Расчет теплопотерь (и потерь денег) через ограждающие конструкции

Константин Я. · 15.02.20

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

mfcn сказал(а): ↑

там ~0,046 по справочникам.

В общем минвата 0,05,

К примеру, Роквул даже для лайтбатс заявляет 0,039 для условий "А" и 0,041 для "Б".
Так что, даже если "в общем" минплита 0,05, то для себя всё таки считаю возможным брать 0,04.

mfcn · 16.02.20

Константин Я. сказал(а): ↑

К примеру, Роквул даже для лайтбатс заявляет 0,039 для условий "А" и 0,041 для "Б".

Мало ли что он заявляет. Изовер так 0,028 заявляет

Константин Я. · 16.02.20

mfcn сказал(а): ↑

Мало ли что он заявляет. Изовер так 0,028 заявляет

Не знаю, где и про что Изовер такое заявляет, но на его сайте для "каркаса" указано 0,035 и 0,037 для "А" и "Б", соответственно. Для фасадных плит ещё хуже.
В общем, не вижу оснований им не доверять.

a991ru · 16.02.20

mfcn сказал(а): ↑

там ~0,046 по справочникам.

В общем минвата 0,05,
ППС, ППУ (открытоячаистый) 0,04,
ЭППС, ППУ (закрытоячеистый) 0,03

@mfcn, а на чем основано такое доверие к ППС и ЭППС? В таблице СНиПа 79 г. гостовский пенопласт с плотностью 40 кг/м3 имел 0,038 в сухом, 0,041 в условиях А и 0,05 в условиях Б. По новому ГОСТу ППС16 имеет 0,038 в сухом, так почему условия А и Б у него должны быть лучше, чем у старого гостовского с плотностью 40 кг/м3?

Да и по ЭППС тоже вопросов много. В тех. альбоме Доу Кэмикал на тогда еще Styrofoam цифры тоже совсем другие.

mfcn · 16.02.20

Константин Я. сказал(а): ↑

Не знаю, где и про что Изовер такое заявляет, но на его сайте для "каркаса" указано 0,035 и 0,037 для "А" и "Б", соответственно.

У них была листовка с Лямда=0,028 для одной из легких ват.

a991ru сказал(а): ↑

@mfcn, а на чем основано такое доверие к ППС и ЭППС? В таблице СНиПа 79 г. гостовский пенопласт с плотностью 40 кг/м3 имел 0,038 в сухом, 0,041 в условиях А и 0,05 в условиях Б. По новому ГОСТу ППС16 имеет 0,038 в сухом, так почему условия А и Б у него должны быть лучше, чем у старого гостовского с плотностью 40 кг/м3?

Да и по ЭППС тоже вопросов много. В тех. альбоме Доу Кэмикал на тогда еще Styrofoam цифры тоже совсем другие.

Вообще, закрытоячеистые можно оценивать по аддитивному принципу
Лямда=Лямда_воздуха+доля_пластика*Лямда_пластика
Лямда ПУ 0,3, плотность около единицы.
Лямда_воздуха=0,024 при нуле
Т. е. например для 40-й плотности ППУ будет:
0,024+0,3*0,04/1=0,036
Для 20-й 0,03 ровно.
Для открытоячеистых будет чуть выше теплопроводность чем посчитанная так...

С ППС все немного хуже, чем ЭППС, ППУ, так как оболочка гранул - неравномерно распределенная масса по объему и является "мостиком холода". Вопрос какие гранулы вспучивали и как из них формовали плиту.

На тему теплопроводности ПС с ходу не удалось найти коэффициент для плотного материала.

Наконец, условия эксплуатации А, Б, Лямда10 - если мы говорим об реальных конструкциях, например о применении в фундаменте то лямда будет сильно выше. А вот в защищенной от осадков конструкции может быть и ниже, чем в условиях Б...

С ППУ еще частенько мелькают цифры типа 0,021, и для ЭППС тоже бывают. За счет газонаполненности теплопроводность снижается, но временно (диффузия). Потому пользоваться такими коэффициентами можно только для сендвич-панелей.

a991ru · 16.02.20

В моей задаче непринципиально, какую я возьму теплопроводность изолятора ТА, т. к. изменения будут не критичны и все тепло все равно останется в доме. Вопрос по поводу доверия цифрам производителей ППС и ЭППС был задан потому, что использование этих материалов растет, поэтому расчеты хочется делать по правильным цифрам, но честно говоря не думаю, что минимально возможные цифры являются правильными.

