Тепловой расчет. Сколько кВт тепла нужно дому —
Прежде чем заказывать определенный тепловой насос нужно узнать — а сколько же кВт тепла нужно на отопление Вашего дома.
Однозначно надо максимально утеплить ваш дом, чтобы при отоплении не «топить белый свет» и экономить на отоплении. Затраты на утеплении окупаются низкими эксплуатационными затратами. И наоборот, если сэкономить на утеплителе, то счета за отопление тепловым насосом или другими видами отопления будут регулярно опустошать ваш бюджет.
Есть общепринятая формула — 100Вт отопления на 1 м2 площади. Но эта цифра рассчитана на плохо утепленный дом старой постройки с деревянными рамами и сквозняками. При таких показателях ваше отопление будет очень невыгодным.
В хорошо утепленном доме реальные затраты на отопление — 50-60 Вт/м2 с учетом обогрева вентилируемого воздуха.
Следует иметь в виду, что эти показатели 50-100 Вт/м2 рассчитаны на самое холодное время года — на сильные морозы. В остальное время же потребности в отоплении будут меньше!
Утепление фундамента
Имеет наружное утепление (в том числе подземной части) пеноплексом (жесткий вспененный утеплитель).
Толщина обычно 5 см. Редко бывает 10 см, что конечно лучше.
Утепление стен
Если дом деревянный, то толщина бревен или бруса — 20 см. В деревянном доме очень важно отсутствие щелей между бревнами или брусом. Бревенчатые дома надо периодически конопатить, чтобы избежать выдувания тепла. Лучше обстоят дела с клееным брусом. Щелей в таких домах меньше, поэтому и теплоизоляция лучше. Для тех, кто решил деревянный дом еще и снаружи утеплить — теплоизоляция будет еще лучше!
Каменные стены — для хорошей теплоизоляции обязательно делать так называемый вентилируемый фасад — наружное утепление с облицовкой. Внешний слой утеплителя держит тепло, а каменная (или газобетонная) кладка удерживает тепло. В этом случае каменные стены являются еще и теплоаккумулятором, что очень важно при отоплении тепловым насосом с двухтарифным счетчиком (ночью дом нагревается сильнее, а днем расходуется тепло и он греется меньше). При толщине стен из кирпича или газобетона 300мм наружное утепление должно быть 50-100мм.
Тогда дом будет с высокой теплоизоляцией.
Каркасный дом сам по себе очень теплый — ведь стены у него состоят из деревянного скелета, пустоты в котором заполнены утеплителем. В каркасном доме нет только одного — теплоаккумуляции. Т.е. если прекратить топить, то дом охладится быстрее, чем каменный. Однако каркасник и нагревается быстрее.
Утепление крыши
Крышу однозначно надо хорошо утеплять. Слой утеплителя (пенополистирол, мин.вата, пенопласт и др.) должен быть хотя бы 150мм. При таком утеплении дом будет иметь хорошие показатели по теплоизоляции.
Окна
Одна из составляющих теплопотерь — это окна. Квадратный метр окон гораздо больше пропускает тепла, чем тот же квадратный метр стены. Однозначно лучше использовать стеклопакеты с хорошей изоляцией от скозняков. Также лучше использовать двухкамерные стеклопакеты (три слоя стекла — две камеры). Либо применяют специальное стекло с энергосберегающим напылением, способное удерживать лучистое тепло в доме.
Утепление пола
Пол бывает нескольких видов:
- На земле, без подпола и цокольного этажа
- На перектытиях над цокольным этажом или подполом
В первом случае прежде чем заливать бетонную стяжку на грунт надо насыпать утеплитель.
Обычно это керамзит, слой 10-15 см. Можно залить керамзитобетоном. Но его надо делать слоями, т.к. легкий керамзит всплывает в жидкой бетонной стяжке. Либо кладут пенополистирольные маты под водяной теплый пол опять таки с бетонной стяжкой.
В случае утепления пола над каким то пространством (цокольный этаж или подпол) — снизу надо утеплять пол утеплителем с толщиной 100-150мм.
Значения теплопотерь указываются для самого холодного месяца, с самым большим морозом. А такой период обычно недолгий.
Хорошие показатели теплопотерь — 50-70 Вт/м2 в самый холодный период. Стало быть в период слабенького мороза или легкого тепла (+4…+10°С) этот показатель будет еще меньше.
Калькулятор теплопотерь (В зависимости от материала стен, толщины стен, утепления пола и потолка, климатического пояса и устанавливаемой температурой внутри помещения).
