Как мы неоднократно писали, дом наш имеет исключительно электрическое отопление, поэтому самое пристальное внимание мы, перед началом строительства, уделяли технологиям энергосбережения. Но технологии, технологиями, а вот из чего строить стены и какой толщины – это вопрос, который решается достаточно просто, но надо немного посчитать.
Энергосбережение сейчас стало не только модным течением, но и реальным инструментом экономии бюджета как на этапе строительства, так и на этапе эксплуатации. Поэтому нередко на упаковке какого-нибудь утеплителя можно встретить надпись – «Теплопроводность λ=0,037», а в скобках «Чем меньше, тем лучше». Ну, это понятно, идет человек по магазину и выбирает утеплитель. Фома, размер, цвет – все одно и то же. Теперь вот появилась такая характеристика.
Ну а все-таки, какой толщины надо купить этот теплоизоляционный материал. Он вообще – нужен? Может стены сложить потолще и без утеплителя. Или наоборот – стены потоньше, главное, чтобы обеспечить механическую прочность, а сверху утеплителем. Или например – на что класть на цемент толщиной 10мм, или на клей – 3 миллиметра.
Формула Q=∆t*S*K,
Где Q-теплопотери, ∆t – разница между температурой внутри помещения и температурой на улице, S – площадь через которую происходит теплообмен, K – единица деленная на «k». k - суммf коэффициентов получаемых делением толщины материала (в метрах) на коэффициент теплопроводности λ о котором мы говорили выше.
Теперь немного подробней. Теплопотери, это собственно, сколько энергии нам надо будет выделить в доме, чтобы компенсировать потери тепла через ограждающие конструкции. Теплопотери будут посчитаны в Ваттах!
С ∆t – понятно. Температура в градусах цельсия.
S- площадь. Чтобы ускорить процесс, надо поделить ограждающие конструкции на однотипные, и сосчитать площадь. Например, дом 10х10 метров. Стены толщиной 300 мм из газобетона марки D400. И есть 4 окна, каждое размером метр на метр. Окно из двух стекол, между ними воздушный зазор 30 мм. Высота дома (стен) 4 метра и будем считать плоская крыша их базальтовых плит толщиной 250 мм лежащих на сосновых досках толщиной 50 мм. Дом стоит на бетонной плите толщиной 300 мм. В формулу надо подставлять все размеры в метрах! Дверей в доме нет.
К – это единица, деленная на сумму коэффициентов получаемых делением толщины каждого материала (в метрах) на соответствующий коэффициент теплопроводности. Например, окна из нашего примера. Два стекла по 4 мм. Одинаковый размер и материал. Складываем и получаем 8 мм. Надо брать в метрах. Получаем 0,008 метра. λ (теплопроводность) стекла 1,15.
Давайте, посчитаем пока «k» k=0,008/1,15=0,007.
Также у нас есть воздушный зазор между стеклами. k=0,030/0,0259=1,158
Кроме «k» материалов надо учитывать скорость ветра возле ограждения. Как, снаружи так и внутри. Может быть у вас парная с вентилятором J. Для простоты – приведем всего три.
Неподвижный воздух – 0,106;
Скорость движения 3,6 м/сек – 0,044
Скорость движения 6,7 м/сек – 0,034,1
Мы примем «К» для воздуха снаружи 0,044 и 0,106 для внутреннего.
Складываем «k» для окон. k=0,007+1,158+0,106+0,044=1,315.
Находим «К». К=1/k=1/1,315=0,76
Находим ∆t. Примем температуру внутри помещения +25°С. Снаружи -30°С. Отсюда ∆t=55°С.
Считаем теплопотери через окна Q=∆t*S*K=55*4*0,76=167,2 Ватт.
Аналогично считаем стены. Длина всех стен 40 метров, высота 4 метра. Общая площадь 160 кв.м. Но у нас есть 4 окна. Получаем площадь стен (считается площадь излучения. Т.е. не надо учитывать толщину стен) – 156 кв.м. k=ны 0,3 метра, делим на теплопроводность
Получаем теплопотери 2619 Ватт.
Потолок 762 Ватт.
Бетонный пол. Чтобы посчитать ∆t, внешнюю температуру принято принимать +10°С. В этом случае, расчет нам дает теплопотери 4660 Ватт. Несмотря на столь большое значение, им обычно пренебрегают, исходя из того, что холод опускается откуда пришел, т.е. в землю, а тепло поднимается вверх. Поэтому, если нет активного перемешивания воздух внутри помещения, то эти потери не учитываются.
Таким образом потери придуманного нами дома без дверей составляют Q=167,2+2619+762=3548,2 Ватт. Примерно еще половина может быть унесена с вентиляцией. Т.о. реальная мощность котла будет 5,5 кВт. Но без учета дверей.
Ну, допустим, в среднем отопление будет потреблять половину от максимальной. Получим 2,75 кВт.час. Отапливаем электроэнергией в течение семи холодных месяцев. Получаем 2,5*24*30*7=12600 кВт.час, скажем в год. Пусть будет одноставочный тариф 3,65 руб.кВт.час. Тогда стоимость отопления в год составит 45990 рублей в год.
Теперь про экономию на утеплении. Допустим мы обошьем дом базальтовыми плитами толщиной 100 мм. В этом случае мы получим суммарные теплопотери через стены 1435. Т.е. разница составит 1184 Ватт. Считаем опять Q=167,2+1435+762=2364,2 Ватт. Вместо с вентиляцией 3546,3 Ватт. Средняя мощность 1,77 Квт.час.
Расходы на отопление составят 1,77*24*30*7=8920,8 кВт.ч. В рублях при отоплении электричеством 32561 рубль.
Экономия 13429 рублей.
Стоимость утепления базальтовыми плитами толщиной 100 мм 300000 рублей. Окупаемость 300000/32561=9,2 года.
Пользуясь этим инструментом можно выбрать оптимальный материал для строительства.
Если статья понравилась, не забудьте поставить лайк и подписаться на наш канал.