Pemanasan rumah pribadi adalah elemen penting dari perumahan yang nyaman. Setuju bahwa pengaturan kompleks pemanas harus didekati dengan hati-hati, sebagai kesalahan itu mahal. Tetapi Anda belum pernah melakukan perhitungan seperti itu dan tidak tahu bagaimana melakukannya dengan benar?
Kami akan membantu Anda - dalam artikel kami, kami akan mempertimbangkan secara rinci bagaimana perhitungan sistem pemanas rumah pribadi dilakukan untuk secara efektif mengkompensasi kehilangan panas di bulan-bulan musim dingin.
Kami memberikan contoh spesifik, menambahkan bahan ke artikel dengan foto visual dan tips video yang bermanfaat, serta tabel yang relevan dengan indikator dan koefisien yang diperlukan untuk perhitungan.
Kehilangan panas dari rumah pribadi
Bangunan kehilangan panas karena perbedaan suhu udara di dalam dan di luar rumah. Kehilangan panas lebih tinggi, semakin signifikan area amplop bangunan (jendela, atap, dinding, fondasi).
Juga, hilangnya energi panas dikaitkan dengan bahan-bahan amplop bangunan dan ukurannya. Misalnya, hilangnya panas dinding tipis lebih besar dari tebal.
Galeri Gambar
Foto dari
Sistem pemanas rumah pribadi dengan dua unit
Opsi untuk memanaskan di rumah kayu
Kebocoran udara dan panas melalui jendela dan pintu
Sistem ventilasi udara segar
DHW dan diagram sirkuit pemanas
Pemilihan boiler berdasarkan jenis bahan bakar
Opsi untuk meletakkan sirkuit pemanas
Opsi pemanasan luar ruangan
Perhitungan pemanasan yang efektif untuk rumah pribadi tentu saja memperhitungkan bahan yang digunakan dalam konstruksi amplop bangunan.
Misalnya, dengan ketebalan yang sama dari dinding yang terbuat dari kayu dan batu bata, panas dilakukan dengan intensitas yang berbeda - kehilangan panas melalui struktur kayu lebih lambat. Beberapa bahan membiarkan panas lewat lebih baik (logam, batu bata, beton), yang lain lebih buruk (kayu, wol mineral, busa polistiren).
Suasana di dalam bangunan tempat tinggal tidak langsung berkaitan dengan lingkungan udara eksternal. Dinding, bukaan jendela dan pintu, atap, dan fondasi di musim dingin memindahkan panas dari rumah ke luar, sebagai balasannya dingin. Mereka menyumbang 70-90% dari total kehilangan panas pondok.
Dinding, atap, jendela, dan pintu - semuanya memungkinkan panas di musim dingin. Imager termal jelas menunjukkan kebocoran panas
Kebocoran energi panas yang konstan selama musim panas juga terjadi melalui ventilasi dan pembuangan kotoran.
Saat menghitung kehilangan panas dari konstruksi perumahan individu, data ini biasanya tidak diperhitungkan. Tetapi dimasukkannya kehilangan panas melalui saluran pembuangan dan sistem ventilasi dalam perhitungan termal umum rumah masih merupakan keputusan yang tepat.
Sistem isolasi termal yang diatur secara signifikan dapat secara signifikan mengurangi kebocoran panas yang melewati struktur bangunan, bukaan pintu / jendela
Tidak mungkin untuk menghitung sirkuit pemanas otonom rumah negara tanpa mengevaluasi kehilangan panas dari struktur yang melampirkannya. Lebih tepatnya, tidak akan mungkin untuk menentukan kapasitas boiler pemanas, cukup untuk memanaskan pondok di es yang paling parah.
Analisis konsumsi energi termal aktual melalui dinding akan memungkinkan Anda untuk membandingkan biaya peralatan boiler dan bahan bakar dengan biaya isolasi termal amplop bangunan.
Lagi pula, semakin hemat energi rumah, mis. semakin sedikit panas yang hilang di bulan-bulan musim dingin, semakin rendah biaya untuk mendapatkan bahan bakar.
Untuk perhitungan yang kompeten dari sistem pemanas, koefisien konduktivitas termal dari bahan bangunan umum akan diperlukan.
Tabel nilai koefisien konduktivitas termal dari berbagai bahan bangunan, paling sering digunakan dalam konstruksi
Perhitungan kehilangan panas melalui dinding
Dengan menggunakan pondok berlantai dua bersyarat sebagai contoh, kami menghitung kehilangan panas melalui struktur dindingnya.
