Расчет тепловой энергии на отопление

Рассмотрим (пока теоретически) расчет тепловой энергии на отопление (или расчет тепловых потерь дома, или расчет теплопотерь - всё это одно и то же).

Для чего нужен расчет тепловой энергии на отопление?

Многие специалисты и продавцы в магазинах рекомендуют выбирать радиаторы из расчёта 100 Вт на квадратный метр. Это не совсем так. Дома по толщине и составу стен разные, у каждого материала своя теплопроводность, отчего у разных домов будут и разные теплопотери, то есть, требуется разное количество тепловой энергии на отопление.

К тому же, появилось много новых строительных материалов, утеплителей и т. д., позволяющих снизить тепловые потери помещений. Да и климат в разных регионах отличается: что хорошо для Северного Кавказа, то не подойдёт для Южного Сахалина; что норма для Европы, то может оказаться ненормальным для России (кстати, раз уж об этом заговорил: в России климат в 3…5 раза холодней, чем в Европе, поэтому очень странно строить дома по их стандартам, с их подходом, например, с окнами во всю стену… да ещё при постоянном удорожании энергоносителей. Подумайте об этом на досуге!).

В общем, однозначно утверждать, что нужно 100 Вт тепла на квадратный метр - неправильно. Просто может оказаться, что в вашем конкретном случае даже этих стандартных 100 Вт на квадратный метр площади мало (в видео по расчету теплопотерь я это покажу на примере своего дома). Так что для каждого здания нужно проводить свой расчет.

Программа Valtec для расчёта системы отопления

Расчет можно провести с помощью какого-либо on-line-калькулятора или в специальной программе, что, к примеру, для автора статьи проще.

Для расчета применяется программа Valtec, которую нужно было скачать здесь, скачанный архив распаковать в отдельную папку и ознакомиться со всеми возможностями программы.

Начало работы в программе Valtec

Открываем программу Valtec.

Заполняем сведения о проекте: Район строительства, Тип здания (для частного дома это, как правило, «Жилое одноэтажное»), Наименование объекта (например, «жилой дом»).

Теперь в левой колонке окна программы дважды кликаем на «Расчёт теплопотерь». Правая часть окна принимает вид:

Расчёт тепловой энергии на отопление

Расчёт тепловых потерь. Этап 1

Во вкладке «Расчёт теплопотерь. Этап 1» автоматически заполнены «расчётные параметры для выбранного района строительства».

Теперь заполним поле «Режимы».

Справа от поля «Режимы» есть несколько кнопок: Добавить, Удалить, Печатать в Excel, Печать в pdf, Бланки.

Нажимаем Добавить. В поле режим в графе «Тип здания» появится строка «Жилое одноквартирное», а в столбцах «Температура» и «Влажность» пока по нулям. Заполним эти два столбика, указав температуру, требуемую в помещении нашего дома (например, 20 градусов) и влажность (например, 50 %).

Если нужно сформировать отчёт и потом его распечатать, то после того, как проект будет готов, жмём на кнопку Печатать в Excel и получаем свой проект в указанном формате. Аналогично работают кнопки Печать в pdf и Бланки.

Расчёт тепловых потерь. Этап 2

Переходим на вкладку «Расчёт теплопотерь. Этап 2».

Расчёт тепловой энергии на отопление

Здесь определяются коэффициенты теплопотерь. В поля ниже мы будем закладывать составы стен, полов и перекрытий, которые указывали в исходных данных. Как это делается?

Подводим курсор в поле Стены наружные и внутренние, нажимаем правую кнопку мыши, выбираем Добавить конструкцию. Откроется диалог Конструкция, в котором в соответствующее поле вводим название конструкции (поскольку теплопотери зависят от направления стены, то и название конструкции даём соответствующее: например, Стена северная).

Жмём Принять.

В поле  "Стены наружные и внутренние" появится название нашей конструкции.

Теперь нужно указать все слои материалов, которые стена имеет. Допустим, стена состоит из следующих слоёв (перечисляются снаружи вовнутрь): сайдинг виниловый, утеплитель минеральная плита толщиной 10 см, кирпичная кладка толщиной 25 мм, гипсокартон толщиной 12 мм.

Разумеется, в вашем случае состав стен может быть каким угодно другим, моя задача только показать на примере расчет тепловой энергии на отопление. Вы указываете свои материалы и их толщину.

Итак, сайдинг виниловый в расчёт не берём, на теплопотери он не влияет. Сразу начинаем с утеплителя. Нажимаем правой кнопкой мыши на название конструкции и в появившемся меню выбираем «Добавить слой».

Откроется диалог «Параметры слоя». Здесь в выпадающем списке выбираем материал «Утеплители» и далее конкретный материал. Утеплителей много, выбираем свой (например, Роквул 35). В строках ниже сразу появляется Удельный вес и Коэффициент теплопроводности, а мы вручную вбиваем толщину (например, 5 см). Обратите внимание, что толщина здесь указывается в сантиметрах!

Жмём кнопку Принять.

Точно таким же образом добавляем последовательно остальные слои, указывая материалы и их толщину.

Так как в доме, как правило, четыре наружные стены, то добавляем следующую конструкцию: например, Стена южная (западная, восточная…). Напоминаю, что внутренние стены на теплопотери не влияют, их не указываем и не считаем.

И точно так же, как для северной стены, добавляем слои, из которых стена состоит, и указываем толщину каждого слоя.

