Consumul de gaz pentru încălzirea unei case de 200 m²: determinarea costurilor la utilizarea combustibilului din rețea și a celui din butelii

Proprietarii de cabane medii și mari trebuie să planifice costurile de întreținere a locuinței. Prin urmare, apare adesea sarcina de a calcula consumul de gaz pentru încălzirea unei case de 200 m² sau de o suprafață mai mare. Arhitectura originală de obicei nu permite utilizarea metodei analogiilor și găsirea unor calcule deja gata.

Cu toate acestea, nu este necesar să plătiți bani pentru rezolvarea acestei sarcini. Toate calculele pot fi făcute independent. Pentru aceasta, veți avea nevoie de cunoștințe despre unele acte normative, precum și de înțelegerea fizicii și geometriei la nivel școlar.

Vă vom ajuta să vă descurcați în această întrebare stringentă pentru economistul casnic. Vă vom sugera după ce formule se fac calculele, ce caracteristici trebuie cunoscute pentru a obține rezultatul. În articolul prezentat de noi sunt date exemple, pe baza cărora va fi mai ușor să faceți propriul calcul.

Determinarea mărimii pierderii de energie

Pentru a determina cantitatea de energie pe care o pierde casa, este necesar să cunoașteți caracteristicile climatice ale zonei, conductivitatea termică a materialelor și normele de ventilație. Iar pentru a calcula volumul necesar de gaz, este suficient să cunoașteți puterea sa calorică. Cel mai important în această lucrare este atenția la detalii.

Încălzirea clădirii trebuie să compenseze pierderile de căldură care au loc din două motive principale: scurgerile de căldură pe perimetrul casei și intrarea aerului rece prin sistemul de ventilație. Ambele procese sunt descrise prin formule matematice, cu ajutorul cărora se pot face calcule independent.

Conductivitatea termică și rezistența termică a materialului

Orice material poate conduce căldura. Intensitatea transmiterii acesteia se exprimă prin coeficientul de conductivitate termică λ (W / (m × °C)). Cu cât acesta este mai mic, cu atât mai bine este protejată clădirea iarna de îngheț.

De conductivitatea termică a materialului din care va fi construită casa depind cheltuielile de încălzire. Acest lucru este deosebit de important pentru regiunile “reci” ale țării.

Cu toate acestea, clădirile pot fi construite sau izolate cu un material de grosime diferită. Prin urmare, în calculele practice se utilizează coeficientul de rezistență la transferul de căldură:

R (m² × °C / W)

Acesta este legat de conductivitatea termică prin următoarea formulă:

R = h / λ,

unde h – grosimea materialului (m).

Exemplu. Să determinăm coeficientul de rezistență la transferul termic pentru blocuri de beton celular de diferite lățimi, marca D700, la λ = 0,16:

• lățime 300 mm: R = 0,3 / 0,16 = 1,88;
• lățime 400 mm: R = 0,4 / 0,16 = 2,50.

Pentru materiale de izolație și blocuri de ferestre poate fi prezentat atât coeficientul de conductivitate termică, cât și coeficientul de rezistență la transferul termic.

Dacă structura de închidere este formată din mai multe materiale, atunci la determinarea coeficientului de rezistență la transferul termic al întregului “strat” se însumează coeficienții straturilor sale individuale.

Exemplu. Peretele este construit din blocuri de beton celular (λ_b = 0,16), cu grosimea de 300 mm. În exterior este izolat cu polistiren extrudat (λ_p = 0,03) cu grosimea de 50 mm, iar în interior este căptușit cu scândură (λ_v = 0,18), cu grosimea de 20 mm.

Există tabele pentru diferite regiuni, în care sunt specificate valorile minime ale coeficientului total de transfer termic pentru perimetrul casei. Acestea au un caracter consultativ.

Acum se poate calcula coeficientul total de rezistență la transferul termic:

R = 0,3 / 0,16 + 0,05 / 0,03 + 0,02 / 0,18 = 1,88 + 1,66 + 0,11 = 3,65.

Contribuția straturilor care sunt nesemnificative din punct de vedere al parametrului “economisirea energiei termice” poate fi neglijată.

