Gasverbrauch zum Heizen eines Hauses von 200 m²: Ermittlung der Kosten bei Verwendung von Haupt- und Flaschenbrennstoff

Besitzer mittelgroßer und großer Ferienhäuser müssen die Kosten für die Instandhaltung ihrer Wohnungen einplanen.Daher stellt sich häufig die Aufgabe, den Gasverbrauch für die Beheizung eines Hauses von 200 m² zu berechnen² oder größere Fläche. Die ursprüngliche Architektur erlaubt es normalerweise nicht, die Methode der Analogien zu verwenden und vorgefertigte Berechnungen zu finden.

Es besteht jedoch keine Notwendigkeit, Geld zu zahlen, um dieses Problem zu lösen. Sie können alle Berechnungen selbst durchführen. Dies erfordert Kenntnisse über einige Vorschriften sowie ein Verständnis für Physik und Geometrie auf Schulebene.

Wir helfen Ihnen, dieses dringende Problem für den Hauswirtschaftsexperten zu verstehen. Wir sagen Ihnen, mit welchen Formeln Berechnungen durchgeführt werden und welche Eigenschaften Sie kennen müssen, um das Ergebnis zu erhalten. Der von uns vorgestellte Artikel liefert Beispiele, anhand derer Sie Ihre eigenen Berechnungen einfacher durchführen können.

Ermitteln der Menge an Energieverlust

Um den Energieverlust eines Hauses zu bestimmen, ist es notwendig, die klimatischen Eigenschaften des Gebiets, die Wärmeleitfähigkeit der Materialien und die Belüftungsstandards zu kennen. Und um die benötigte Gasmenge zu berechnen, reicht es aus, seinen Heizwert zu kennen. Das Wichtigste bei dieser Arbeit ist die Liebe zum Detail.

Die Beheizung eines Gebäudes muss Wärmeverluste ausgleichen, die aus zwei Hauptgründen entstehen: Wärmeverlust rund um das Haus und Zustrom kalter Luft durch das Lüftungssystem.Beide Vorgänge werden durch mathematische Formeln beschrieben, mit denen Sie eigene Berechnungen durchführen können.

Wärmeleitfähigkeit und Wärmewiderstand des Materials

Jedes Material kann Wärme leiten. Die Intensität seiner Transmission wird durch den Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten ausgedrückt λ (W / (m × °C)). Je niedriger er ist, desto besser ist das Bauwerk im Winter vor dem Einfrieren geschützt.

Die Heizkosten hängen von der Wärmeleitfähigkeit des Materials ab, aus dem das Haus gebaut wird. Dies ist besonders wichtig für die „kalten“ Regionen des Landes

Gebäude können jedoch mit Material unterschiedlicher Dicke gestapelt oder isoliert werden. Daher wird in praktischen Berechnungen der Wärmeübergangswiderstandskoeffizient verwendet:

R (m² × °C / W)

Sie hängt mit der Wärmeleitfähigkeit durch die folgende Formel zusammen:

R = h/λ,

Wo H – Materialstärke (m).

Beispiel. Bestimmen wir den Wärmedurchgangskoeffizienten von Porenbetonsteinen der Güteklasse D700 unterschiedlicher Breite bei λ = 0.16:

• Breite 300 mm: R = 0.3 / 0.16 = 1.88;
• Breite 400 mm: R = 0.4 / 0.16 = 2.50.

Für Isoliermaterialien und Fensterklötze kann sowohl der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient als auch der Wärmeübergangswiderstandskoeffizient angegeben werden.

Wenn die umschließende Struktur aus mehreren Materialien besteht, werden bei der Bestimmung des Wärmedurchgangswiderstandskoeffizienten des gesamten „Kuchens“ die Koeffizienten seiner einzelnen Schichten summiert.

Beispiel. Die Mauer besteht aus Porenbetonsteinen (λ_B = 0,16), Dicke 300 mm. Es ist außen isoliert extrudierter Polystyrolschaum (λ_P = 0,03) 50 mm dick, die Innenseite ist mit Schindeln ausgekleidet (λ_v = 0,18), 20 mm dick.

