше разница температур между помещением и улицей, тем интенсивнее теряется тепло. Это явление называется теплопотерями.
Снизить теплопотери можно путем улучшения характеристик материалов ограждений или увеличения их толщины, однако подобные меры имеют свои теплофизические и экономические ограничения. Важно помнить, что наружные ограждения должны «дышать», пропуская влагу и газы. Независимо от качества или толщины ограждений, теплопотери неизбежны. К тому же, для поддержания комфортного микроклимата требуется свежий воздух. Сам человек также выделяет тепло, влагу и газы в процессе жизнедеятельности. Значительная часть теплопотерь связана с выведением отработанного воздуха, и полностью избежать этого невозможно.
Теплопотери и системы отопления
Основной задачей системы отопления является компенсация теплопотерь для поддержания комфортной температуры в помещении. С научной точки зрения отопление представляет собой процесс обогрева помещений с целью устранения теплопотерь и создания оптимальных температурных условий.
Работа системы отопления имеет сезонный характер и требует переменного уровня мощности источника тепла. Это напрямую зависит от климатических условий и погодных факторов региона, где находится здание. С понижением температуры воздуха снаружи потребность в тепле возрастает, а с повышением температуры и усилением солнечной активности она уменьшается. Если в прошлом человек мог вручную подбрасывать дрова в огонь или уголь в печь, современные системы отопления позволяют автоматически регулировать подачу тепла в зависимости от температуры окружающей среды.
Как определить источники теплопотерь в доме? Как выявить теплопотери дома?
Для повышения энергоэффективности жилья важно определить участки, через которые происходит наибольшая утечка тепла. Это позволяет грамотно устранять проблемы и минимизировать потери тепла.
Использование тепловизора
Наиболее точный способ выявления мест утечек тепла — это обследование дома с помощью тепловизора. Этот прибор строит теплограммы, отображающие:
- общее качество теплоизоляции здания;
- участки с интенсивными теплопотерями (так называемые «мостики холода»).
Если тепловизор фиксирует области с пониженным тепловым сопротивлением, они отображаются насыщенным фиолетовым цветом. Это свидетельствует о проблемах в теплоизоляции, например:
- некачественные стыки в стенах;
- недостаточное утепление окон или дверей;
- проникновение холодного воздуха в дом через конструктивные дефекты.
Как посчитать теплопотери помещения?
В условиях роста цен на энергоресурсы понимание уровня теплопотерь помещения становится крайне важным. Это позволяет экономить ресурсы и более точно рассчитывать затраты на отопление. В данной статье мы разберем, как определить количество тепла, которое теряется, и, соответственно, какое количество энергии необходимо для поддержания комфортной температуры.
Часто считается, что энергопотребление теплого пола связано с его мощностью. Однако это не совсем так. Мощность теплого пола определяет скорость нагрева поверхности и способность сохранять нужную температуру в условиях сильного холода. Реальное же потребление энергии зависит от теплопотерь помещения. Поэтому важно знать эти потери и минимизировать их.
Расчет теплопотерь
Для расчета теплопотерь нужно вспомнить основной принцип физики: энергия не возникает из ниоткуда и не исчезает бесследно. Чтобы определить, сколько энергии нужно для отопления, важно понять, сколько тепла теряет помещение. Мы воспользуемся упрощенной методикой расчета, которая подходит для помещений с высотой потолков 2,5–3 м, температурой внутри около +20°C и внешней температурой до -25°C.
Формула расчета:
Qmax = Ро • S • Кст • Кнст • Кок • Кэт • Кдв, (кВт)
- Qmax — максимальные теплопотери помещения (кВт).
- Ро — удельная мощность, зависящая от региона:
- Южные регионы Украины: 0,02 кВт/м².
- Средняя полоса Украины: 0,03 кВт/м².
- Северные районы Украины: 0,04–0,05 кВт/м².
- S — площадь помещения, м².
- Кст — коэффициент теплопотерь через стены:
- Панельные, бетонные, блочные: 1,25–1,5.
- Деревянные (бревенчатые, брусовые): 1,25.
- Кирпичные 1,5 кирпича: 1,5.