Calculul pierderilor de căldură prin elementele de închidere

Pierderile de căldură Q (W) printr-o suprafață omogenă se pot calcula astfel:

Q = S × dT / R,

unde:

• S – aria suprafeței considerate (m²);
• dT – diferența de temperatură între aerul din interior și cel din exteriorul încăperii (°C);
• R – coeficientul de rezistență la transferul termic al suprafeței (m² * °C / W).

Pentru determinarea indicatorului total al tuturor pierderilor de căldură se efectuează următoarele acțiuni:

1. se delimitează zonele care sunt omogene din punct de vedere al coeficientului de rezistență la transferul termic;
2. se calculează ariile acestora;
3. se determină indicatorii rezistenței termice;
4. se efectuează calculul pierderilor de căldură pentru fiecare dintre zone;
5. se însumează valorile obținute.

Exemplu. Cameră de colț de 3 × 4 metri la ultimul etaj, cu un pod rece. Înălțimea finită a tavanului este de 2,7 metri. Există 2 ferestre, cu dimensiunile de 1 × 1,5 m.

Să aflăm pierderile de căldură prin perimetru la o temperatură a aerului în interior de “+25 °C”, iar în exterior de “–15 °C”:

1. Să delimităm zonele omogene din punct de vedere al coeficientului de rezistență: tavan, perete, ferestre.
2. Aria tavanului S_п = 3 × 4 = 12 m². Aria ferestrelor S_о = 2 × (1 × 1,5) = 3 m². Aria pereților S_с = (3 + 4) × 2,7 – S_о = 29,4 m².
3. Coeficientul de rezistență termică a plafonului se compune din valoarea planșeului (scândură cu grosimea de 0.025 m), izolației (plăci de vată minerală cu grosimea de 0.10 m) și a podelei din lemn a mansardei (lemn și placaj cu grosimea totală de 0.05 m): R_p = 0.025 / 0.18 + 0.1 / 0.037 + 0.05 / 0.18 = 3.12. Pentru ferestre, valoarea se ia din pașaportul geamului termopan dublu-cameră: R_o = 0.50. Pentru peretele construit ca în exemplul anterior: R_s = 3.65.
4. Q_p = 12 × 40 / 3.12 = 154 W. Q_o = 3 × 40 / 0.50 = 240 W. Q_s = 29.4 × 40 / 3.65 = 322 W.
5. Pierderile totale de căldură ale camerei model prin structurile de închidere Q = Q_p + Q_o + Q_s = 716 W.

Calculul conform formulelor prezentate oferă o aproximare bună, cu condiția ca materialul să corespundă calităților termoconductoare declarate și să nu existe erori care pot fi comise în timpul construcției. De asemenea, o problemă poate fi îmbătrânirea materialelor și a construcției casei în ansamblu.

Geometria tipică a pereților și acoperișurilor

La determinarea pierderilor de căldură, se obișnuiește să se ia parametrii liniari (lungimea și înălțimea) ai construcției pe interior, nu pe exterior. Adică, la calculul transferului de căldură prin material, se ia în considerare suprafața de contact a aerului cald, nu a aerului rece.

Atunci când se calculează perimetrul interior, este necesar să se țină cont și de grosimea pereților despărțitori interiori. Cel mai simplu mod de a face acest lucru este pe baza planului casei, care este de obicei desenat pe hârtie cu o rețea la scară.

Astfel, de exemplu, pentru dimensiunile casei de 8 × 10 metri și grosimea peretelui de 0.3 metri, perimetrul interior P_vnut = (9.4 + 7.4) × 2 = 33.6 m, iar cel exterior P_vneș = (8 + 10) × 2 = 36 m.

Planșeul interetaj are de obicei o grosime de la 0.20 la 0.30 m. Prin urmare, înălțimea celor două etaje de la podeaua primului până la tavanul celui de-al doilea din exterior va fi H_vneș = 2.7 + 0.2 + 2.7 = 5.6 m. Dacă se însumează doar înălțimea finită, se va obține o valoare mai mică: H_vnut = 2.7 + 2.7 = 5.4 m. Planșeul interetaj, spre deosebire de pereți, nu are funcția de izolare, prin urmare pentru calcule trebuie luat H_vneș.