Für verschiedene Regionen gibt es Tabellen, die die Mindestwerte des Gesamtwärmedurchgangskoeffizienten für den Umfang des Hauses angeben. Sie haben beratenden Charakter

Jetzt können Sie den gesamten Wärmeübergangswiderstandskoeffizienten berechnen:

R = 0.3 / 0.16 + 0.05 / 0.03 + 0.02 / 0.18 = 1.88 + 1.66 + 0.11 = 3.65.

Der Beitrag von Schichten, die hinsichtlich des Parameters „Wärmeeinsparung“ unbedeutend sind, kann vernachlässigt werden.

Berechnung des Wärmeverlustes durch Gebäudehüllen

Hitzeverlust Q (W) über eine homogene Oberfläche kann wie folgt berechnet werden:

Q = S × dT / R,

Wo:

• S – Fläche der betrachteten Oberfläche (m²);
• dT – Temperaturunterschied zwischen der Luft innerhalb und außerhalb des Raumes (°C);
• R – Widerstandskoeffizient gegen Wärmeübertragung der Oberfläche (m² * °C / W).

Um den Gesamtindikator aller Wärmeverluste zu ermitteln, führen Sie die folgenden Schritte aus:

1. Wählen Sie Bereiche aus, die hinsichtlich des Wärmeübergangswiderstandskoeffizienten homogen sind.
2. Berechnen Sie ihre Flächen;
3. Wärmewiderstandsindikatoren bestimmen;
4. Berechnen Sie den Wärmeverlust für jeden Abschnitt.
5. Fassen Sie die erhaltenen Werte zusammen.

Beispiel. Eckzimmer 3 × 4 Meter im Dachgeschoss mit kaltem Dachboden. Die endgültige Deckenhöhe beträgt 2,7 Meter. Es gibt 2 Fenster mit den Maßen 1 × 1,5 m.

Lassen Sie uns den Wärmeverlust durch den Umfang bei einer Lufttemperatur innen „+25 °C“ und außen – „–15 °C“ ermitteln:

1. Wählen wir Bereiche aus, die hinsichtlich des Widerstandskoeffizienten homogen sind: Decke, Wand, Fenster.
2. Deckenbereich S_P = 3 × 4 = 12 m². Fensterbereich S_Ö = 2 × (1 × 1,5) = 3 m². Wandbereich S_Mit = (3 + 4) × 2.7 – S_Ö = 29,4 m².
3. Der Wärmedurchlasskoeffizient der Decke setzt sich zusammen aus der Decke (Platte mit einer Dicke von 0,025 m), der Isolierung (Platten aus Mineralwolle mit einer Dicke von 0,10 m) und dem Holzboden des Dachgeschosses (Holz und Sperrholz mit einer Gesamtdicke von 0,05 m): R_P = 0,025 / 0,18 + 0,1 / 0,037 + 0,05 / 0,18 = 3,12. Bei Fenstern wird der Wert aus dem Pass eines doppelt verglasten Fensters entnommen: R_Ö = 0,50. Für eine Wand, die wie im vorherigen Beispiel gebaut wurde: R_Mit = 3.65.
4. Q_P = 12 × 40 / 3,12 = 154 W. Q_Ö = 3 × 40 / 0,50 = 240 W. Q_Mit = 29,4 × 40 / 3,65 = 322 W.
5. Allgemeiner Wärmeverlust des Modellraums durch die Gebäudehülle Q = Q_P + Q_Ö + Q_Mit = 716 W.

Die Berechnung mit den oben genannten Formeln liefert eine gute Annäherung, vorausgesetzt, dass das Material die angegebenen Wärmeleitfähigkeitseigenschaften erfüllt und bei der Konstruktion keine Fehler gemacht werden könnten. Das Problem kann auch in der Alterung der Materialien und der Struktur des Hauses als Ganzes liegen.

Typische Wand- und Dachgeometrie

Bei der Bestimmung des Wärmeverlusts ist es üblich, die linearen Parameter (Länge und Höhe) einer Struktur intern und nicht extern zu berücksichtigen. Das heißt, bei der Berechnung der Wärmeübertragung durch ein Material wird die Kontaktfläche von warmer und nicht von kalter Luft berücksichtigt.