Data awal:
- "kotak" kotak dengan dinding depan selebar 12 m dan tinggi 7 m;
- dalam dinding 16 lubang, luas masing-masing 2,5 m2;
- bahan dinding depan - keramik bata padat;
- tebal dinding - 2 bata.
Selanjutnya, kita akan menghitung kelompok indikator dari mana nilai total kehilangan panas melalui dinding ditambahkan.
Resistensi perpindahan panas
Untuk mengetahui indeks ketahanan perpindahan panas untuk dinding fasad, perlu untuk membagi ketebalan bahan dinding dengan koefisien konduktivitas termal.
Untuk sejumlah bahan struktural, data pada koefisien konduktivitas termal disajikan pada gambar di atas dan di bawah.
Untuk perhitungan yang akurat, koefisien konduktivitas termal yang ditunjukkan dalam tabel bahan isolasi termal yang digunakan dalam konstruksi akan diperlukan.
Dinding kondisional kami dibangun dari batu bata keramik padat, dengan konduktivitas termal 0,56 W / mtentangKetebalannya, dengan mempertimbangkan pasangan bata pada pusat distribusi pusat, adalah 0,51 m. Membagi ketebalan dinding dengan konduktivitas termal dari batu bata, kami memperoleh hambatan perpindahan panas dinding:
0,51: 0,56 = 0,91 W / m2 × oDARI
Kami membulatkan hasil pembagian menjadi dua tempat desimal, tidak perlu untuk data yang lebih akurat tentang resistensi perpindahan panas.
Area Dinding Eksternal
Karena bangunan persegi dipilih sebagai contoh, luas dinding ditentukan dengan mengalikan lebar dengan tinggi satu dinding, kemudian dengan jumlah dinding eksternal:
12 · 7 · 4 = 336 m2
Jadi, kita tahu luas dinding depan. Tapi bagaimana dengan bukaan jendela dan pintu, menempati bersama 40 m2 (2,5 · 16 = 40 m2) dari dinding depan, haruskah mereka diperhitungkan?
Memang, bagaimana menghitung dengan benar pemanasan otonom di rumah kayu tanpa memperhitungkan ketahanan perpindahan panas dari struktur jendela dan pintu.
Koefisien konduktivitas termal dari bahan isolasi panas yang digunakan untuk isolasi dinding penyangga beban
Jika perlu untuk menghitung kehilangan panas bangunan besar atau rumah hangat (hemat energi) - ya, dengan mempertimbangkan koefisien perpindahan panas kusen jendela dan pintu masuk akan benar dalam perhitungan.
Namun, untuk bangunan bertingkat rendah yang dibangun IZHS dari bahan tradisional, bukaan pintu dan jendela dapat diabaikan. Itu jangan mengambil area mereka dari total area dinding depan.
Kehilangan panas dinding umum
Kami menemukan hilangnya panas dinding dari satu meter persegi ketika perbedaan suhu antara udara di dalam dan di luar rumah adalah satu derajat.
Untuk melakukan ini, bagilah unit dengan hambatan perpindahan panas dari dinding, yang dihitung sebelumnya:
1: 0,91 = 1,09 W / m2·tentangDARI
Mengetahui kehilangan panas per meter persegi dari perimeter dinding eksternal, Anda dapat menentukan kehilangan panas pada suhu jalan tertentu.
Misalnya, jika suhu di pondok +20 tentangC, dan di jalan -17 tentangC, perbedaan suhu adalah 20 + 17 = 37 tentangC. Dalam situasi seperti itu, total panas yang hilang dari dinding rumah kondisional kami adalah:
0,91 · 336 · 37 = 11313 W,
Di mana: 0,91 - tahan perpindahan panas per meter persegi dinding; 336 - area dinding depan; 37 - perbedaan suhu antara suasana indoor dan outdoor.
Koefisien konduktivitas termal dari bahan isolasi panas yang digunakan untuk isolasi lantai / dinding, untuk screed lantai kering dan pelurusan dinding
Kami menghitung ulang kehilangan panas yang dihasilkan dalam kilowatt jam, mereka lebih nyaman untuk persepsi dan perhitungan selanjutnya dari kekuatan sistem pemanas.
Kehilangan panas dinding dalam kilowatt jam
Pertama-tama kita mengetahui berapa banyak energi panas yang akan menembus dinding dalam satu jam dengan perbedaan suhu 37 tentangDARI.