Заодно вопрос про газобетон. Например в СТО 2007 г. по газобетонам для D500 влажность в условиях А стояла 8%, а в условиях Б 12%. А в ГОСТ 31359-2007 г. вписали уже только равновесную влажность в 4% и 5%.

Вот и получается, что мы какие то материалы берем по ГОСТам и СНиПам, и опираемся на цифры условий эксплуатации А и Б, а по каким то материалам считаем, что цифры надо брать меньше, т. к. в условиях реальной эксплуатации цифр из условий эксплуатации Б не будут:

mfcn сказал(а): ↑

...Наконец, условия эксплуатации А, Б, Лямда10 - если мы говорим об реальных конструкциях, например о применении в фундаменте то лямда будет сильно выше. А вот в защищенной от осадков конструкции может быть и ниже, чем в условиях Б...

Насколько вообще правильно так подходить к расчетам? Т. е. насколько правильно в регионе, в котором зона влажности Б, влажностной режим помещений нормальный брать цифры ниже тех, что установлены условиями эксплуатации Б?

a991ru · 19.02.20

@Константин Я., @mfcn, @e_senin, сейчас прикидываю варианты по инженерке на свой дом, и один из них такой:
- рекуп + грунтовый теплообменник на подогрев приточки рекупа. Этот вариант почти полностью убирает затраты на вентиляцию, остаются только энергия на насос и вентилятор. При этом варианте в дом идет воздух не ниже +18С.
- отопление теплые стены примерно 77 м2 на внешних стенах и 24 м2 на внутренних + 1 контур 60 м. п. теплого пола в стяжке (с/у, прихожая, котельная, всего 23 м2)

Т. е. греть ночью конструкции дома, чтобы днем они отдавали тепло. У меня в доме:
- 75 м3 арболита на внешних стенах с плотность 400 кг/м3 (не знаю сколько из них сможет участвовать в накоплении тепла, но в половине от этого объема можно запасти = 34500 кДж/°С); (тут теплые стены)
- 12 м3 арболита с плотностью 700 кг/м3 = 19300 кДж/°С; (тут теплые стены)
- 12 м3 полнотелого кирпича на перегородки = 16800 кДж/°С;
- 10 м3 стяжки = 14000 кДж/°С; (тут 22 м2 теплых полов)
- 4,5 м3 армопояса (весь в теплой зоне = 8000 кДж/°С);
- 37 тн. плит перекрытия потолка (все в теплой зоне, т. к. сверху 45 см. утеплителя = 31000 кДж/°С); - кирпичная печь 2 м3 полнотелого кирпича = 2800 кДж/°С;
- 5 м3 штукатурки = 6700 кДж/°С.

Если все цифры сложить, то получится 133100 кДж/°С или 37 кВт*ч на 1°С. Меня многие убеждают, что мой дом теплоемкий и поэтому несмотря на низкотемпературное отопление только на стенах и немного на полу, я смогу не сильно повышая температуру в доме, запасти в конструкциях много энергии. Но я что-то в этом сильно сомневаюсь.

Собственно мой вопрос такой: как считаете, на сколько градусов придется поднять температуру воздуха ночью, чтобы запасти примерно 60 кВт*ч?

holy sp · 20.02.20

@a991ru,

a991ru сказал(а): ↑

@Константин Я., @mfcn, @e_senin, сейчас прикидываю варианты по инженерке на свой дом, и один из них такой:
- рекуп + грунтовый теплообменник на подогрев приточки рекупа. Этот вариант почти полностью убирает затраты на вентиляцию, остаются только энергия на насос и вентилятор. При этом варианте в дом идет воздух не ниже +18С.

Чем меньше разница температур, тем хуже КПД рекуператора. Предподогрев его только снизит. "почти полностью" убрать таким образом затраты на вентиляцию мне представляется утопичным.
Впрочем, определенная польза от предподогрева будет - уменьшится вероятность обмерзания в сильный мороз.