Bei der Berechnung des Innenumfangs muss die Dicke der Innenwände berücksichtigt werden. Am einfachsten geht das mit einem Hausplan, der meist mit einem Maßstabsraster auf Papier gezeichnet wird.

So ergibt sich beispielsweise bei Hausabmessungen von 8 × 10 Metern und einer Wandstärke von 0,3 Metern der Innenumfang P_int = (9,4 + 7,4) × 2 = 33,6 m und die äußere P_extern = (8 + 10) × 2 = 36 m.

Die Zwischendecke hat normalerweise eine Dicke von 0,20 bis 0,30 m. Daher ist die Höhe der beiden Stockwerke vom Boden des ersten bis zur Decke des zweiten von außen gleich H_extern = 2,7 + 0,2 + 2,7 = 5,6 m. Addiert man nur die Endhöhe, erhält man einen kleineren Wert: H_int = 2,7 + 2,7 = 5,4 m. Die Zwischendecke hat im Gegensatz zu den Wänden keine Isolierfunktion, daher müssen Sie sie für Berechnungen verwenden H_extern.

Für zweistöckige Häuser mit Abmessungen von ca. 200 m² der Unterschied zwischen der Wandfläche innen und außen beträgt 6 bis 9 %. Ebenso berücksichtigen die Innenmaße die geometrischen Parameter von Dach und Decken.

Die Berechnung der Wandfläche für Hütten mit einfacher Geometrie ist elementar, da die Fragmente aus rechteckigen Abschnitten und Giebeln von Dachböden und Dachgeschossräumen bestehen.

Die Giebel von Dachböden und Dachböden haben in den meisten Fällen die Form eines Dreiecks oder eines vertikal symmetrischen Fünfecks. Die Berechnung ihrer Fläche ist recht einfach

Bei der Berechnung des Wärmeverlusts durch ein Dach reicht es in den meisten Fällen aus, Formeln zur Ermittlung der Flächen eines Dreiecks, Rechtecks ​​und Trapezes anzuwenden.

Die beliebtesten Dachformen für Privathäuser. Bei der Messung ihrer Parameter müssen Sie bedenken, dass die Innenmaße in die Berechnungen einbezogen werden (ohne Traufüberstände).

Die Fläche des verlegten Daches kann bei der Ermittlung des Wärmeverlustes nicht berücksichtigt werden, da sie auch auf die Überstände eingeht, die in der Formel nicht berücksichtigt werden. Darüber hinaus wird das Material (z. B. Dachpappe oder profiliertes verzinktes Blech) häufig mit einer leichten Überlappung verlegt.

Manchmal scheint es, dass die Berechnung der Dachfläche ziemlich schwierig ist. Im Inneren des Hauses kann die Geometrie der isolierten Umzäunung des Obergeschosses jedoch viel einfacher sein

Auch die rechteckige Geometrie der Fenster bereitet keine Berechnungsprobleme. Wenn die doppelt verglasten Fenster eine komplexe Form haben, kann ihre Fläche nicht berechnet, sondern dem Produktpass entnommen werden.

Wärmeverlust durch Boden und Fundament

Die Berechnung des Wärmeverlusts in den Boden durch den Boden des Untergeschosses sowie durch die Wände und den Boden des Kellers erfolgt gemäß den in Anhang „E“ von SP 50.13330.2012 vorgeschriebenen Regeln. Tatsache ist, dass die Geschwindigkeit der Wärmeausbreitung im Boden viel geringer ist als in der Atmosphäre, sodass Böden auch bedingt als Dämmstoffe eingestuft werden können.

Da sie aber zum Gefrieren neigen, ist die Bodenfläche in 4 Zonen unterteilt. Die Breite der ersten drei beträgt 2 Meter und der vierte umfasst den restlichen Teil.