Kami mengingatkan Anda bahwa perhitungan dilakukan untuk rumah dengan karakteristik struktural, dipilih secara kondisional untuk perhitungan demonstrasi dan demonstrasi:
113131: 1000 = 11.313 kWh,
Di mana: 11313 - jumlah kehilangan panas yang diperoleh sebelumnya; 1 jam; 1000 adalah jumlah watt per kilowatt.
Koefisien konduktivitas termal bahan bangunan yang digunakan untuk isolasi dinding dan lantai
Untuk menghitung kehilangan panas per hari, kehilangan panas yang dihasilkan per jam dikalikan dengan 24 jam:
11.31324 = 271.512 kWh
Untuk kejelasan, kami menemukan hilangnya energi termal untuk musim pemanasan penuh:
7 · 30 · 271.512 = 57017.52 kWh,
Di mana: 7 - jumlah bulan di musim panas; 30 - jumlah hari dalam sebulan; 271.512 - hilangnya panas setiap hari dari dinding.
Jadi, perkiraan kehilangan panas rumah dengan karakteristik struktur penutup yang dipilih di atas akan berjumlah 57017,52 kWh selama tujuh bulan musim pemanasan.
Mempertimbangkan efek ventilasi rumah pribadi
Sebagai contoh, kami akan menghitung kehilangan panas ventilasi selama musim panas untuk pondok bersyarat berbentuk persegi, dengan dinding selebar 12 meter dan tinggi 7 meter.
Tidak termasuk furnitur dan dinding interior, volume internal atmosfer di gedung ini adalah:
12 · 12 · 7 = 1008 m3
Pada suhu udara +20 tentangC (norma di musim panas) densitasnya adalah 1,2047 kg / m3dan panas spesifiknya adalah 1,005 kJ / (kgtentangDARI).
Kami menghitung massa atmosfer di rumah:
10081.2047 = 1.214,34 kg,
Di mana: 1008 - volume atmosfer rumah; 1.2047 - kepadatan udara pada t +20 tentangDARI.
Tabel dengan nilai koefisien konduktivitas termal dari bahan yang mungkin diperlukan untuk perhitungan yang akurat
Misalkan perubahan volume udara lima kali lipat di tempat rumah. Perhatikan bahwa kebutuhan pasti untuk volume pasokan udara segar tergantung pada jumlah penghuni pondok.
Dengan perbedaan suhu rata-rata antara rumah dan jalan di musim panas, sama dengan 27 tentangC (20 tentangC rumah, -7 tentangDengan atmosfer eksternal) per hari untuk memanaskan pasokan udara dingin, Anda memerlukan energi termal:
5.271214.34-1.005 = 164755.58 kJ,
Di mana: 5 - jumlah perubahan udara di lokasi; 27 - perbedaan suhu antara suasana indoor dan outdoor; 1214.34 - kepadatan udara pada t +20 tentangDARI; 1,005 - panas spesifik udara.
Kami mengonversi kilojoule menjadi kilowatt jam, membagi nilainya dengan jumlah kilojoule dalam satu kilowatt jam (3600):
164755.58: 3600 = 45,76 kWh
Setelah memastikan biaya energi panas untuk memanaskan udara di dalam rumah selama penggantian lima kali lipat melalui ventilasi pasokan, dimungkinkan untuk menghitung kehilangan panas “udara” untuk musim pemanasan tujuh bulan:
7 · 30 · 45.76 = 9609.6 kWh,
Di mana: 7 - jumlah bulan "panas"; 30 - jumlah rata-rata hari dalam sebulan; 45,76 - biaya energi panas setiap hari untuk memanaskan udara pasokan.
Ventilasi (infiltrasi) biaya energi tidak bisa dihindari, karena pembaruan udara di pondok sangat penting.
Kebutuhan pemanasan dari atmosfir udara yang dapat diganti di rumah harus dihitung, dijumlahkan dengan kehilangan panas melalui selubung bangunan dan diperhitungkan saat memilih boiler pemanas. Ada jenis lain dari konsumsi energi panas, yang terakhir - pembuangan panas selokan.
Biaya energi untuk persiapan DHW
Jika selama bulan-bulan yang lebih hangat air dingin datang dari keran ke pondok, maka pada musim panas, es menjadi dingin, dengan suhu tidak melebihi +5. tentangC. Mandi, mencuci piring, dan mencuci tidak mungkin dilakukan tanpa memanaskan air.
Air yang masuk ke dalam mangkuk toilet bersentuhan melalui dinding dengan atmosfer rumah, mengambil sedikit panas. Apa yang terjadi pada air yang dipanaskan dengan membakar bahan bakar tidak bebas dan dihabiskan untuk kebutuhan rumah tangga? Dituangkan ke saluran pembuangan.
