Теплопассивный дом и теплоемкость ограждающих конструкций

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Хочется или не хочется, а проветривать - будьте любезны. И чем больше бетона тем чаще, потому как влаге сквозь бетон некуда деваться. Теплопотери через проветривание неизбежны. Разве только рекуператором их уменьшить можно.
Но есть и более весомый аргумент этому всему! Я привел расчеты для ситуации, при которой система отопления никак не реагирует на происходящее. Теперь давайте посмотрим на реальную ситуацию.
Температура в течении дня под действием солнышка в доме растет и к вечеру поднимается аж на 3 градуса. В нормальном современном доме система отопления 10 раз среагирует на повышение температуры и убавит мощности тепловых приборов. Поэтому в течении дня мы просто сэкономим на топливе котла. И никаких повышений температуры на три с половиной градуса к концу дня не будет. Если же уже так тепло, что система отопления отключена, ну так и не грех сбрасывать излишнее тепло проветриванием, потому как, если этого не сделать, значит прийдется его утилизировать кондиционером. Я в общем не вижу проблемы.

Да, рассеивание будет преимущественно в дом, но не 100% в дом, т. к. дом и наружу тепло рассеивает, и не так уж и мало. Но в этот момент тепловой баланс уже пошел в минус. Дом начинает терять тепло, поэтому это рассеивание в дом только на пользу!

Теплоемкость поверхности 15 мм конструктива каркасника 2400. Теплоемкость имущества 1500. Теплоемкость воздуха 1000.

 

Я тоже в детстве читал "Три поросенка" Хотя ее автор совсем и не Россиянин.
Но подобные аргументы вместо цифр и расчетов разрешите пропустить мимо ушей.
И еще я лично - против крепостей. Мой дом всегда и для всех открыт.

 

Философия дома тоже должна быть.
И цифр здесь вообще не нужно.
А так считайте что хотите.

 

Не столь очевидный факт.
На улице +6. А поверхность то разогрелась до + 25. Наружу, даже через теплоизоляцию, отдавать может и больше тепловой поток оказаться!
А можно привести расчет, показывающий, сколько энергии потеряет по нормативам утепленная комната нашей конструкции (сторона 15 метров и две стороны по 5 метров + кровля и пол) на широте СПБ 30 апреля с 19 до 5 часов утра (время, примерно равное времени воздействия солнца) ? Там не сложно посчитать. Но мне лень уже. Климатические данные - архив погоды здесь есть: http://www.pogodaiklimat.ru/weather.php?id=26063&bday=30&fday=30&amonth=4&ayear=2013
30 апреля 2013 года весь день температура не вышла из диапазона +6-7 градусов.
Может быть эта цифра окажется сопоставимой с теплопередачей вовнутрь помещения? Но что-то мне подсказывает, что она может и превзойти её!

 

ИМХО, Цифр не нужно только тем, у кого "Хочу" преобладает над "Заню", а невежество прикрыто околофилософскими рассуждениями. У людей грамотных вся философия дома построена на расчетах. В том числе - теплотехнических. А на системы отопления, построенные философами, которым не нужно цифр, я уже насмотрелся по роду своей деятельности. Унылое зрелище, скажу я Вам, вызывающее сочувствие к тем, кто потом вынужден этим пользоваться. Хотя многие из них счастливы, потому как и не подозревают, что могло быть и лучше. Это тоже национальная черта Русская: сначала философствовать вместо расчетов, а после переделывать.

 

Новое слово в философии автономного дома?

 

Задумался. А с чего вдруг стенам, нагретым воздухом помещения отдавать к вечеру тепло вовнутрь? Внутри кондиционер заработал чтоли? Скорее всего вся теплопередача будет только наружу.
Все-таки посчитал из интереса теплопотери нашей конструкции на 30 Апреля 2013 года.
Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций беру = 3,08 (СПБ).
Тогда с каждого метра квадратного при дельте в 19 градусов будет теряться по 6,16 Вт.
В то время как уже использовавшийся нами коэфициент теплоусвоения 15мм внутренних поверхностей ограждающих конструкций каркасника, - около 4х Вт на каждый градус дельты температур. Полагаю, что где-то по таким же законам они будут способны и отдавать тепло обратно - воздуху помещения. Не больше. Да и к тому же разности температуры между внутренним помещением и 15мм внутренним слоем тоже не должно быть. Чего нельзя сказать о другой стороне - где теплоизоляция, там будет прохладнее уже. Это означает, что всё-таки наружу после захода солнца будет уходить большая часть тепла, которое усвоила внутренняя сторона ограждающих конструкций, вне зависимости от того, каркасник ли это, или бетонный дом.
А со всей площади ограждающих конструкций - около 200 квадратов (включая только часть пола, т. к. дом предположительно не на сваях у нас) будет уходить мощность в 1233 Вт!