Die Wärmeverlustzonen von Boden und Keller folgen der Form des Fundamentumfangs. Der Hauptwärmeverlust erfolgt über Zone Nr. 1

Für jede Zone wird der durch den Boden hinzugefügte Wärmeübergangswiderstandskoeffizient bestimmt:

• Zone 1: R₁ = 2.1;
• Zone 2: R₂ = 4.3;
• Zone 3: R₃ = 8.6;
• Zone 4: R₄ = 14.2.

Wenn Die Böden sind isoliertAnschließend werden zur Bestimmung des Gesamtwärmewiderstandskoeffizienten die Indikatoren Isolierung und Boden addiert.

Beispiel. Ein Haus mit Außenmaßen von 10 × 8 m und einer Wandstärke von 0,3 Metern soll einen Keller mit einer Tiefe von 2,7 Metern haben. Seine Decke befindet sich auf Bodenniveau. Es ist notwendig, den Wärmeverlust in den Boden bei einer Innenlufttemperatur von „+25 °C“ und einer Außenlufttemperatur von „-15 °C“ zu berechnen.

Lassen Sie die Wände aus FBS-Blöcken mit einer Dicke von 40 cm bestehen (λ_F = 1,69). Die Innenseite ist mit 4 cm dicken Brettern ausgekleidet (λ_D = 0,18). Der Kellerboden ist mit 12 cm dickem Blähtonbeton gefüllt (λ_Zu = 0,70). Dann beträgt der Wärmewiderstandskoeffizient der Sockelwände: R_Mit = 0,4 / 1,69 + 0,04 / 0,18 = 0,46 und der Boden R_P = 0.12 / 0.70 = 0.17.

Die Innenmaße des Hauses betragen 9,4 × 7,4 Meter.

Schema der Unterteilung des Kellers in Zonen für die zu lösende Aufgabe. Bei der Berechnung von Flächen mit solch einfacher Geometrie kommt es darauf an, die Seiten von Rechtecken zu bestimmen und diese zu multiplizieren

Berechnen wir die Flächen und Wärmeübergangswiderstandskoeffizienten pro Zone:

• Zone 1 geht nur entlang der Wand. Es hat einen Umfang von 33,6 m und eine Höhe von 2 m. Daher S₁ = 33.6 × 2 = 67.2. R_z1 = R_Mit + R₁ = 0.46 + 2.1 = 2.56.
• Zone 2 entlang der Wand. Es hat einen Umfang von 33,6 m und eine Höhe von 0,7 m. Daher S_2C = 33.6 × 0.7 = 23.52. R_z2s = R_Mit + R₂ = 0.46 + 4.3 = 4.76.
• Zone 2 nach Etage. S_{14 Uhr} = 9.4 × 7.4 – 6.8 × 4.8 = 36.92. R_z2p = R_P + R₂ = 0.17 + 4.3 = 4.47.
• Zone 3 geht nur auf den Boden. S₃ = 6.8 × 4.8 – 2.8 × 0.8 = 30.4. R_z3 = R_P + R₃ = 0.17 + 8.6 = 8.77.
• Zone 4 geht nur auf den Boden. S₄ = 2.8 × 0.8 = 2.24. R_z4 = R_P + R₄ = 0.17 + 14.2 = 14.37.

Wärmeverlust aus dem Keller Q = (S₁ / R_z1 + S_2C / R_z2s + S_{14 Uhr} / R_z2p + S₃ / R_z3 + S₄ / R_z4) × dT = (26,25 + 4,94 + 8,26 + 3,47 + 0,16) × 40 = 1723 W.

Bilanzierung unbeheizter Räumlichkeiten

Bei der Berechnung des Wärmeverlusts kommt es häufig vor, dass das Haus über einen unbeheizten, aber isolierten Raum verfügt. In diesem Fall erfolgt die Energieübertragung in zwei Stufen. Betrachten wir diese Situation am Beispiel eines Dachbodens.

In einem isolierten, aber nicht beheizten Dachgeschossraum wird in der kalten Jahreszeit die Temperatur höher eingestellt als draußen. Dies geschieht aufgrund der Wärmeübertragung durch die Zwischendecke

Das Hauptproblem besteht darin, dass sich die Bodenfläche zwischen Dachgeschoss und Obergeschoss von Dach und Giebeln unterscheidet. In diesem Fall ist es notwendig, die Wärmeübertragungsbilanzbedingung zu verwenden Q₁ = Q₂.