Boiler sirkuit ganda dengan boiler pemanas tidak langsung, digunakan untuk memanaskan pendingin dan untuk memasok air panas ke sirkuit yang dibuat untuk itu.
Pertimbangkan sebuah contoh. Satu keluarga dengan tiga orang, misalkan menghabiskan 17 m3 air setiap bulan. 1000 kg / m3 - kepadatan air, dan 4,183 kJ / kgtentangC adalah panas spesifiknya.
Suhu rata-rata air pemanas ditujukan untuk kebutuhan domestik, biarlah +40 tentangC. Oleh karena itu, perbedaan suhu rata-rata antara air dingin memasuki rumah (+5 tentangC) dan dipanaskan dalam boiler (+30 tentangC) ternyata 25 tentangDARI.
Untuk menghitung kehilangan panas selokan, kami mempertimbangkan:
17 · 1000 · 25 · 4.183 = 1777775 kJ,
Di mana: 17 - volume konsumsi air bulanan; 1000 adalah kerapatan air; 25 - perbedaan suhu antara air dingin dan panas; 4.183 - panas spesifik air;
Untuk mengonversi kilojoule ke jam kilowatt yang lebih mudah dipahami:
1777775: 3600 = 493,82 kWh
Jadi, untuk periode tujuh bulan dari musim pemanasan, panaskan energi dalam jumlah:
493.827 = 3456,74 kWh
Konsumsi energi panas untuk memanaskan air untuk kebutuhan higienis kecil, dibandingkan dengan kehilangan panas melalui dinding dan ventilasi. Tapi ini juga konsumsi energi, memuat boiler pemanas atau boiler dan menyebabkan konsumsi bahan bakar.
Perhitungan kekuatan boiler
Ketel dalam sistem pemanas dirancang untuk mengkompensasi hilangnya panas bangunan. Dan juga, dalam kasus sistem sirkuit ganda atau ketika melengkapi boiler dengan boiler pemanas tidak langsung, untuk memanaskan air untuk kebutuhan higienis.
Dengan menghitung kehilangan panas setiap hari dan konsumsi air hangat “untuk pembuangan kotoran”, adalah mungkin untuk secara akurat menentukan kapasitas ketel yang diperlukan untuk sebuah pondok di area tertentu dan karakteristik dari struktur penutup.
Boiler satu sirkuit hanya menghasilkan media pemanas untuk sistem pemanas
Untuk menentukan kekuatan boiler pemanas, perlu untuk menghitung biaya energi panas rumah melalui dinding fasad dan pemanasan atmosfer udara yang dapat diganti interior.
Diperlukan data tentang kehilangan panas dalam kilowatt jam per hari - dalam kasus rumah bersyarat, yang dihitung sebagai contoh, ini adalah:
271.512 + 45,76 = 317.272 kWh,
Di mana: 271.512 - kehilangan panas setiap hari oleh dinding luar; 45.76 - kehilangan panas setiap hari untuk memanaskan udara pasokan.
Karenanya, kapasitas pemanasan yang diperlukan dari boiler adalah:
317.272: 24 (jam) = 13.22 kW
Namun, boiler seperti itu akan berada di bawah beban yang terus-menerus tinggi, mengurangi masa kerjanya. Dan pada hari-hari yang sangat dingin, kapasitas pengenal ketel tidak akan cukup, karena dengan perbedaan suhu tinggi antara atmosfer dalam dan luar, kehilangan panas bangunan akan meningkat tajam.
Oleh karena itu, tidak layak memilih boiler berdasarkan perhitungan rata-rata biaya energi panas - mungkin tidak dapat mengatasi embun beku yang parah.
Akan rasional untuk meningkatkan kapasitas peralatan ketel yang dibutuhkan hingga 20%:
13.22.2 + 13.22 = 15.86 kW
Untuk menghitung daya yang diperlukan dari sirkuit kedua boiler, memanaskan air untuk mencuci piring, mandi, dll., Perlu untuk membagi konsumsi panas bulanan dari kehilangan panas "selokan" dengan jumlah hari dalam sebulan dan 24 jam:
493.82: 30: 24 = 0.68 kW
Menurut hasil perhitungan, daya boiler optimal untuk pondok contoh adalah 15,86 kW untuk sirkuit pemanas dan 0,68 kW untuk sirkuit pemanasan.
Pilihan radiator
Secara tradisional, direkomendasikan agar tenaga radiator pemanas dipilih sesuai dengan luas ruangan yang dipanaskan, dan dengan persyaratan daya berlebih 15-20% untuk jaga-jaga.
