Výpočet topného systému soukromého domu, náklady na instalaci vytápění ve venkovském domě

Hlavní položkou nákladů na energie pro majitele soukromého domu je vytápění. Snižování nákladů je relevantní i pro bohaté rodiny. S tím pomůže výpočet vytápění soukromého domu, na základě kterého se volí výkon kotle a počet radiátorů. Výpočty pomáhají při rozhodování o potřebě dodatečné tepelné izolace stěn, stropů a podlah. Po výpočtech je vygenerován odhad, který určuje náklady na topná zařízení a instalační práce.

Tepelné ztráty soukromého domu

Účinnost topného systému závisí na tepelných ztrátách. Dům vydává teplo přes vnější plášť budovy, podkroví, půdní střechu, okenní a dveřní otvory, podlahu a základy. Materiály použité ve stavebnictví se liší tepelnou vodivostí. Čím nižší je součinitel tepelné vodivosti, tím nižší jsou tepelné ztráty a náklady na dodávku tepla. Pro určení výkonu kotle je nutná informace o celkových tepelných ztrátách.

Výpočet vytápění soukromého domu začíná určením tepelných ztrát přes vnější obvodové konstrukce. Jako příklad uvádíme kalkulaci pro dům postavený z plných cihel. Velikost boxu je 10×12 metrů, výška stěn je 7 metrů, ve stěnách je 12 otvorů o ploše 2,5 m51. Tloušťka zdi jsou dvě cihly (XNUMX cm). Součinitel tepelné vodivosti materiálu stěny je tabulková hodnota. Výpočet se provádí v následujícím pořadí:

• Stanoví se odpor prostupu tepla – k tomu se součinitel tepelné vodivosti materiálu stěny vynásobí tloušťkou konstrukce: 0,56*0,51=0,91 W/m2*C;
• plocha stěn se vypočítá: (12*7+10*7)*2=308 mXNUMX;
• vypočítat plochu otvorů: 12*2,5 = 30 mXNUMX;
• Tepelnou ztrátu určíme po 1 m1. stěny s teplotním rozdílem mezi vnitřní a vnější stranou o jeden stupeň: 0,910,91 m2: 1,09 W/m2*C = XNUMX W/mXNUMX*C;
• Vypočítáme průměrný rozdíl teplot venku a uvnitř domu. Pohodlné životní podmínky – +23ºС. Průměrná zimní teplota v Moskevské oblasti je -10ºС. Teplotní rozdíl je 33 stupňů;
• vypočítáme celkovou tepelnou ztrátu, zanedbáváme plochu otvorů: 1,09*308*33 = 11 079 W;
• převést tepelné ztráty na kW/hod: 11079*1:1000=11,08 kW*h;
• vypočítáme denní tepelnou ztrátu: 11,08*24 = 265,92 kW*h;
• Spotřebu tepla počítáme za celou topnou sezónu (7 měsíců po 30 dnech): 7*30*265,92=55843 kWh.

Tepelné ztráty lze snížit instalací vrstvy tepelné izolace, použitím stěnových materiálů s nižším součinitelem tepelné vodivosti (například pórobeton) nebo zvýšením tloušťky stěn. V druhém případě je nutné vzít v úvahu zvýšení nákladů na materiál obvodových konstrukcí a založení budovy. Ztráty lze snížit instalací oken s rámy z vícekomorových plastových profilů a oken s dvojitým zasklením potažených energeticky úspornými fóliemi.

Dále je nutné počítat se ztrátami tepla větráním. Pro venkovský dům se provádí následující výpočet:

• vypočítat objem domu: 12*10*7= 840 metrů krychlových;
• hustota vzduchu při normální teplotě je 1,2 kg/m1,2, vypočítejte hmotnost atmosféry v domě: 840*1008=XNUMX kg;
• Kolik tepla je potřeba k ohřevu přiváděného vzduchu určíme při pětinásobné změně objemu a rozdílu vnitřní a vnější teploty 33 stupňů: 5*33*1008*1,005=167151 kJ. (1,005 – měrná tepelná kapacita vzduchu);
• převod kJ na kW*h: 167151_3600=46,43 kW*h;
• za celou sezónu budou tepelné ztráty větráním: 7 * 30 * 46,43 = 9750 kWh.

Náklady na ohřev přiváděného vzduchu jsou cca 20 % tepelné ztráty obvodovým pláštěm budovy. Při použití nuceného větrání může dojít ke zvýšení počtu výměn vzduchu, což zvýší náklady. Náklady můžete snížit používáním recirkulačních systémů čištění vzduchu.

V soukromém domě se používají dvouokruhové kotle. Zařízení slouží k zásobování teplem a ohřevu vody. Výpočet topného systému soukromého domu musí brát v úvahu náklady na dodávku teplé vody. Tříčlenná rodina spotřebuje za měsíc asi 18 metrů krychlových vody, jejíž měrné teplo je 4,1813 kJ/kg*C. Průměrná teplota vody používané pro domácí potřeby je +30ºС. Systém přijímá vodu s průměrnou teplotou +5ºС. Ohřev o 25 stupňů bude vyžadovat následující náklady, s přihlédnutím k hustotě chladicí kapaliny: 18*1000*25*4,18=1881000 J.

Náklady přepočítáme v kWh: 1881000_3600=522,5 kWh. V topné sezóně náklady dosáhly 7*522,5=3657 kWh. Ztráty jsou třikrát menší než při ventilaci, ale tyto hodnoty je třeba vzít v úvahu při výpočtu.

Výkon dvouokruhového kotle

Pro výběr kotle je potřeba sečíst denní tepelné ztráty:

• přes vnější stěny – 266 kWh;
• větráním – 46 kWh;
• pro ohřev vody – 17,5 kW*h.

V důsledku toho je potřeba výkon 339,5 kW*h za den, tato hodnota se vydělí 24 hodinami a výkon kotle je 14,15 kW. Toto je průměrná hodnota, pokud si zakoupíte zařízení s takovým výkonem, zařízení bude neustále pracovat na maximální hranici svých možností. V silných mrazech se s úkolem nedokáže vyrovnat. Z těchto důvodů se doporučuje pořizovat zařízení s 20% rezervou chodu. Pro dům uvedený jako příklad je zapotřebí kotel o výkonu 17 kW.

Pro přesnější výpočty můžete vzít v úvahu rozdíl v tepelné vodivosti stěny a oken, tepelné ztráty podkrovím a podkrovní střechou a podlahou prvního patra. Výpočet se provádí podle výše uvedeného schématu. Pro srovnání si můžete spočítat, jak velké tepelné ztráty se sníží dodatečným zateplením budovy. Časové náklady nejsou velké, pomohou vypočítat odhad stavby a snížit náklady na vytápění a použité zařízení.