Хорошо утепленный дом очень удобно отапливать ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ (ГЕОТЕРМАЛЬНОЕ ОТОПЛЕНИЕ).
Тепловые насосы — по настоящему экономное отопление дешево и быстро!
Мощность теплого пола на 1 м2: порядок расчета
При устройстве системы полового обогрева любого вида важным пунктом становится мощность теплого пола на 1 м2.
Изначально это влияет на выбор материала, площадь покрытия и тип нагревательного элемента.
В конечном итоге, эффективность отопления скажется на семейном бюджете в виде ежемесячных плат за электроэнергию. Рассмотрим специфику расчета эффективности отопления полом в зависимости от индивидуальных особенностей.
Содержание:
- Необходимые данные
- Расчет потребления электроэнергии
- Типы нагревательных элементов
- Сокращаем затраты
Необходимые данные
Для начала рассчитайте площадь домаДля расчета требуемой эффективности элементов необходимо определиться с некоторыми факторами, имеющими непосредственное влияние на этот показатель:
- отапливаемая площадь;
- качество теплоизоляции стен и перекрытий;
- теплопроводность финишного покрытия пола.
Кроме этих данных, важно понимать, в качестве какого элемента будут использоваться полы: основного или дополнительного?
Для беспроблемной работы и гарантированного долгого срока службы отопления она должна работать в режиме, не превышающим 80% от максимальной мощности.
Расчет мощности теплого пола во много зависит от правильности заданной полезной площади.
В качестве основного отопления укладка электрических полов может использоваться только при условии, что покрытие составляет не менее 70% от общей площади помещения.
Для определения эффективности отопления используем формулу P = S*k, где:
P – мощность элемента обогрева;
S – полезная площадь;
k – удельная мощность.
Удельные мощности электрического теплого пола для помещений различного типа:
| № | Тип помещения | Удельная мощность системы теплого пола на 1 м2 (Вт/м2) |
|---|---|---|
| 1 | Жилые комнаты, кухня (1 этаж) | 140-150 |
| 2 | Жилые комнаты, кухня (2 этаж и выше) | 110-120 |
| 3 | Застекленные и утепленные балконы и лоджии | 140-180 |
| 4 | Санузлы (1 этаж) | 120-150 |
| 5 | Санузлы (2 этаж и выше) | 110-130 |
| 6 | Основное отопление | не менее 180 |
| 7 | Дополнительное создание комфортных условий | 110-120 |
Расход электроэнергии при этом весьма приблизительный.
Многое зависит от уровня теплоизоляции в целом: уровень теряемого тепла через окна, стены, перекрытия.
Многое зависит от уровня теплоизоляции в целом: уровень теряемого тепла через окна, стены, перекрытия.Расчет необходимой мощности комфортных полов для санузла общей площадью 10 м2 на втором этаже в качестве основной системы отопления:
Полезная площадь составит: 10/100*70= 7 м2. Удельная сила для санузлов второго этажа 130 Вт/м2, но при этом использование полов как основного элемента системы отопления предполагает мощность не менее 180 Вт/м2.
Принимаем большее значение. Получаем: Р=7*180=1260 Вт (1,26 кВт) – общая теплоотдача пола в санузле.
Не всегда планировка комнаты может позволить использовать половую систему в качестве основного источника отопления. Между нагревательным элементом и мебелью должно быть расстояние не менее 10 см.
В небольших комнатах с широкой мебелью (диван, кровать) использовать систему теплого пола в качестве основной не целесообразно.
Расчет потребления электроэнергии
При проектировании системы обогрева, как правило, составляется чертеж расположения её элементов.
Для жилого помещения первого этажа площадью 20 м2, обогревать в качестве основного источника необходимо 14 м2.
Удельная мощность теплого пола для данного типа помещения составляет 150 Вт/м2. Соответственно потребление электроэнергии на систему напольного обогрева составит: 150*14=2100 Вт.
Условно в день полы включены в течение 6 часов, тогда ежемесячная норма составит 6*2,1*30=378 кВт/час. Умножьте полученное число на стоимость 1 кВт в регионе и получите стоимость затрат на электроэнергию в данной комнате.