Es kann auch folgendermaßen geschrieben werden:

K₁ ×(T₁ - T_#) = K₂ ×(T_# - T₂),

Wo:

• K₁ = S₁ / R₁ + … + S_N / R_N zur Abdeckung zwischen dem warmen Teil des Hauses und dem kalten Raum;
• K₂ = S₁ / R₁ + … + S_N / R_N zur Überbrückung zwischen einem Kühlraum und der Straße.

Aus der Gleichheit der Wärmeübertragung ermitteln wir die Temperatur, die sich in einem Kühlraum bei bekannten Werten im Haus und draußen einstellt. T_# = (K₁ × T₁ + K₂ × T₂) / (K₁ + K₂). Danach setzen wir den Wert in die Formel ein und ermitteln den Wärmeverlust.

Beispiel. Die Innengröße des Hauses soll 8 x 10 Meter betragen. Dachwinkel – 30°. Die Innenlufttemperatur beträgt „+25 °C“ und draußen „-15 °C“.

Wir berechnen den Wärmewiderstandskoeffizienten der Decke wie im Beispiel im Abschnitt zur Berechnung des Wärmeverlusts durch Gebäudehüllen: R_P = 3,65. Der Überlappungsbereich beträgt 80 m², Deshalb K₁ = 80 / 3.65 = 21.92.

Dachfläche S₁ = (10 × 8) / cos(30) = 92,38. Wir berechnen den Wärmewiderstandskoeffizienten unter Berücksichtigung der Dicke des Holzes (Ummantelung und Veredelung - 50 mm) und der Mineralwolle (10 cm): R₁ = 2.98.

Fensterbereich für Giebel S₂ = 1,5.Für ein gewöhnliches Zweikammer-Doppelglasfenster Wärmewiderstand R₂ = 0,4. Berechnen Sie die Fläche des Giebels mit der Formel: S₃ = 8² × tg(30) / 4 – S₂ = 7,74. Der Wärmedurchgangswiderstandskoeffizient ist der gleiche wie der des Daches: R₃ = 2.98.

Der Wärmeverlust durch Fenster macht einen erheblichen Teil aller Energieverluste aus. Daher sollten Sie in Regionen mit kalten Wintern „warme“ doppelt verglaste Fenster wählen

Berechnen wir den Koeffizienten für das Dach (nicht zu vergessen, dass die Anzahl der Giebel zwei beträgt):

K₂ = S₁ / R₁ + 2 × (S₂ / R₂ + S₃ / R₃) = 92.38 / 2.98 + 2 × (1.5 / 0.4 + 7.74 / 2.98) = 43.69.

Berechnen wir die Lufttemperatur auf dem Dachboden:

T_# = (21,92 × 25 + 43,69 × (–15)) / (21,92 + 43,69) = –1,64 °C.

Setzen wir den erhaltenen Wert in eine der Formeln zur Berechnung des Wärmeverlusts ein (vorausgesetzt, sie sind im Gleichgewicht gleich) und erhalten das gewünschte Ergebnis:

Q₁ = K₁ × (T₁ – T_#) = 21,92 × (25 – (–1,64)) = 584 W.

Kühlung durch Belüftung

Um ein normales Mikroklima im Haus aufrechtzuerhalten, ist ein Belüftungssystem installiert. Dies führt dazu, dass kalte Luft in den Raum strömt, was ebenfalls bei der Berechnung des Wärmeverlusts berücksichtigt werden muss.

Anforderungen an das Lüftungsvolumen sind in mehreren Regulierungsdokumenten festgelegt. Bei der Gestaltung des hausinternen Systems eines Ferienhauses müssen zunächst die Anforderungen von §7 SNiP 41-01-2003 und §4 SanPiN 2.1.2.2645-10 berücksichtigt werden.

Da die allgemein anerkannte Maßeinheit für den Wärmeverlust das Watt ist, die Wärmekapazität der Luft C (kJ / kg × °C) muss auf das Maß „B × h / kg × °C“ reduziert werden. Für Luft auf Meereshöhe können wir den Wert annehmen C = 0,28 W × h/kg × °C.

