Первое измерение полных теплопотерь.
Это было зимой 2010 года в самый мороз (-37оС). Котел работал на полную мощность без остановки, на радиаторах все термоголовки были полностью открыты, а температура в доме не поднималась выше 20оС. Это меня и навело на мысль, что сейчас, как раз, удобно рассчитать теплопотери.
Через что теряется тепло:
- Через конструкции (стены, потолки, окна, дверь, пол).
- Через вентиляцию.
- Через слив нагретой воды в канализацию ("через ГВС"
.
Главная мысль и теория расчета:
Теплопотери дома строго равны мощности, требуемой для поддержания в нем стабильной температуры, при этом теплопотери дома через конструкции пропорциональны разнице температур между улицей и домом. Теплопотери измеряются в Ваттах (киловаттах). Чтобы было понятней почему именно в Ваттах - можно сказать так: теплопотери измеряются в потерях энергии в единицу времени. Т.е. - в кВтчасах в час (кВт*час/час). Здесь часы сокращаются и остаются только киловатты. Я это описал здесь , а подробней - здесь.
Подход к расчетам:
В течении некоторого времени (лучше - не менее нескольких часов) измеряем среднюю мощность, затрачиваемую на поддержание стабильной температуры в доме и среднюю разность температур дом-улица (дельту). Получаем теплопотери при данной дельте. А потом, при необходимости приведения теплопотерь к общепринятой уличной температуре делаем это через обычную пропорцию. При необходимости, делим полученную цифру на отапливаемую площадь пола дома. Также можно посчитать её в годовом исчислении (в кВт*часах на кв. метр в год = кВт∙ч/(кв.м.*год)).
Основная проблема здесь - правильно посчитать указанную мощность. Дельту и площадь дома - гораздо проще.
Итак, измерение и расчет:
Измерение мощности:
Мой котел по паспорту имеет предельную выходную тепловую мощность 24кВт при температуре воды +80оС.
У меня было +65оС и теплоноситель не вода, а - пропиленгликоль, при котором мощность отдаваемая котлом снижается на 20%.
Таким образом, мощность отдаваемая в тот день моим котлом составила 24*65/80*0,8 = 15,6кВт. Она же - предельная мощность котла.
Нахождение дельты:
Разница температур была: -37оС-20оС=57оС. Посчитаем для уличной температуры минус 20оС, т.е. для разницы в 43оС. Что, в прочем, не так важно, т.к. потом можно будет сделать перерасчёт.
Отапливаемая площадь дома: 120кв.метров.
То бишь: теплопотери дома тогда у меня получились равными 15600Вт*(43оС/57оС)/120кв.м. = 98Вт/кв.м. площади пола при минус 20оС на улице.
Моя оценка предельной погрешности этого метода измерения +-10%.
Второй (мой) метод измерения (по сути - тот же):
При менее морозной температуре на улице, котел, при наличии комнатного термостата, периодически включается и отключается. Соотношение времени его работы к длительности полного временного цикла включений/отключений необходимо умножить на результат вычисления по формуле, приведенной выше, но с подставлением текущей уличной температуры. Правда, при таком методе надо быть уверенным, что котел во время работы не снижает автоматически свою мощность путем модуляции в газовой горелке. Обязательно см. Примечание 2.
Такие измерения я проводил несколько раз, они с приличной точностью совпадали друг с другом и с приведенной выше цифрой (98Вт/кв.метр). После проведения первого небольшого этапа работ по доп. утеплению, величина теплопотерь моей дачи стала равна приблизительно 90Вт/кв.метр площади пола (=0,09кВт/кв.м.).
Для режима дачной эксплуатации эта цифра, быть может, и удовлетворительная, но аппетиты, как обычно, растут и я задумался о том, чтобы со временем переехать сюда жить. А это уже совсем другие затраты на газ и, поэтому вероятно, необходим другой уровень утепления дома, окупаемость которого, несомненно, нужно просчитывать, а не стремить уровень утепления почти к бесконечности, как это делают в Пассивных домах.
Для того, чтобы в дальнейшем вычленить из полных энергозатрат другие энергозатраты, а также - определить целесообразность и выгодную мне стоимость возможного утепления, пересчитаю свои полные энергозатраты в формат "кВт∙ч/кв.м. в год".
Исходные данные:
- Среднегодовая температура в Москве равна +5оС (дельта 23-5=18оС).
- В году примерно 8640 часов.
Считаем: 0,09кВт/кв.м*8640ч*18оС/43оС = 325кВт*ч/(кв.м.*год).
Это - полные теоретические теплопотери дачи (они же - энергозатраты), как если бы в ней постоянно жили люди, в среднем 2 человека (безвыездно!), что соответствует жизни там семьи из 3-4 человек с выездами на работу, в школу и т.д.
Примечание 2:
При достижении установленной на (современном) котле температуры теплоносителя, мощность нагрева плавно снижается, чтобы удержать указанную температуру.
Измерения показали, что из 15 минут работы горелки примерно 10 минут идет процесс достижения заданной температуры теплоносителя, т.е. в это время у котла мощность - максимальная, а оставшиеся 5 минут котел плавно снижает (модуляцией) мощность, чтобы удержать заданную температуру теплоносителя.
Обычно современные котлы могут за счет модуляции в горелке автоматически снижать свою мощность примерно в 2 раза.
Т.е. 2/3 времени работы горелки мощность котла - 100%, а 1/3 времени мощность от максимальной условно считаем равной 75%. Т.е., средняя мощность котла была 92% от максимальной. Цифра 75%, конечно, слегка от фонаря, но гораздо лучше, чем ничего. Причем, понятно, что ошибка в этой цифре слабо влияет на результат.
Т.е. для моего случая - 15600Вт*0,92=14300Вт.
Третий метод измерения:
По газовому счетчику, зная расход газа Вашим котлом и его мощность.
Четвертый метод измерения теплопотерь:
С помощью электрического нагревателя известной мощности и измерителя времени его работы. Расчет аналогичен методу №2.
Пятый метод измерения теплопотерь (для электро-отопления):
По электро-счетчику, за вычетом затрат на наружные (уличные) приборы. Дело в том, что от всех приборов, находящихся внутри дома вся энергия остается в доме как бы в помощь отоплению.
Примечание 3:
Да, забыл сообщить о том, что для более высокой точности измерения необходимо к измеренной цифре теплопотерь добавить среднюю мощность работавшего в доме в процессе измерения электрооборудования (конечно, кроме пятого метода).
Дело в том, что это электрооборудование тоже излучает тепло ровно в соответствии со своей паспортной электро-мощностью.
Мощность, выделяемая каждым взрослым человеком составляет примерно 50-100Вт, её тоже надо учитывать, особенно в очень хорошо утепленных домах.
Ну, и, что думаю, очевидно - в процессе измерения никакие другие нагреватели не должны быть включены, окна должны быть закрыты, штатная система вентиляции должна, конечно работать.
Также не мешает знать, что чем холодней на улице - тем точнее будет измерение.
Шестой метод измерения теплопотерь:
Для тех, у кого есть тепловой аккумулятор.
Добавлено 27.11.14г.:
Скрупулезно рассчитал теплопотери своего дома. Они довольно близко совпали с моими измерениями.
Это - хороший признак.
Для тех, кто предпочтет расчеты измерениям:
Для получения достоверного результата расчета надо быть уверенным, что в утеплении нет строительных ошибок, например, щелей и прочих мостиков холода. В противном случае ваши расчеты окажутся неверными.
)) проходили уже