Pentru casele cu două etaje cu dimensiuni de aproximativ 200 m², diferența dintre suprafața pereților interiori și exteriori este de la 6 la 9%. În mod similar, dimensiunile interioare sunt utilizate pentru parametrii geometrici ai acoperișului și planșeelor.

Calculul suprafeței pereților pentru cabane simple din punct de vedere geometric este elementar, deoarece fragmentele constau din porțiuni dreptunghiulare și frontoane ale spațiilor de pod și mansardă.

Frontoanele mansardelor și podurilor, în majoritatea cazurilor, au forma unui triunghi sau a unui pentagon simetric pe verticală. Calcularea suprafeței lor este destul de simplă.

La calcularea pierderilor de căldură prin acoperiș, în majoritatea cazurilor este suficient să se aplice formulele pentru determinarea ariilor triunghiului, dreptunghiului și trapezului.

Cele mai populare forme de acoperiș ale caselor private. Măsurând parametrii acestora, trebuie să rețineți că în calcule se introduc dimensiunile interioare (fără streșini).

Suprafața acoperișului așezat nu poate fi luată la determinarea pierderilor de căldură, deoarece aceasta include și streșinile, care nu sunt luate în considerare în formulă. În plus, deseori materialul (de exemplu, pâslă de acoperiș sau tablă zincată profilată) este așezat cu o ușoară suprapunere.

Uneori pare că este destul de complicat să calculezi suprafața acoperișului. Cu toate acestea, în interiorul casei, geometria izolației termice a etajului superior poate fi mult mai simplă.

Geometria dreptunghiulară a ferestrelor nu provoacă probleme în calcule. Dacă geamurile termopan au o formă complexă, atunci suprafața lor poate fi aflată nu prin calcul, ci din fișa tehnică a produsului.

Pierderile de căldură prin podea și fundație

Calcularea pierderilor de căldură în sol prin podeaua etajului inferior, precum și prin pereții și podeaua subsolului, se efectuează conform regulilor specificate în Anexa “E” a SP 50.13330.2012. Motivul este că viteza de propagare a căldurii în pământ este mult mai mică decât în atmosferă, de aceea solurile pot fi considerate și ele ca material izolator.

Dar, deoarece au tendința de a îngheța, suprafața podelei este împărțită în 4 zone. Lățimea primelor trei este de 2 metri, iar a patra zonă cuprinde partea rămasă.

Zonele de pierdere de căldură ale podelei și subsolului repetă forma perimetrului fundației. Principalele pierderi de căldură vor avea loc prin zona nr. 1

Pentru fiecare zonă se determină coeficientul de rezistență la transferul termic, pe care îl adaugă solul:

• zona 1: R₁ = 2.1;
• zona 2: R₂ = 4.3;
• zona 3: R₃ = 8.6;
• zona 4: R₄ = 14.2.

Dacă podelele sunt izolate, atunci pentru determinarea coeficientului total de rezistență termică se adună indicatorii izolației și ai solului.

Exemplu. Să presupunem că o casă cu dimensiuni exterioare de 10 × 8 m și grosimea pereților de 0.3 m are un subsol cu adâncimea de 2.7 m. Plafonul acestuia se află la nivelul solului. Este necesar să se calculeze pierderile de căldură în sol la temperatura interioară a aerului “+25 °C” și cea exterioară “–15 °C”.

Să presupunem că pereții sunt realizați din blocuri FBS, cu grosimea de 40 cm (λ_f = 1,69). Din interior, aceștia sunt căptușiți cu scânduri, cu grosimea de 4 cm (λ_d = 0,18). Podeaua subsolului este turnată din beton de argilă expandată, cu grosimea de 12 cm (λ_k = 0,70). Atunci coeficientul de rezistență termică al pereților subsolului: R_s = 0,4 / 1,69 + 0,04 / 0,18 = 0,46, iar al podelei R_p = 0,12 / 0,70 = 0,17.

Dimensiunile interioare ale casei vor fi de 9,4 × 7,4 metri.

Schema împărțirii subsolului în zone pentru problema analizată. Calculul ariilor în această geometrie simplă se reduce la determinarea laturilor dreptunghiurilor și la înmulțirea acestora.