При условии включения в систему отопления терморегулятора и установки работы в экономичный режим расход на электроэнергию, затрачиваемую полами, можно сократить на 40%.
com/embed/U-ZIBEC98rQ?rel=0;controls=2;iv_load_policy=3;modestbranding=1;showinfo=1″ frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»> Типы нагревательных элементов
Существует несколько видов электрического теплого пола, мощность которых напрямую зависит от типа нагревательного элемента. Электрополы работают на:
| Нагревающий элемент | Мощность (Вт/м2) | Тип финишного покрытия |
|---|---|---|
| Инфракрасная пленка | 150 — 400 | Любое |
| Электрокабель | 120 — 150 | Керамическая плитка, керамогранит |
| Термомат | 120 — 200 | Керамическая плитка |
Данные приняты среднестатистические, у конкретного бренда показатели могут незначительно отличаться. Таким образом, видно, что устройство любой системы обогрева в помещение любого типа возможно всеми вариантами электрических теплых полов.
Сокращаем затраты
Благодаря применению терморегулятора вы сможете сэкономить до 40 % электроэнергииУдобство и комфорт, создаваемые отапливаемыми полами, омрачает только один фактор – счет за электроэнергию.
Как, не лишая себя удобств, снизить расходы на электроэнергию? Несколько советов по умному потреблению:
- Обязательно смонтируйте терморегулятор. Расположить его лучше на максимальном удалении от основной отопительной системы. Регуляторы позволяют сэкономить до 40% электроэнергии за счет необходимого включения.
- Максимально снизьте потерю тепла. При необходимости проведите работы по теплоизоляции стен. Согласно опытных статистических исследований, улучшение теплоизоляции снижает расходы на электроэнергию почти в 2 раза.
- Установите многотарифную систему оплаты электроэнергии. При этом отопление полами в ночное время обойдется в зависимости от региона в 1,5 – 2 раза дешевле.
- Начните экономить ещё на этапе монтажа. Не заводите элементы отопления в места расположения мебели, делайте необходимые отступы от стен и приборов отопления.
- И простая математика: понизив температуру всего на 10С, потребление электроэнергии сокращается на 5%.
Подойдите к вопросу укладки теплых полов ответственно.
Заранее просчитайте необходимую мощность приборов. Эти данные помогут правильно подобрать элементы нагрева и пользоваться системой без значительного ущерба для семейного бюджета.
Как рассчитать площадь поверхности, необходимую для солнечных панелей
Основы, Солнечная энергияОбласть, Эффективность, Электромагнитная волна, Излучение, Солнечная энергия, Солнечная панель Ясир Ахмед (он же Джон)
Вы оценили необходимый размер солнечной системы и готовы приобрести на рынке оборудование для ее установки. Но подождите, вы уверены, что у вас достаточно места в саду, на заднем дворе или на крыше для установки солнечных батарей? Как вы можете сделать приблизительную оценку площади, необходимой для солнечных батарей? Вот быстрый и простой способ сделать это.
Фотоэлектрические панели на крыше Предположим, вы хотите установить 10 солнечных панелей мощностью 100 Вт каждая и с эффективностью преобразования 18%.
Полная выходная мощность солнечной системы может быть рассчитана как:
Полная выходная мощность = Общая площадь x Солнечное излучение x Эффективность преобразования
Солнечная радиация для поверхности, перпендикулярной солнечным лучам на уровне моря в ясный день, составляет около 1000 Вт/м 9 .0015 2
1000 Вт = общая площадь x 1000 Вт/м 2 x 0,18
или
Общая площадь = 1000/180 = 5,56 М 2
02 Если вы собираетесь установить все панели в одну линию, вам потребуется пространство примерно 1 м x 5,56 м (каждая панель имеет размер 1 м x 0,556 м) на крыше. Ну вот. У вас есть приблизительная оценка пространства, необходимого для солнечных панелей вашей системы.
Примечание:
1. Помните, что солнечные батареи обычно устанавливаются под углом к поверхности земли, и это может несколько изменить результаты.
Пример подробного расчета смотрите в следующем посте.
2. Приборы обычно работают от переменного напряжения, в то время как солнечная панель вырабатывает постоянное напряжение, а батарея также работает от постоянного тока. Поэтому для преобразования постоянного тока в переменный необходим инвертор, а при преобразовании могут быть значительные потери.
3. Представьте, что солнечная панель имеет КПД преобразования 100%, т.е. она преобразует всю солнечную энергию в электрическую, тогда все, что вам нужно, это 1 м 2 солнечная панель для производства 1000 Вт электроэнергии :).
Автор: Ясир Ахмед (он же Джон)
Более 20 лет опыта работы в различных организациях в Пакистане, США и Европе. Работал научным сотрудником в группе мобильных и портативных радиостанций (MPRG) Технологического института Вирджинии и был одним из первых исследователей, предложивших пространственно-временные блочные коды для восьми передающих антенн. Сотрудничество с MPRG продолжалось даже после получения степени MSEE и привело к 12 исследовательским публикациям и книге по беспроводным коммуникациям.