 

Благодарен, что помогаете исправлять опечатки. Корректора мне как раз не хватает.

 

Вообще-то, еще вентиляция есть...

 

Ну, в принципе, да. есть такой Хрукт Будет иметь место её влияние. У меня получается, что при дельте температуры в 19 градусов и принятой кратности воздухообмена 0,34, дом будет терять приблизительно 430 Вт через вентиляцию. Баланс: 1233 и 430 - отличаются втрое. Значит 3/4 тепла от 15мм внутреннего слоя ограждающих конструкций будет передаваться в сторону улицы. А 1/4 - обратно - в помещение. Но, на самом деле, поначалу будет отдаваться вовнутрь еще меньше. Т. к. базовая масса имущества тоже не дура и потихоньку остывая будет принимать участие в процессе, создавая конкуренцию и немного замедляя теплопередачу вовнутрь помещения от нагревшегося слоя ограждающих конструкций.
И вообще, это мы рассматриваем случай, когда система регулировки отопления нафиг умерла и весь день не работала, допустив перепад температур к концу дня!

 

1) Вентиляция нужна во всех домах
2) Рассеивание тепла будет однозначно в дом, потому как теплосопротивление близко к нулю (воздух нельзя рассматривать теплоизолятором, тк все будет сдуваться конвекцией)

Мне кажется с этого и надо было начинать "современном доме система отопления 10 раз среагирует"
При теплоемких стенах, избыток тепла в них и сохранится, а в остальных случаях сработает (отключится) система отопления?

Мне ваши расчеты были интересны с точки зрения теплового баланса, т. е. сколько тепла они получили днем и сколько отдадут ночью. А исходя из этих цифр можно плясать и над расположением окн и их характеристиками.
Еще раз спасибо за проделанную работу!

 

Я Вас не понимаю. Откуда однозначность, если я в цифрах показал, что чтобы покрыть внутреннее охлаждение воздуха через вентиляцию, нужно 400 Вт? В то время как ограждающие конструкции через себя наружу пропускают 1200 Вт! Наружу поток больший, чем вовнутрь!
Рассмотрите ситуацию: Вечером воздух в доме стал + 25. 400 Вт он отдает вентиляции. Чуть приостывает за счет этого. Ограждающие конструкции теплоемкие и еще разогреты. Они начинают снова подогревать воздух до своей же температуры, но не более, чем максимум +25, которого они ранее достигли! Т. е они просто восполняют эти 400 Вт потери! Таким образом вовнутрь помещения ни в какой момент не будет отдаваться больше, чем теряется через вентиляцию! Т. е больше 400 Вт вовнутрь помещения не пойдет чисто физически! Т. к. воздух, чтобы воспринять больше, должен будет нагреться еще больше, чем он имел температуру до этого. А имел он 25 градусов! И выше 25 его никакие ограждающие конструкции не нагреют, потому что в них самих не было больше 25!
Теплопотери же наружу ограждающих конструкций с той же самой площади уже 1200 Вт! Откуда эти 1200 Вт берутся? Ну так естественно, что изнутри помещения! 1200 Вт - это тепловой поток, проходящий через ограждающую конструкцию направленный изнутри помещения наружу! Наши 15мм внутренней части ограждающей конструкции вынуждены отдать эти 1200 Вт со своей внутренней стороны, примыкающей к теплоизоляции. Ведь не может быть так, что из теплоизоляции выходит поток в 1200 Вт, а в нее он не поступает. Мне казалось, что я убедительно на цифрах показал, что поток наружу будет в три раза превосходить поток вовнутрь. На основании каких доводов Вы утверждаете иное, мне не понятно. Или я не совсем правильно понял, что Вы вообще хотели сказать.

Да ни что там не сохранится в сумме за сутки. Наличие теплоинертности приведет только к смещению = запаздыванию в срабатывании автоматики. Но не приведет к экономии. При наличии теплоинертных солнце будет греть и греть, а температура расти в доме не особо то и будет. Автоматика не будет срабатывать и котёл будет продолжать молотить на полную мощность, пока наконец не прогреет эти долбаные теплоинертные стены на, скажем, + 1,5 градуса, при которых автоматика сработает. При этом в каркасснике автоматика сработала бы на 4 часа раньше и убавила бы поток тепла, сэкономив топливо. Но эта экономия временная, т. к. ночью произойдет обратное. Каркассник быстрее на 4 часа заорет на автоматику: У меня уже минус полтора градуса! Врубай! И котел начнет отрабатывать всё то, что он днем недодал. В то время как в теплоинертном доме будет дольше процесс остывания на несколько часов, потому как эти стены теплоинертные нагревались пол дня, сожрав в том числе тепло от котла, теперь пол дня будут выдавать его обратно. Суммарно никой экономии нет. Просто автоматика срабатывает со смещением. Вот вся разница.