Da das Lüftungsvolumen in Kubikmetern pro Stunde gemessen wird, ist es auch notwendig, die Luftdichte zu kennen Q (kg/m³). Bei normalem Luftdruck und durchschnittlicher Luftfeuchtigkeit kann dieser Wert mit q = 1,30 kg/m angenommen werden³.

Haushaltslüftungsgerät mit Rekuperator.Das deklarierte Volumen, das übergeben wird, wird mit einem kleinen Fehler angegeben. Daher macht es keinen Sinn, die Dichte und Wärmekapazität der Luft in der Umgebung auf Hundertstel genau zu berechnen.

Der Energieverbrauch zum Ausgleich von Wärmeverlusten durch Lüftung lässt sich nach folgender Formel berechnen:

Q = L × q × c × dT = 0,364 × L × dT,

Wo:

• L – Luftstrom (m³ / H);
• dT – Temperaturunterschied zwischen Raum und Zuluft (°C).

Wenn kalte Luft direkt in das Haus eindringt, dann:

dT = T₁ - T₂,

Wo:

• T₁ – Innentemperatur;
• T₂ - Außentemperatur.

Bei großen Objekten ist jedoch in der Regel eine Belüftungsanlage erforderlich Integrieren Sie einen Rekuperator (Wärmetauscher). Dadurch können Sie Energieressourcen erheblich einsparen, da aufgrund der Temperatur des Austrittsstroms eine teilweise Erwärmung der einströmenden Luft erfolgt.

Die Wirksamkeit solcher Geräte wird an ihrer Effizienz gemessen k (%). In diesem Fall hat die vorherige Formel die Form:

dT = (T₁ - T₂) × (1 – k / 100).

Berechnung des Gasverbrauchs

Wissen totaler Wärmeverlust, können Sie ganz einfach den benötigten Verbrauch an Erd- oder Flüssiggas für die Beheizung eines Hauses mit einer Fläche von 200 m berechnen².

Die Menge der freigesetzten Energie wird neben der Menge des Brennstoffs auch von seinem Heizwert beeinflusst. Bei Gas hängt dieser Indikator von der Luftfeuchtigkeit und der chemischen Zusammensetzung des zugeführten Gemisches ab. Es gibt höhere (H_H) Und niedriger (H_l) Brennwert.

Der untere Heizwert von Propan ist geringer als der von Butan. Um den Heizwert von Flüssiggas genau zu bestimmen, müssen Sie daher den Prozentsatz dieser Komponenten in der dem Kessel zugeführten Mischung kennen

Um die Brennstoffmenge zu berechnen, die garantiert zum Heizen ausreicht, wird der Wert des unteren Heizwertes, der beim Gaslieferanten erhältlich ist, in die Formel eingesetzt. Die Standardeinheit zur Messung des Brennwerts ist „mJ/m“.³" oder "mJ/kg". Da die Maßeinheiten sowohl für die Kesselleistung als auch für den Wärmeverlust jedoch mit Watt und nicht mit Joule arbeiten, ist eine Umrechnung unter Berücksichtigung von 1 mJ = 278 W × h erforderlich.

Ist der Wert des unteren Heizwertes des Gemisches unbekannt, so dürfen folgende gemittelte Werte herangezogen werden:

• für Erdgas H_l = 9,3 kW × h/m³;
• für Flüssiggas H_l = 12,6 kW × h/kg.

Ein weiterer für die Berechnungen erforderlicher Indikator ist der Kesselwirkungsgrad K. Normalerweise wird es in Prozent gemessen. Die endgültige Formel für den Gasverbrauch über einen bestimmten Zeitraum E (h) hat die folgende Form:

V = Q × E / (H_l × K / 100).

Der Zeitraum, in dem die Zentralheizung in Häusern eingeschaltet ist, wird durch die durchschnittliche tägliche Lufttemperatur bestimmt.