- Кирпичные 2,5 кирпича: 1,1.
- Пенобетонные с утеплением: 1,0.
- Кнст — коэффициент по числу наружных стен:
- 1 стена: 1,0.
- 2 стены: 1,15.
- 3 стены: 1,22.
- 4 стены: 1,33.
- Внутреннее помещение: 0,1–0,3.
- Кок — теплопотери через окна:
- Кок = 1 + ρ * Sок, где:
- Sок — площадь окна, м².
- ρ = 0,2 для стандартных окон.
- ρ = 0,1 для однокамерных стеклопакетов.
- ρ = 0,07 для двухкамерных стеклопакетов.
- ρ = 0,057 для энергосберегающих стекол.
- Кок = 1 + ρ * Sок, где:
- Кэт — коэффициент, зависящий от этажа (теплопотери пола):
- Первый/последний этаж: 1,1–1,3.
- Средние этажи: 1,0.
- Кдв — коэффициент теплопотерь через двери:
- Дверь в отапливаемую зону: 1,0.
- Дверь на улицу: 1,2–1,4.
Пример расчета
Допустим, нужно рассчитать теплопотери жилой комнаты в 15 м² в панельном доме на среднем этаже. У комнаты одна наружная стена и окно с однокамерным стеклопакетом (1,5 × 1,5 м). Дом находится в средней полосе Украины.
Дано:
- Ро = 0,03.
- S = 15 м².
- Кст = 1,25 (панельные стены).
- Кнст = 1,0 (одна наружная стена).
- Кок = 1 + 0,1 × 1,5 × 1,5 = 1,225.
- Кэт = 1,0.
- Кдв = 1,0.
Qmax = 0,03 × 15 × 1,25 × 1,0 × 1,225 × 1,0 × 1,0 = 0,69 кВт.
Удельные потери тепла:
Qуд = 0,69 / 15 = 0,046 кВт/м² (или 46 Вт/м²).
Это означает, что для поддержания температуры в помещении потребуется минимум 46 Вт на квадратный метр.
Как просчитать систему отопления?
Возьмем для примера просчет теплопотерь выше и расчитаем мощьность основного отопления на базе электрического теплого пола. Теплопотери комнаты составляют 46 вт м2 или 690 вт на всю комнату 15 м2. Для основного отопления (возможности прогревать помещение в том числе при повышенной минусовой температуре на улице) нужно взять нагреватель в 2,5—3 раза мощнее теплопотерь.
Тоесть:
690 вт * 2,7 (средний коефициент) = 1863 вт сумарная тепловая мощность нагревателя для данной комнаты
Далее просто подбираем комплект (например греющего кабеля) схожей мощности:
Как снизить теплопотери и сэкономить на отоплении? Какие теплопотери у дома, квартиры? Где в доме наибольшие потери тепла?
F.A.Q. часто задаваемые вопросы:
- Какой вид отопления самый эффективный? Какой самый экономичный способ отопления дома? Какая система отопления лучше всего подходит для дома?
Самой эфективной системой отопления считается теплый пол.
- Куда больше тепла теряется: через окна или стены? Сколько тепла теряется через окна без штор?
Через плохо утепленные окна и двери уходит до 40% тепла (детальнее в статье выше)
- Как обнаружить холодные точки в доме? Как найти, откуда дует в доме?
Самый эфетивный способ обнаружыть утечку тепла в жилом помещении — провести профессиональное обследование с использованием тепловизора. Этот инструмент помогает точно определить даже самые незначительные участки, через которые проникает холодный воздух.
- Как устранить теплопотери дома? Как остановить потерю тепла через стены?
Устранить теплопотери можна только при помощи установки правильной теплоизоляции (детальнее про виды утепления в статье по ссылке)
- Как найти утечку тепла без тепловизора?
Вариант скорее подойдет для любителей дедовских методов. Смочите руку водой и медленно проводите ею вдоль стенок на расстоянии 15–20 сантиметров. В этом месте утечек вы почувствуете холодные потоки окон, проникающие сквозь стену или вблизи. Если поднести руку к стене, можно с верхнего уровня определить место утечки.