Sebagai contoh, kami mempertimbangkan seberapa benar metode pemilihan radiator adalah "area 10 m2 - 1,2 kW".
Output panas radiator tergantung pada bagaimana mereka terhubung, yang harus diperhitungkan ketika menghitung sistem pemanas
Data awal: ruang sudut di lantai pertama rumah dua lantai IZHS; dinding luar dari bata bata keramik dua baris; lebar kamar 3 m, panjang 4 m, tinggi plafon 3 m.
Menurut skema seleksi yang disederhanakan, kami mengusulkan untuk menghitung luas ruangan, kami pertimbangkan
3 (lebar) · 4 (panjang) = 12 m2
Itu daya yang dibutuhkan radiator pemanas dengan premi 20% adalah 14,4 kW. Dan sekarang kita menghitung parameter daya radiator pemanas berdasarkan kehilangan panas ruangan.
Bahkan, luas ruangan mempengaruhi kehilangan energi panas kurang dari luas dindingnya yang memanjang di satu sisi bangunan (depan).
Karena itu, kami akan mempertimbangkan dengan tepat area dinding "jalan" yang tersedia di ruangan:
3 (lebar) · 3 (tinggi) + 4 (panjang) · 3 (tinggi) = 21 m2
Mengetahui luas dinding yang memindahkan panas "ke jalan", kami menghitung kehilangan panas dengan perbedaan suhu ruangan dan jalan 30tentang (di rumah +18 tentangC, di luar -12 tentangC), dan segera dalam kilowatt jam:
0,91 · 21 · 30: 1000 = 0,57 kW,
Di mana: 0,91 - m2 perpindahan panas tahan dinding kamar menghadap "jalan"; 21 - area dinding "jalan"; 30 - perbedaan suhu di dalam dan di luar rumah; 1000 adalah jumlah watt per kilowatt.
Menurut standar bangunan, peralatan pemanas terletak di tempat-tempat kehilangan panas maksimum. Misalnya, radiator dipasang di bawah bukaan jendela, senapan panas - di atas pintu masuk rumah. Di ruang sudut, baterai dipasang di dinding kusam yang terkena angin maksimum.
Ternyata untuk mengkompensasi kehilangan panas melalui dinding fasad desain ini, pada usia 30tentang perbedaan suhu di rumah dan di jalan cukup daya pemanasan 0,57 kW · h. Kami meningkatkan daya yang dibutuhkan sebesar 20, bahkan hingga 30% - kami mendapatkan 0,74 kWh.
Dengan demikian, kebutuhan daya nyata dari pemanasan dapat secara signifikan lebih rendah daripada skema perdagangan "1,2 kW per meter persegi ruang lantai".
Selain itu, perhitungan yang benar dari kapasitas yang diperlukan dari radiator pemanas akan mengurangi jumlah pendingin dalam sistem pemanas, yang akan mengurangi beban pada boiler dan biaya bahan bakar.
Di mana panasnya dari rumah - video memberikan jawaban:
Dalam video tersebut, prosedur untuk menghitung kehilangan panas rumah melalui amplop bangunan dipertimbangkan. Mengetahui kehilangan panas, Anda dapat secara akurat menghitung kekuatan sistem pemanas:
Untuk video terperinci tentang prinsip pemilihan karakteristik daya boiler pemanas, lihat di bawah:
Produksi panas naik setiap tahun - harga bahan bakar naik. Dan panasnya terus menerus tidak cukup. Anda tidak bisa acuh tak acuh terhadap konsumsi energi pondok - ini benar-benar tidak menguntungkan.
Di satu sisi, setiap musim pemanasan baru membuat pemilik rumah semakin mahal. Di sisi lain, isolasi dinding, fondasi dan atap pinggiran kota membutuhkan banyak uang. Namun, semakin sedikit panas yang meninggalkan gedung, semakin murah pula panasnya..
Pelestarian panas di rumah adalah tugas utama sistem pemanas di musim dingin. Pilihan daya boiler pemanas tergantung pada kondisi rumah dan kualitas isolasi struktur penutupnya. Prinsip "kilowatt per 10 kotak luas" bekerja di sebuah pondok dengan rata-rata fasad, atap, dan fondasi.
Sudahkah Anda menghitung sendiri sistem pemanas untuk rumah Anda? Atau apakah Anda melihat ketidakcocokan dalam perhitungan yang diberikan dalam artikel? Bagikan pengalaman praktis Anda atau volume pengetahuan teoretis dengan meninggalkan komentar di blok di bawah artikel ini.