Vom calcula ariile și coeficienții de rezistență la transferul termic pe zone:

• Zona 1 merge doar pe perete. Are perimetrul de 33,6 m și înălțimea de 2 m. Prin urmare, S₁ = 33,6 × 2 = 67,2. R_z1 = R_s + R₁ = 0,46 + 2,1 = 2,56.
• Zona 2 pe perete. Are perimetrul de 33,6 m și înălțimea de 0,7 m. Prin urmare, S_2s = 33,6 × 0,7 = 23,52. R_z2s = R_s + R₂ = 0,46 + 4,3 = 4,76.
• Zona 2 pe podea. S_2p = 9,4 × 7,4 – 6,8 × 4,8 = 36,92. R_z2p = R_p + R₂ = 0,17 + 4,3 = 4,47.
• Zona 3 merge doar pe podea. S₃ = 6,8 × 4,8 – 2,8 × 0,8 = 30,4. R_z3 = R_p + R₃ = 0,17 + 8,6 = 8,77.
• Zona 4 merge doar pe podea. S₄ = 2,8 × 0,8 = 2,24. R_z4 = R_p + R₄ = 0,17 + 14,2 = 14,37.

Pierderile de căldură ale etajului subsolului Q = (S₁ / R_z1 + S_2s / R_z2s + S_2p / R_z2p + S₃ / R_z3 + S₄ / R_z4) × dT = (26,25 + 4,94 + 8,26 + 3,47 + 0,16) × 40 = 1723 W.

Luarea în considerare a încăperilor neîncălzite

Adesea, la calcularea pierderilor de căldură, apare situația în care casa are o încăpere neîncălzită, dar izolată. În acest caz, transferul de energie are loc în două etape. Vom analiza această situație pe exemplul mansardei.

Într-un spațiu de mansardă izolat, dar neîncălzit, în perioada rece, temperatura se stabilește mai ridicată decât afară. Acest lucru se datorează transferului de căldură prin planșeul intermediar.

Problema principală constă în faptul că suprafața planșeului dintre mansardă și etajul superior diferă de suprafața acoperișului și a frontoanelor. În acest caz, este necesar să se utilizeze condiția de echilibru a transferului de căldură Q₁ = Q₂.

Acesta poate fi scris și în felul următor:

K₁ × (T₁ – T_#) = K₂ × (T_# – T₂),

unde:

• K₁ = S₁ / R₁ + … + S_n / R_n pentru planșeul dintre partea caldă a casei și încăperea rece;
• K₂ = S₁ / R₁ + … + S_n / R_n pentru planșeul dintre încăperea rece și stradă.

Din egalitatea transferului de căldură găsim temperatura care se va stabili în încăperea rece, cunoscând valorile din casă și de afară. T_# = (K₁ × T₁ + K₂ × T₂) / (K₁ + K₂). După aceea, înlocuim valoarea în formulă și găsim pierderile de căldură.

Exemplu. Să presupunem că dimensiunea interioară a casei este de 8 x 10 metri. Unghiul acoperișului – 30°. Temperatura aerului în încăperi este “+25 °C”, iar afară – “–15 °C”.

Coeficientul de rezistență termică a tavanului se calculează ca în exemplul din secțiunea de calcul al pierderilor de căldură prin elementele de închidere: R_p = 3.65. Suprafața planșeului este de 80 m², deci K₁ = 80 / 3.65 = 21.92.

Suprafața acoperișului S₁ = (10 × 8) / cos(30) = 92.38. Coeficientul de rezistență termică se calculează ținând cont de grosimea lemnului (șipci și finisaj – 50 mm) și a vatei minerale (10 cm): R₁ = 2.98.

Suprafața ferestrei pentru fronton S₂ = 1.5. Pentru un geam termopan obișnuit cu două camere, rezistența termică R₂ = 0.4. Suprafața frontonului se calculează cu formula: S₃ = 8² × tg(30) / 4 – S₂ = 7.74. Coeficientul de rezistență la transferul de căldură este același ca la acoperiș: R₃ = 2.98.

Pierderea de căldură prin ferestre constituie o parte semnificativă din toate pierderile de energie. De aceea, în regiunile cu ierni reci, ar trebui să se aleagă geamuri termopan “calde”.

Calculăm coeficientul pentru acoperiș (fără a uita că numărul frontoanelor este de două):

K₂ = S₁ / R₁ + 2 × (S₂ / R₂ + S₃ / R₃) = 92.38 / 2.98 + 2 × (1.5 / 0.4 + 7.74 / 2.98) = 43.69.