5,00 сред. рейтинг ( 96 % баллов) — 4 голосов
Solar Thermal показывает самый высокий выход энергии на квадратный метр
Годовой выход энергии на квадратный метр для солнечных коллекторов намного выше, чем для других возобновляемых технологий, как показано на рисунке слева. По сравнению с фотоэлектрическими, солнечные коллекторы производят в среднем в три раза больше киловатт-часов. По сравнению с биомассой или биоэтанолом выход в среднем в 43 раза превышает их выход. Диаграмма показывает конечное производство энергии и сравнивает непосредственно тепловые и электрические киловатт-часы. Серая часть каждого столбца отмечает отклонение доходности по разным оценкам. Абсолютные значения можно найти в таблице внизу этой статьи.
Источник: Fraunhofer ISE, PlanEnergi и Chalmers University
Технологии прямого использования солнечной энергии, такие как солнечная тепловая и фотоэлектрическая энергия, всегда будут давать более высокий выход на квадратный метр, чем энергия ветра или биомассы, которые косвенно связаны с солнечной энергией. В этой статье рассматриваются оценки нескольких экспертов по количественной оценке возобновляемой доходности на основе площади: Флориан Даллхаммер и Кристоф Кост из Института систем солнечной энергии им. Фраунгофера, Германия, Ян-Олоф Даленбек из Технологического университета Чалмерса, Швеция, и Пер Алекс Соренсен из датской консалтинговой компании. ПланЭнерги.
Даленбек и Соренсен обнаружили, что крупномасштабное коллекторное поле в Дании производит около 450 кВтч/м² площади коллектора. Кроме того, измерения на больших полях в Австрии и Дании показали, что выходная мощность находится в диапазоне от 400 до 500 кВтч/м². Оба эксперта считают, что для установки 1 м² коллекторов требуется 3 м² земли, что означает, что годовые показатели солнечной тепловой энергии в зависимости от площади составляют от 133 до 167 кВтч / м² в год.
Затем Даленбек и Сёренсен сделали те же расчеты для photovoltaics , что дало 150 кВтч/м²года и те же 3 м² земли на 1 м² площади панели. Это означает, что выходная мощность в зависимости от площади составляет 50 кВтч/м²года.
Их оценку подтвердили Даллхаммер и Кост из Германии. Оценивая требования к пространству для различных возобновляемых источников энергии, Даллхаммер и Кост обнаружили, что фотоэлектрическая установка может работать от 1000 до 1100 часов при полной нагрузке. Для производства 1 МВт фотоэлектрической мощности потребуется от 1,6 до 2 га земли. Это приводит к выходу электроэнергии от 50 до 69 кВтч/м²года. Этот диапазон также охватывает фотоэлектрические системы на наклонных крышах, где общая площадь крыши (включая неиспользуемую сторону, например, север) была частью расчета.
Что касается биомассы , исследователи Фраунгофера обнаружили, что с гектара земли можно собрать 50 тонн кукурузного силоса. Затем этот силос можно использовать для производства 18,5 МВтч электроэнергии или 1,85 кВтч/м² в год.
Очевидно, что биомасса может быть более эффективной в производстве тепла.
Sørensen также оценил выход тепла из биомассы. Он обнаружил, что выход биомассы в Северной Европе составляет около 12 тонн органического сухого вещества на гектар (10 000 м²). Одна тонна составляла около 5 МВтч -й или 5 кВтч/м²год. Он сказал, что если бы этанол производился из биомассы, КПД, возможно, составил бы 30 %, что означает выход около 1,5 кВтч/м²года.
Оценки Даленбека находятся в том же диапазоне. Быстрорастущая твердая биомасса, напр. канареечник тростниковый, можно использовать для производства от 20 до 40 МВтч с гектара на лучших сельскохозяйственных угодьях. Котлы, работающие только на тепло, с рекуперацией выхлопных газов повысят эффективность до 100 % и приведут к выходу от 2 до 4 кВтч тыс. /м².
Solar | Photovoltaics | Biomass/ | |
| Annuual yield range | 133 to 167 kWh th /m² | от 50 до 69 кВтч el /м² | от 2 до 5 кВтч /м² |
| Среднегодовая выработка | 59,5 кВтч EL /M² | 3,5 кВтч TH /M² | |
| Увеличение по сравнению с Сольсовым Термальным Термалом (Multipling Factor) | |||
. |