В результате в поле «Стены наружные и внутренние» отобразится список всех конструкций (стен) и их составы (материалы слоёв).

При необходимости можно отредактировать каждый слой, кликнув на нём правой кнопкой мыши и выбрав «Изменить слой», таким образом, вызвав диалог «Параметры слоя».

Точно так же заполняем поля «Полы по грунту и стены подвалов» и «Перекрытия и покрытия». Здесь важно учитывать следующее.

Если полы в вашем доме в разных помещениях из разного материала (например, в комнатах деревянные, в ванной бетонные), то указывать в поле нужно все варианты (полы 1, полы 2 и т. д.). То же относится и к перекрытиям. Слои пола перечисляются снизу вверх, то есть со стороны грунта к помещению. Слои потолка перечисляются тоже снизу вверх, то есть изнутри помещения во внешнюю сторону.

На этом закончен второй этап расчётов.

Расчёт тепловых потерь. Этап 3

Переходим на вкладку «Расчёт теплопотерь. Этап 3».

Расчёт тепловой энергии на отопление

Здесь определение теплопотерь через ограждающие конструкции.

Здесь можно проставить флажки в полях «Учитывать инфильтрацию» и «Здание панельное».

Что такое инфильтрация и когда её нужно учитывать? Инфильтрация в нашем случае - это проникновение воздуха с улицы в дом и обратно сквозь неплотности в окнах, дверях, из-за проницаемости стен, потолков и пр.

Внимание! Если в доме нет системы принудительной вентиляции, то инфильтрация быть должна, иначе не будет поступать свежий воздух снаружи. Но инфильтрация имеет и отрицательную сторону: она создаёт дополнительную нагрузку на отопление, так что учитывать её надо.

Итак, флажок «Учитывать инфильтрацию» ставим, если в доме нет системы принудительной вентиляции, а для проветривания есть только форточки в окнах.

Если здание не панельное, то флажок «Здание панельное» не ставим.

Расчётная температура воздуха улиц должна быть заполнена автоматически. Указать нужно только высоту здания до карниза. В моём случае это 2,7 м, вы указываете свою высоту.

Ниже поля «Группы помещений» жмём кнопку Добавить, откроется диалог «Группа помещений». В данном диалоге указываем в выпадающем списке этажность здания. Название «Жилое одноквартирное». И ниже поля «Помещения» жмём «Добавить». В новом открывшемся диалоге «Помещение» заполняем соответствующие поля.

Указываем название помещения (зал, спальня, кухня…).

Расчётный режим в помещении указывается автоматически.

Если помещение угловое, то ставим флажок.

Указываем площадь помещения.

Все прочие данные в полях ниже будут рассчитаны автоматически.

Теперь в правой части диалога добавляем в соответствующие поля стены, полы и потолки, которые относятся именно к данной комнате. Жмём Добавить справа от поля «Стены».

В открывшемся диалоге в выпадающем списке выбираем стену, относящуюся к данному помещению (то ли это северная стена, то ли западная и т. д., в зависимости от вашего проекта дома).

Далее указываем ориентацию стены по стороне света. Указываем длину стены (наружную, то есть с учётом толщины стены, если помещение угловое) и высоту стены.

Автоматически будут заполнены остальные  поля. Но пока что все расчёты выполнялись без учёта проёмов оконных либо дверных. Если в стене есть проёмы, жмём кнопку Добавить под полем «Проёмы».

В новом диалоге «Проёмы» выбираем материал окон, их размеры и количество для данной стены, жмём Принять. В диалоге «Стены» тоже жмём Принять.

И т. д. до диалога «Помещение», где точно так же добавляем данные о потолках и полах. (Если в потолке есть проём, например, мансардное окно, то его указываем.)

После расчёта теплопотерь для одного помещения жмём «Принять» и в окне «Группа помещений» аналогичным образом добавляем следующее помещение с указанием всех его параметров, как это рассматривалось выше. И так пока будут рассчитаны все помещения.

В итоге, в диалоге «Группа помещений» должен сформироваться список из всех помещений, которые есть в вашем доме. Список будет состоять из трёх столбцов. В первом столбце названия всех помещений, во втором – площадь каждого помещения, в третьем – общая теплопотребность.

Когда данный диалог будет окончательно заполнен, жмём «Принять» и возвращаемся в окно программы. Здесь ниже поля «Группы помещений» есть строка «Общая теплопотребность по объекту», напротив которой будет указано значение потребности тепла в ваттах для вашего дома.

Если вы не указывали «Учитывать инфильтрацию» и теперь поставите соответствующий флажок, то заметите, что теплопотребность дома значительно увеличилась. То есть инфильтрацию, если она есть, при расчётах теплопотерь  нужно обязательно учитывать.

Если в результате вычислений получились теплопотери больше, чем вам хотелось бы, следует принимать дополнительные меры, чтобы компенсировать или снизить теплопотери: утеплить стены, полы, потолки в помещениях, либо изменить материал полов и/или потолков (например, вместо бетонных полов сделать деревянные – разумеется, если дом ещё не достроен, и есть возможность изменять конструкции его элементов).

Но я понимаю, что теория теорией, а вам хотелось бы посмотреть, как выполнить расчет системы отопления на практике, применительно к конкретному проекту. В следующем материале приводится расчет тепловой энергии на отопление в формате видео.

расчет тепловой энергии на отопление