- отопление теплые стены примерно 77 м2 на внешних стенах и 24 м2 на внутренних + 1 контур 60 м. п. теплого пола в стяжке (с/у, прихожая, котельная, всего 23 м2)

Теплые стены - это скорее дополнительная система отопления. Как основная она так себе. Опять-таки "гвоздь вбить/полочку повесить"? Зачем теплый пол в котельной? И почему бы не сделать его в остальном доме?

Т. е. греть ночью конструкции дома, чтобы днем они отдавали тепло. У меня в доме:

Сомнительная идея с точки зрения комфорта. По мне так ночью приятнее спать в прохладе, а не в жаре.
Если уж запасать тепло на ночном тарифе, то в ТА. Хотя бы 2 куба воды дадут ~8 мДж на градус, т. е. при нагреве от 30 до 70 градусов запасут Вам 320 мДж без необходимости спать в жаре.

- 75 м3 арболита на внешних стенах с плотность 400 кг/м3 (не знаю сколько из них сможет участвовать в накоплении тепла, но в половине от этого объема можно запасти = 34500 кДж/°С); (тут теплые стены)

Участвовать-то будет примерно половина, но вот скорость этого участия Вы регулировать никак не сможете. В результате при каких-то температурных режимах может будет и терпимо, но точно не при всех... Что разительно отличается от ситуации с водяным ТА, где можно управлять скоростью циркуляции, и как следствие, теплообмена. Вдобавок арболит 400 кг/куб является чисто теплоизоляционным материалом, прочность его при кустарном изготовлении слабопредсказуема и по мне так строить из него несущие стены несколько авантюрно. Вдобавок, под плиты перекрытия...
Сошлюсь на FAQ по арболиту - https://www.forumhouse.ru/threads/163054/

Меня многие убеждают, что мой дом теплоемкий и поэтому несмотря на низкотемпературное отопление только на стенах и немного на полу, я смогу не сильно повышая температуру в доме, запасти в конструкциях много энергии. Но я что-то в этом сильно сомневаюсь.

Собственно мой вопрос такой: как считаете, на сколько градусов придется поднять температуру воздуха ночью, чтобы запасти примерно 60 кВт*ч?

Запасти-то их пол-дела, вопрос в том, можно ли их получить обратно? Например, ЖБ перекрытия лежат наверху. Там же подушка теплого воздуха. Верхняя половина "теплой стены" тоже греет преимущественно потолок. Естественного перемешивания почти нет. Излучение при температуре ~30 градусов передаст немного. В итоге внизу (ногам) может быть холодно, а вверху (голове или люстре) жарко. И толку Вам от тех запасенных джоулей под потолком... В этом смысле стяжка теплого пола была бы гораздо полезнее при тех же джоулях.
Я бы начал с общих теплопотерь дома. Много/мало - это разговоры ниочем. Для расчета нужны хотя бы регион, площадь-толщина-материал стен, площадь окон, площадь-утепление пола, площадь-утепление потолка.

a991ru · 20.02.20

@holy sp, спасибо за такой подробный отзыв. Я обсуждаю разные варианты по своей инженерке в своей теме, так что вариант с ТА был первым и мы его уже обсудили. В итоге получилось что-то типа такого: https://www.forumhouse.ru/posts/25646443/ А этот вариант, это уже второй. Хочу обсудить несколько вариантов, а потом сравнить их и выбрать один.

До нуля потери на вентиляции снизить не получится в принципе, т. к. есть насос и вентилятор, плюс входящий воздух будет ниже температуры в доме, но предподогрев и рекуперация способны значительно снизить затраты энергии на вентиляцию. К тому же предподогрев исключит необходимость подогревать в морозы рекуп прямым электричеством.

Теплые стены основной источник отопления, они делаются на высоту до 2 м. одинарной змейкой короткими контурами до 30 м. п., где снизу горячо, а выше уже обратка. На теплые полы будет один контур, так что в котельной будет хвостик обратки и греть котельную я особо не собираюсь.

На счет арболита обсуждать здесь не будем. Я к счастью в этом материале разбираюсь хорошо, и знаю как повысить прочность без увеличения плотности и при этом получить низкую теплопроводность. К тому же у меня дом одноэтажный.

holy sp сказал(а): ↑

..Запасти-то их пол-дела, вопрос в том, можно ли их получить обратно? Например, ЖБ перекрытия лежат наверху. Там же подушка теплого воздуха. Верхняя половина "теплой стены" тоже греет преимущественно потолок. Естественного перемешивания почти нет. Излучение при температуре ~30 градусов передаст немного. В итоге внизу (ногам) может быть холодно, а вверху (голове или люстре) жарко. И толку Вам от тех запасенных джоулей под потолком... В этом смысле стяжка теплого пола была бы гораздо полезнее при тех же джоулях.