Să calculăm temperatura aerului în încăperea de la mansardă:

T_# = (21.92 × 25 + 43.69 × (–15)) / (21.92 + 43.69) = –1.64 °C.

Substituim valoarea obținută în oricare dintre formulele de calcul al pierderilor de căldură (în condițiile de echilibru ele sunt egale) și obținem rezultatul căutat:

Q₁ = K₁ × (T₁ – T_#) = 21.92 × (25 – (–1.64)) = 584 W.

Răcirea prin ventilație

Sistemul de ventilație se instalează pentru menținerea unui microclimat normal în casă. Acest lucru duce la pătrunderea aerului rece în încăpere, ceea ce trebuie de asemenea luat în considerare la calculul pierderilor de căldură.

Cerințele privind volumul de ventilație sunt prevăzute în mai multe documente normative. La proiectarea sistemului interior al casei, în primul rând trebuie să se țină seama de cerințele §7 SNiP 41-01-2003 și §4 SanPiN 2.1.2.2645-10.

Deoarece unitatea de măsură acceptată pentru pierderile de căldură este wattul, capacitatea termică a aerului c (kJ / kg ×°C) trebuie convertită la dimensiunea „W × h / kg × °C”. Pentru aerul la nivelul mării, se poate accepta valoarea c = 0.28 W × h / kg ×°C.

Deoarece volumul de ventilație se măsoară în metri cubi pe oră, este de asemenea necesar să se cunoască densitatea aerului q (kg / m³). La presiunea atmosferică normală și umiditatea medie, această valoare poate fi considerată q = 1.30 kg / m³.

Instalație de ventilație casnică cu recuperator. Volumul declarat pe care îl trece este dat cu o mică eroare. Prin urmare, nu are sens să se calculeze exact densitatea și capacitatea termică a aerului din localitate până la sutimi.

Consumul de energie pentru compensarea pierderilor de căldură prin ventilație poate fi calculat folosind următoarea formulă:

Q = L × q × c × dT = 0.364 × L × dT,

unde:

• L – debitul de aer (m³ / h);
• dT – diferența de temperatură dintre aerul din cameră și aerul intrat (°C).

Dacă aerul rece intră direct în casă, atunci:

dT = T₁ – T₂,

unde:

• T₁ – temperatura din interiorul încăperii;
• T₂ – temperatura de afară.

Dar pentru obiecte mari, în sistemul de ventilație se integrează de obicei un recuperator (schimbător de căldură). Acesta permite economisirea semnificativă a resurselor energetice, deoarece încălzirea parțială a aerului care intră are loc datorită temperaturii fluxului de ieșire.

Eficiența acestor dispozitive se măsoară prin randamentul lor k (%). În acest caz, formula anterioară va lua forma:

dT = (T₁ – T₂) × (1 – k / 100).

Calculul consumului de gaz

Cunoscând pierderile totale de căldură, se poate calcula destul de simplu debitul necesar de gaz natural sau lichefiat pentru încălzirea unei case cu suprafața de 200 m².

Pe lângă volumul de combustibil, cantitatea de energie eliberată este influențată de puterea calorică a acestuia. Pentru gaz, acest indicator depinde de umiditatea și compoziția chimică a amestecului furnizat. Se distinge puterea calorică superioară (H_h) și inferioară (H_l).

Puterea calorică inferioară a propanului este mai mică decât cea a butanului. Prin urmare, pentru a determina cu exactitate puterea calorică a gazului lichefiat, este necesar să se cunoască raportul procentual al acestor componente din amestecul furnizat cazanului.

Pentru a calcula volumul de combustibil care va fi suficient garantat pentru încălzire, în formulă se introduce valoarea puterii calorice inferioare, care poate fi aflată de la furnizorul de gaz. Unitatea standard de măsură a puterii calorice este “mJ / m³” sau “mJ / kg”. Dar, deoarece unitățile de măsură ale puterii cazanelor și ale pierderilor de căldură operează în wați, nu în jouli, este necesară efectuarea unei conversii, ținând cont că 1 mJ = 278 W × h.