Мне самому эти расчеты были интересны именно с данной точки зрения. Хочется иметь представление о соотношениях энергий, которые влияют на тепловой баланс в доме.

 

Мне кажется, что суммарной экономии не будет только если температура на улице стабильна. Как только она заметно изменится, то эти рассуждения уже не подойдут и у малоинерционного дома будет экономия.
К тому же, при утеплении каркасника на уровне Пассивного, он ночью с гораздо меньшей вероятностью попросит котел включится.

 

Мне тоже многое казалось до тех пор, пока я не задался конкретными граничными условиями и не посчитал.
При любых температурах на улице суть не изменится. Если котёл не будет включаться раз в сутки, значит он будет включаться раз в трое суток и молотить, пока не прогреет всесь остывший за трое суток на, скажем, полтора градуса бетон. Если же суммарный тепловой баланс за сутки уже не отрицательный для дома, то и в каркаснике и в бетонном доме котел больше вообще не будет включаться, потому как закончится отопительный сезон, и оба дома достаточно хорошо теплоизолированы и в течении суток в них резко температура не меняется. Думаю, не стоит предполагать, что летом в каркаснике котел продолжит свою работу, в отличае от бетонного дома. Скорее верно обратное. Теплоинертный дом прогревается с задержкой и остывает с задержкой относительно каркасного. Задержку компенсирует работа котла на разной мощности. Задержка может быть как в течении суток, так и сезонной. В начале отопительного сезона потребуется к примеру на 500 кВт Час больше энергии, чтобы протопить весь бетонный дом, нежели каркасснику. Но за то в конце сезона теплоинертный дом наверстает своё раньше отключив котёл и продолжая несколько дней тянуть на вложенных в него по осени 500кВт часах!
Кстати, здесь есть некоторая аналогия с ценрализованной системой отопления, которая осенью по трое суток выводится в режим! Все эти трое суток котельное оборудование "строгает и строгает" а полноценного тепла в домах еще нет. Куда оно уходит? Да куда-куда... в конце сезона, когда котельное оборудование отключат, точно так же можно будет насосами еще 3 дня в контурах гонять теплоноситель, "выжимая" из системы остаток тепла... Это типичный пример сезонного смещения количества потраченного топлива и количества отданного воздуху помещения тепла. Но не пример экономии или неэкономии. Хотя, формально, по осени, первые 3 дня система работала с КПД - 70% от номинала. А по весне, в последние 3 - +70%. Но общий годовой баланс останется нулевым.
Хотя сами предположения о прогреве и охлаждении бетонного масива уже противоречат принципу о том, что в доме должна поддерживаться постоянная температура, являющегося главной идеей и смыслом теплоинертных домов!

 

Моё личное отношение к теплоинертности таково:
Выделю 4 этапа эволюции в достижении теплового комфорта в жилище человека.
I. - как на улице, так и в жилище. Любые, обусловленные сменой сезонов года, дня и ночи, перепады температуры в жилище происходили практически с теми же частотами и амплитудами, что и на улице. Это была эра соломенных и веточных домиков Ниф-Нифа и Нуф-Нуфа, с костром посередине.
II. Этап. Наконец-то Наф-Наф построил теплоинертный дом и каменную печку. Теперь теплоинертность стала сглаживать сезонные и дневные колебания температуры.
III. Люди обнаружили, что есть теплоизоляция и можно удешевить дом Наф-Нафа, не сильно то ухудшив его характеристики. Но все-таки ухудшив, т. к. дом стал хоть и дешевле, но по амплитуде колебаний ближе к первобытонму дому I Некоторые и дальше пошли по пути удешевления, заменив каменную печку вовсе - буржуйкой.
IV. Люди изобрели системы обогрева поверхностями, термостатические автоматы, способные регулировать подачу тепла в дом в зависимости от текущей потребности, либо от котла, либо от дополнительного теплоаккумулятора, подобранного под конкретную систему отопления. При этом теплоинертная масса самого конструктива стала не только бессмысленной, но и лишней, в ряде случаев мешающей точной безинерционной температурной регулировке климата в доме.

Но есть люди, которые еще верят, что древние были ведь не глупыми, когда шагали из этапа номер I в II. И эти люди теперь с гордо поднятой головой, пытаясь повторить подвиг предков, шагают из IV в II. Правда, что они таким образом выигрывают, мне так и остается не понятно. Для обеспечения энергоэффективности теплорегуляторы им всё равно приходится ставить. Что ни говори, а вручную такого же эффекта не добиться. Ну, бойлер не покупают? Говорят, что он место занимает? А излишне утолщенные стены как-бы место не отнимают? Тут еще очень спорный вопрос, что больше места отнимет, излишние 20-50 см стены по всему периметру в 50метров, или квадратный метр, на котором расположился бойлер?