Вот это как раз и есть предмет моего вопроса. Просто меня убеждают в том, что нагревания в стенах будет достаточным и не придется поднимать температуру воздуха на 3-4С, чтобы запасти необходимую энергию в стенах и частично в стяжке. Если бы я в этом не сомневался, то я бы и не стал спрашивать. При этом я прекрасно понимаю, что часть элементов, способных накопить тепло будет частично выключено из этого накопления. Поэтому и стоит вопрос о тмо, насколько придется поднять температуру воздуха ночью, чтобы запасти необходимые кВт*ч.

holy sp сказал(а): ↑

.Я бы начал с общих теплопотерь дома. Много/мало - это разговоры ниочем. Для расчета нужны хотя бы регион, площадь-толщина-материал стен, площадь окон, площадь-утепление пола, площадь-утепление потолка.

Теплопотери я рассчитывал по условиям эксплуатации Б. Дом на электрическом отоплении, поэтому изначально строился теплым. Потери на вентиляцию при -2,6С взяты только как работа насоса и вентилятора, т. к. предподогрев и рекуператор должны остальной нагрев компенсировать. Возможно тут есть небольшая ошибка, но цифру брал по словам Стаса, который использует геоконтур на подогрев приточки рекупа и у которого получается именно так.

Константин Я. · 20.02.20

a991ru сказал(а): ↑

@Константин Я., @mfcn, @e_senin, сейчас прикидываю варианты по инженерке на свой дом, и один из них такой:...
Собственно мой вопрос такой: как считаете, на сколько градусов придется поднять температуру воздуха ночью, чтобы запасти примерно 60 кВт*ч?

Не подскажу, т. к. цифра от фонаря, типа мне так кажется... - практически бессмысленна, такого реального опыта (причем нужен опыт в подобном доме) у меня нет, расчеты, даже примерные, довольно хлопотны... Тем более что мне принципиально не нравятся практически неуправляемые СО, да ещё и требующие повышения ночной температуры в доме - нам с супругой нравится, при комфортной дневной температуре 23-25'С (установленной на котле по воздуху), выставлять на ночь 18-20'C (при том, что в "спальне" вообще батарея перекрыта, кроме самых морозов) и даже представить "страшно", что нам пришлось бы спать при температуре даже "всего" на 3-4' выше дневной (пусть и даже более низкой, чем у нас) или наоборот - днем зябнуть при температуре на 3-4' ниже комфортной ночной ...
Так что, интереса к таким расчетам у меня нет.
Хотя, возможно, и с обсуждаемым вариантом СО можно что-то придумать для снижения температуры в спальне (даже "обитаемой" днем, как у нас).
Но остаётся ещё увеличение ночных теплопотерь при использовании конструкций дома в качестве ТА для отопления по ночному тарифу...

А в целом согласен с ответом @holy sp (за исключением, разве что, сомнений в несущей способности стен, без ознакомления с конкретными расчетами по ним).

a991ru · 20.02.20

@Константин Я., спасибо. Я бы не стал рассматривать этот вариант в принципе, но у некоторых форумчан дом топится по этой схеме (правда они ночью теплыми полами накапливают в стяжке) и потом днем не топят. По их словам температура воздуха в небольшом и хорошо утепленном доме ночью не поднимается больше чем на 1С. Т. е. бетон стяжки может и нагревается больше (т.е. на 2-3-4С), но температура воздуха при этом значительно не поднимается. Именно из-за них я собственно и хотел этот вариант рассмотреть.

На счет неуправлемых систем я с вами согласен, поэтому первый вариант сделал с ТА, тем более у меня есть ночной тариф.

Константин Я. · 20.02.20

a991ru сказал(а): ↑

По их словам температура воздуха в небольшом и хорошо утепленном доме ночью не поднимается больше чем на 1С. Т. е. бетон стяжки может и нагревается больше (т.е. на 2-3-4С), но температура воздуха при этом значительно не поднимается. Именно из-за них я собственно и хотел этот вариант рассмотреть.