Wenn die Temperatur in den letzten fünf Tagen „+ 8 °C“ nicht überschreitet, muss gemäß der Verordnung der Regierung der Russischen Föderation Nr. 307 vom 13. Mai 2006 die Wärmeversorgung des Hauses sichergestellt werden. Bei Privathäusern mit autonomer Heizung werden diese Werte auch zur Berechnung des Brennstoffverbrauchs herangezogen.

Genaue Daten über die Anzahl der Tage mit einer Temperatur von nicht mehr als „+ 8 ° C“ für das Gebiet, in dem das Ferienhaus gebaut wurde, finden Sie in der örtlichen Zweigstelle des Hydrometeorologischen Zentrums.

Wenn das Haus in der Nähe eines großen Wohngebiets liegt, ist es einfacher, den Tisch zu verwenden. 1. SNiP 23-01-99 (Spalte Nr. 11). Wenn wir diesen Wert mit 24 (Stunden pro Tag) multiplizieren, erhalten wir den Parameter E aus der Berechnungsgleichung für den Gasdurchfluss.

Gemäß Klimadaten aus Tabelle.1 SNiP 23-01-99 Bauorganisationen führen Berechnungen durch, um den Wärmeverlust von Gebäuden zu ermitteln

Wenn das Volumen der einströmenden Luft und die Temperatur in den Räumlichkeiten konstant sind (oder geringfügige Schwankungen aufweisen), ist der Wärmeverlust sowohl durch die Gebäudehülle als auch durch die Belüftung der Räumlichkeiten direkt proportional zur Außenlufttemperatur.

Daher für den Parameter T₂ In den Gleichungen zur Berechnung des Wärmeverlustes können Sie den Wert aus Spalte Nr. 12 der Tabelle entnehmen. 1. SNiP 23-01-99.

Beispiel für ein Ferienhaus auf 200 m²

Berechnen wir den Gasverbrauch für ein Ferienhaus in der Nähe von Rostow am Don. Dauer der Heizperiode: E = 171 × 24 = 4104 Stunden Durchschnittliche Außentemperatur T₂ = – 0,6 °С. Gewünschte Temperatur im Haus: T₁ = 24 °C.

Zweistöckiges Ferienhaus mit unbeheizter Garage. Die Gesamtfläche beträgt ca. 200 m2. Die Wände sind nicht zusätzlich isoliert, was für das Klima der Region Rostow akzeptabel ist

Schritt 1. Berechnen wir den Wärmeverlust durch den Umfang, ohne die Garage zu berücksichtigen.

Dazu wählen wir homogene Bereiche aus:

• Fenster. Es gibt insgesamt 9 Fenster mit den Maßen 1,6 × 1,8 m, ein Fenster mit den Maßen 1,0 × 1,8 m und 2,5 Rundfenster mit einer Fläche von 0,38 m² jede. Gesamtfensterfläche: S_Fenster = 28,60 m². Laut Produktpass R_Fenster = 0,55. Dann Q_Fenster = 1279 W.
• Türen. Es gibt 2 isolierte Türen mit den Maßen 0,9 x 2,0 m. Ihre Fläche beträgt: S_Türen = 3,6 m². Laut Produktpass R_Türen = 1,45. Dann Q_Türen = 61 W.
• Leere Wand. Abschnitt „ABVGD“: 36,1 × 4,8 = 173,28 m². Abschnitt „JA“: 8,7 × 1,5 = 13,05 m². Abschnitt „DEZH“: 18,06 m². Dachgiebelfläche: 8,7 × 5,4 / 2 = 23,49. Gesamtfläche der Rohwand: S_Wand = 251.37 – S_Fenster – S_Türen = 219,17 m². Die Wände bestehen aus 40 cm dickem Porenbeton und Hohlkammerziegeln. R_Wände = 2,50 + 0,63 = 3,13. Dann Q_Wände = 1723 W.

Gesamtwärmeverlust durch den Umfang:

Q_perim = Q_Fenster + Q_Türen + Q_Wände = 3063 W.

Schritt 2. Berechnen wir den Wärmeverlust durch das Dach.