Dacă valoarea puterii calorice inferioare a amestecului este necunoscută, atunci se pot lua următoarele cifre medii:

• pentru gaz natural H_l = 9.3 kW × h / m³;
• pentru gaz lichefiat H_l = 12.6 kW × h / kg.

Un alt indicator necesar pentru calcule – randamentul cazanului K. De obicei, acesta se măsoară în procente. Formula finală a consumului de gaz pentru o perioadă de timp E (h) are următoarea formă:

V = Q × E / (H_l × K / 100).

Perioada în care se pornește încălzirea centralizată în case se determină în funcție de temperatura medie zilnică a aerului.

Dacă în ultimele cinci zile aceasta nu depășește “+ 8 °С”, atunci, conform Hotărârii Guvernului Federației Ruse nr. 307 din 13.05.2006, furnizarea căldurii în casă trebuie asigurată. Pentru casele particulare cu încălzire autonomă, la calculul consumului de combustibil se operează, de asemenea, cu aceste cifre.

Datele exacte privind numărul de zile cu temperaturi care nu depășesc “+ 8 °С” pentru localitatea în care este construită cabana pot fi obținute de la filiala locală a Centrului Hidrometeorologic.

Dacă casa este situată în apropierea unei localități mari, atunci este mai simplu să se utilizeze tabelul 1 din SNiP 23-01-99 (coloana nr. 11). Înmulțind această valoare cu 24 (ore pe zi), obținem parametrul E din ecuația de calcul al consumului de gaz.

Pe baza datelor climatice din tab. 1 al SNiP 23-01-99, organizațiile de construcții efectuează calcule pentru determinarea pierderilor de căldură ale clădirilor.

Dacă volumul de aer admis și temperatura interioară vor fi constante (sau cu fluctuații minore), atunci pierderile de căldură prin elementele de închidere și din cauza ventilației încăperilor vor fi direct proporționale cu temperatura aerului exterior.

Prin urmare, pentru parametrul T₂ din ecuațiile de calcul al pierderilor de căldură, se poate lua valoarea din coloana nr. 12 din tabelul 1. SNiP 23-01-99.

Exemplu pentru o vilă de 200 m²

Să calculăm consumul de gaz pentru o vilă lângă orașul Rostov-pe-Don. Durata perioadei de încălzire: E = 171 × 24 = 4104 h. Temperatura medie exterioară T₂ = – 0,6 °C. Temperatura dorită în casă: T₁ = 24 °C.

Vilă cu două etaje și garaj neîncălzit. Suprafața totală – aproximativ 200 m². Pereții nu sunt izolați suplimentar, ceea ce este acceptabil pentru clima regiunii Rostov.

Pasul 1. Să calculăm pierderile de căldură prin perimetru, excluzând garajul.

Pentru aceasta, vom identifica secțiunile omogene:

• Ferestre. În total, există 9 ferestre cu dimensiunile 1,6 × 1,8 m, o fereastră cu dimensiunile 1,0 × 1,8 m și 2,5 ferestre rotunde cu suprafața de 0,38 m² fiecare. Suprafața totală a ferestrelor: S_ferestre = 28,60 m². Conform pașaportului produselor, R_ferestre = 0,55. Atunci Q_ferestre = 1279 W.
• Uși. Există 2 uși izolate cu dimensiunile 0,9 × 2,0 m. Suprafața lor: S_uși = 3,6 m². Conform pașaportului produsului, R_uși = 1,45. Atunci Q_uși = 61 W.
• Perete orb. Secțiunea „ABVGD”: 36,1 × 4,8 = 173,28 m². Secțiunea „DA”: 8,7 × 1,5 = 13,05 m². Secțiunea „DEJ”: 18,06 m². Suprafața frontonului acoperișului: 8,7 × 5,4 / 2 = 23,49. Total, suprafața peretelui orb: S_perete = 251,37 – S_ferestre – S_uși = 219,17 m². Pereții sunt construiți din beton celular de 40 cm grosime și cărămidă aparentă cu goluri. R_perete = 2,50 + 0,63 = 3,13. Atunci Q_perete = 1723 W.

Pierderile totale de căldură prin perimetru:

Q_perimetru = Q_ferestre + Q_uși + Q_perete = 3063 W.

Pasul 2. Să calculăm pierderile de căldură prin acoperiș.