У меня нет оснований им не доверять, учитывая что ощущение комфорта у всех разное (кто-то и в отоплении "русской печью" комфорт находит), но всё таки, в случаях - "кто-то говорит", регулярно вспоминается анекдот про дедушку, ссылающегося у сексопатолога на своего хвастающегося знакомого ровесника, которому сексопатолог ответил - "ну и Вы говорите"... Но, это так - лирическое отступление...
А если более конкретно - при нуле на улице может и не поднимается больше, чем на градус, а как в -20'С? Или "там" -20'С регулярно не бывает? Или, если на градус поднимается при -20'С на улице, то наверное при нуле вообще "догревать" не надо...
А если ещё принять во внимание что повышение температуры греющего пола на 1'C (относительно воздуха в помещении) увеличивает его теплоотдачу примерно на 10Вт/м2, а там разговор про увеличение температуры стяжки на 2-3-4', причем, в хорошо утепленном доме (соответственно, со средними теплопотерями 10-20Вт/м2)... Или там на греющей стяжке ещё утеплитель лежит, который не даёт теплу в комнату поступать...
А у Вас греющие стены (надеюсь ) предполагаются без утепления со стороны помещения, да ещё теплоотдача у них, с м2 на градус разницы с воздухом, теоретически должна быть больше, чем у ТП...

Конечно, с некоторой вероятностью допускаю что я глубоко заблуждаюсь и там всё работает совсем не так, как мне представляется, исходя из моего понимания процессов теплопередачи и работы теплоизоляции... Так что, без корректно проведенных экспериментов или расчетов, не готов категорично оспаривать рассказы о комфортном отоплении с ночным накоплением тепла конструкциями дома. Да и не особо хочется.

a991ru · 20.02.20

@Константин Я., самое главное в чем вы правы, это в том, что уровень комфорта у всех разный. Кому то +24С холодно, а кому то +20С жарко. В общем, надо будет до конца этот момент добить, чтобы понять цифры +/- на будущее. Может кому и пригодится. Спасибо.

holy sp · 20.02.20

a991ru сказал(а): ↑

@holy sp
До нуля потери на вентиляции снизить не получится в принципе, т. к. есть насос и вентилятор, плюс входящий воздух будет ниже температуры в доме, но предподогрев и рекуперация способны значительно снизить затраты энергии на вентиляцию. К тому же предподогрев исключит необходимость подогревать в морозы рекуп прямым электричеством.

Это понятно, но я бы в расчетах все-таки учел необходимость "догрева" поступающего воздуха электричеством (напрямую или опосредованно через стены - не суть), заложив бы на это ~5 градусов догрева при уличных -2,6С и ~10 при -26. Вот точно не будут лишними.

На счет арболита обсуждать здесь не будем. Я к счастью в этом материале разбираюсь хорошо, и знаю как повысить прочность без увеличения плотности и при этом получить низкую теплопроводность.

Я не специалист по арболиту, но методология теплотехнических расчетов подразумевает, что исходные данные берутся не "с потолка" а из протоколов испытаний или НТД. Иначе получим не достоверные результаты, а шаманские пляски с бубном и исчисление ангелов на кончике иглы. Непонятно, зачем тогда вообще что-то считать.

К тому же у меня дом одноэтажный. Вот это как раз и есть предмет моего вопроса. Просто меня убеждают в том, что нагревания в стенах будет достаточным и не придется поднимать температуру воздуха на 3-4С, чтобы запасти необходимую энергию в стенах и частично в стяжке.

Наиболее сомнительными (с точки зрения возврата накопленного тепла) мне представляются наружные стены.
Для приблизительного расчета разобьем их на 10 слоев (по 6 см), с равномерным распределением температуры от наружной стены к внутренней с постоянным шагом. В начальный момент времени внутренняя стена у нас разогрета до t1, в конечный - остывает до t2. При этом "греть внутрь" могут только те слои, температура которых >t2.
Получим: (при 75 кубах и 6900 кДж/слой/градус и наружной t=-2,6С)
при t1=30, t2=20 Греют "внутрь" только три слоя, ~132 Мдж (36,6 кВт-ч)
при t1=25, t2=20 греют "внутрь" только два слоя ~48 Мдж (13,3 кВт-ч)
при t1=25, t2=24 греют "внутрь" только один слой ~6,9 Мдж (2 кВт-ч)
Получается, что при перепаде температуры внутренней стены в 1 градус возвращается тепла вообще крохи.
Я бы задумался не о среднем расходе, а о слабых местах. Например, стяжка пола постоянно отдает тепло (в грунт), а прогревается только за счет воздуха (который хороший теплоизолятор). Вдобавок теплый воздух поднимается вверх, холодный копится внизу, прогреть таким образом пол на 1 градус воздухом прогретым (в среднем по комнате) а 3 градуса мне представляется утопичным. С другой стороны, за ночь у окна все будет выстывать - стены -то там там вообще нет, а расход тепла через окно-откосы приличный.