Die Isolierung besteht aus massiver Lattung (35 mm), Mineralwolle (10 cm) und Auskleidung (15 mm). R_Dächer = 2,98. Dachfläche über dem Hauptgebäude: 2 × 10 × 5,55 = 111 m²und über dem Heizraum: 2,7 × 4,47 = 12,07 m². Gesamt S_Dächer = 123,07 m². Dann Q_Dächer = 1016 W.

Schritt 3. Berechnen wir den Wärmeverlust durch den Boden.

Die Zonen für den beheizten Raum und die Garage müssen separat berechnet werden. Die Fläche kann mithilfe mathematischer Formeln oder mithilfe von Vektoreditoren wie Corel Draw genau bestimmt werden

Für den Widerstand gegen Wärmeübertragung sorgen raue Bodenbretter und Sperrholz unter dem Laminat (insgesamt 5 cm) sowie eine Basaltdämmung (5 cm). R_Geschlecht = 1,72. Dann beträgt der Wärmeverlust durch den Boden:

Q_Boden = (S₁ / (R_Boden + 2.1) + S₂ / (R_Boden + 4.3) + S₃ / (R_Boden + 2.1)) × dT = 546 W.

Schritt 4. Berechnen wir den Wärmeverlust durch eine kalte Garage. Der Boden ist nicht isoliert.

Wärme dringt aus einem beheizten Haus auf zwei Arten ein:

1. Durch eine tragende Wand. S₁ = 28.71, R₁ = 3.13.
2. Durch die gemauerte Trennwand zum Heizraum. S₂ = 11.31, R₂ = 0.89.

Wir bekommen K₁ = S₁ / R₁ + S₂ / R₂ = 21.88.

Wärme entweicht aus der Garage wie folgt nach außen:

1. Durch das Fenster. S₁ = 0.38, R₁ = 0.55.
2. Durch das Tor. S₂ = 6.25, R₂ = 1.05.
3. Durch die Wand. S₃ = 19.68, R₃ = 3.13.
4. Durch das Dach. S₄ = 23.89, R₄ = 2.98.
5. Durch den Boden Zone 1. S₅ = 17.50, R₅ = 2.1.
6. Durch den Boden Zone 2. S₆ = 9.10, R₆ = 4.3.

Wir bekommen K₂ = S₁ / R₁ + … + S₆ / R₆ = 31.40

Berechnen wir die Temperatur in der Garage, abhängig vom Gleichgewicht der Wärmeübertragung: T_# = 9,2 °C. Dann ist der Wärmeverlust gleich: Q_{die Garage} = 324 W.

Schritt 5. Berechnen wir den Wärmeverlust durch Belüftung.

Das berechnete Lüftungsvolumen für ein solches Häuschen mit 6 darin lebenden Personen sei gleich 440 m³/Stunde. Das System verfügt über einen Rekuperator mit einem Wirkungsgrad von 50 %. Unter diesen Wärmeverlustbedingungen: Q_entlüften = 1970 W.

Schritt. 6. Lassen Sie uns den Gesamtwärmeverlust ermitteln, indem wir alle lokalen Werte addieren: Q = 6919 W.

Schritt 7 Berechnen wir die Gasmenge, die zum Heizen eines Musterhauses im Winter mit einem Kesselwirkungsgrad von 92 % benötigt wird:

• Erdgas. V = 3319 m³.
• Flüssiggas. V = 2450 kg.

Nach den Berechnungen können Sie die finanziellen Heizkosten und die Durchführbarkeit von Investitionen zur Reduzierung des Wärmeverlusts analysieren.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Wärmeleitfähigkeit und Widerstand gegen Wärmeübertragung von Materialien. Berechnungsregeln für Wände, Dach und Boden:

Der schwierigste Teil der Berechnungen zur Bestimmung des zum Erhitzen erforderlichen Gasvolumens besteht darin, den Wärmeverlust des erhitzten Objekts zu ermitteln. Hier müssen zunächst geometrische Berechnungen sorgfältig geprüft werden.

Wenn Ihnen der finanzielle Aufwand für die Heizung zu hoch erscheint, sollten Sie über eine zusätzliche Isolierung des Hauses nachdenken. Darüber hinaus zeigen Wärmeverlustberechnungen deutlich die Gefrierstruktur.

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