Izolația constă dintr-un înveliș continuu (35 mm), vată minerală (10 cm) și lambriuri (15 mm). R_acoperiș = 2,98. Suprafața acoperișului deasupra corpului principal: 2 × 10 × 5,55 = 111 m², iar deasupra cazangeriei: 2,7 × 4,47 = 12,07 m². Total S_acoperiș = 123,07 m². Atunci Q_acoperiș = 1016 W.

Pasul 3. Să calculăm pierderile de căldură prin podea.

Zonele pentru încăperea încălzită și garaj trebuie calculate separat. Suprafața poate fi determinată exact prin formule matematice, dar și cu ajutorul editorilor vectoriali precum Corel Draw.

Rezistența la transferul de căldură este oferită de scândurile podelei brute și placajul sub laminat (5 cm în total), precum și de izolația bazaltică (5 cm). R_podelei = 1.72. Atunci pierderile de căldură prin podea vor fi:

Q_podea = (S₁ / (R_podea + 2.1) + S₂ / (R_podea + 4.3) + S₃ / (R_podea + 2.1)) × dT = 546 W.

Pasul 4. Să calculăm pierderile de căldură prin garajul rece. Podeaua acestuia nu este izolată.

Din casa încălzită, căldura pătrunde în două moduri:

1. Prin peretele portant. S₁ = 28.71, R₁ = 3.13.
2. Prin peretele despărțitor de cărămidă către centrala termică. S₂ = 11.31, R₂ = 0.89.

Obținem K₁ = S₁ / R₁ + S₂ / R₂ = 21.88.

Din garaj spre exterior, căldura iese în felul următor:

1. Prin fereastră. S₁ = 0.38, R₁ = 0.55.
2. Prin poartă. S₂ = 6.25, R₂ = 1.05.
3. Prin perete. S₃ = 19.68, R₃ = 3.13.
4. Prin acoperiș. S₄ = 23.89, R₄ = 2.98.
5. Prin podea. Zona 1. S₅ = 17.50, R₅ = 2.1.
6. Prin podea. Zona 2. S₆ = 9.10, R₆ = 4.3.

Obținem K₂ = S₁ / R₁ + … + S₆ / R₆ = 31.40

Să calculăm temperatura în garaj în condițiile echilibrului de transfer termic: T_# = 9.2 °C. Atunci pierderile de căldură vor fi: Q_garaj = 324 W.

Pasul 5. Să calculăm pierderile de căldură ca urmare a ventilației.

Să presupunem că volumul de ventilație calculat pentru o astfel de vilă cu 6 persoane care locuiesc în ea este de 440 m³/oră. În sistem este instalat un recuperator cu un randament de 50%. În aceste condiții, pierderile de căldură: Q_vent = 1970 W.

Pasul 6. Să determinăm pierderile totale de căldură, adunând toate valorile locale: Q = 6919 W.

Pasul 7. Să calculăm volumul de gaz necesar pentru încălzirea casei model în perioada de iarnă, la un randament al cazanului de 92%:

• Gaz natural. V = 3319 m³.
• Gaz lichefiat. V = 2450 kg.

După calcule, se pot analiza costurile financiare pentru încălzire și oportunitatea investițiilor menite să reducă pierderile de căldură.

Concluzii și material video util pe această temă

Conductivitatea termică și rezistența la transferul de căldură a materialelor. Reguli de calcul pentru pereți, acoperiș și podea:

Cea mai dificilă parte a calculelor pentru determinarea volumului de gaz necesar pentru încălzire este identificarea pierderilor de căldură ale obiectului încălzit. Aici, în primul rând, trebuie să acordați o atenție deosebită calculelor geometrice.

Dacă costurile financiare pentru încălzire par excesive, atunci ar trebui să vă gândiți la o izolare suplimentară a casei. Cu atât mai mult cu cât calculele pierderilor de căldură arată bine structura înghețului.

Vă rugăm să lăsați comentarii în blocul de mai jos, să adresați întrebări despre punctele neclare și interesante, să postați fotografii pe tema articolului. Împărtășiți propria experiență în efectuarea calculelor pentru a determina cheltuielile de încălzire. Este posibil ca sfaturile dumneavoastră să ajute foarte mult vizitatorii site-ului.