Теплопотери я рассчитывал по условиям эксплуатации Б. Дом на электрическом отоплении, поэтому изначально строился теплым. Потери на вентиляцию при -2,6С взяты только как работа насоса и вентилятора, т. к. предподогрев и рекуператор должны остальной нагрев компенсировать. Возможно тут есть небольшая ошибка, но цифру брал по словам Стаса, который использует геоконтур на подогрев приточки рекупа и у которого получается именно так.

С вентиляцией тут как-то мутно. Если ушел куб воздух с температурой ~25C, а пришел с рекуператора ~20C, то 5 градусов на куб мы отправили на обогрев земной атмосферы. Их точно нужно учесть в Ваших расходах.

Теплая воздушная подушка под потолком - в принципе, ее можно разогнать по комнате потолочным вентилятором, но как-то получается все заморочно. Стоят ли теплые стены всей этой головной боли?

По по прочим моментам - полагаю, что в доме, приближающемся к энергоэффективности, полезно учитывать всякие теплотехнические детали, которые обычно игнорят. Армпояс, перемычки, откосы окон и дверей. Уход тепла нижних блоков стен через цоколь и фундамент в землю, утекающую ГВС в каналью и т. п.

По приложенной табличке замечание у пола дельта обычно меньше, чем у стен, там снизу земля не промерзает, остается где-то +5 +7, от региона зависит. .

Константин Я. · 20.02.20

holy sp сказал(а): ↑

С другой стороны, за ночь у окна все будет выстывать - стены -то там там вообще нет, а расход тепла через окно-откосы приличный.

Как уже говорилось, у каждого свои ощущения комфорта... И понятие "выстывать" довольно растяжимое...
Но вот лично у нас есть два окна с практически постоянно отключенными батареями под ними - окно обитаемой и днем "спальни" и одно из двух окон в "зале", есть ещё одно окно в "холле" второго этажа вообще без батареи. Все три подоконника заставлены цветами - (в "зале" из-за них и батарея отключена - жарко им в восходящих потоках теплого воздуха).
Применительно к личным ощущениям, могу оценить "выстывание" только под двумя окнами (под третьим небольшой столик стоит) - нет при подходе к ним никаких некомфортных ощущений (даже в шортах и тапочках на босу ногу). Правда, окна относительно небольшие и, хоть и недорогие, но "хорошей" - довольно теплой конструкции (за исключением одного в "холле" - с однокамерным СП).
Конечно, в отдельных случаях, типа сна на лавке под широким окном (да если ещё "криво" установленным, вполне могут быть проблемы с "выстыванием", но в целом не так уж тут всё однозначно "страшно".

Быстрый поиск

Расчет теплопотерь (и потерь денег) через ограждающие конструкции

захожу иногда

Константин Я.

захожу иногда

Живу здесь

mfcn

Живу здесь

захожу иногда

Константин Я.

захожу иногда

Живу здесь.

a991ru

Живу здесь.

Вложения:

Живу здесь

mfcn

Живу здесь

Живу здесь.

a991ru

Живу здесь.

Вложения:

Живу здесь.

a991ru

Живу здесь.

Живу здесь

holy sp

Живу здесь

Живу здесь.

a991ru

Живу здесь.

Вложения:

захожу иногда

Константин Я.

захожу иногда

Живу здесь.

a991ru

Живу здесь.

захожу иногда

Константин Я.

захожу иногда

Живу здесь.

a991ru

Живу здесь.

Живу здесь

holy sp

Живу здесь

Вложения:

захожу иногда

Константин Я.

захожу иногда