| No. | Materiał | Temp. zewnątrz | Temp. wewnątrz | Długość, mm | Wysokość, mm | Grubość, mm |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ściana No.1 | ||||||
| 1 | ||||||
| Ściana No.2 | ||||||
| 1 | ||||||
| Ściana No.3 | ||||||
| 1 | ||||||
| Ściana No.4 | ||||||
| 1 | ||||||
| Strop No.1 | ||||||
| 1 | ||||||
| Strop No.2 | ||||||
| 1 | ||||||
Metoda obliczania strat ciepła w domu
Kalkulator szacuje straty ciepła w domu przez przegrody zewnętrzne pomieszczenia. Uwzględnia ściany, stropy i podłogi, okna oraz drzwi. Dodatkowo dodaje przybliżony składnik związany z wymianą powietrza. Wynik pomaga wskazać główne źródła strat ciepła i oszacować wymaganą moc ogrzewania.
Wskazówki i zalecenia
Przeliczenie wymiarów na jednostki obliczeniowe
Pole powierzchni A jest obliczane z podanych wymiarów w milimetrach i przeliczane na metry kwadratowe. Dla elementu prostokątnego stosuje się A = (L·H)/1 000 000, gdzie L i H są w mm, a A jest w m2.
Różnica temperatur ΔT dla każdego elementu jest przyjmowana jako ΔT = Tin − Tout w °C. Liczbowo jest to równoważne K.
Opór cieplny przegrody wielowarstwowej
Opór warstwy Ri oblicza się z grubości warstwy i przewodności cieplnej materiału: Ri = di/λi, gdzie di jest w metrach, a λi jest w W/(m·K). Wtedy Ri jest w m2·K/W.
Opór całkowity R dla wielu warstw jest sumą: R = Σ(di/λi). Grubość jest wprowadzana w mm, więc stosuje się przeliczenie di(m) = di(mm)/1000.
Kluczowe założenie: w oporze liczonym warstwowo uwzględnia się wyłącznie wkład materiałów. Nie są dodawane opory przejmowania ciepła po stronie wewnętrznej i zewnętrznej (Rsi, Rse) ani poprawki na mostki cieplne. Dla obliczeń przegrody zgodnych z normami często stosuje się EN ISO 6946, z oporami powierzchniowymi i uwzględnieniem niejednorodności.
Straty ciepła przez ściany, stropy i podłogi
Strata ciepła elementu Q jest liczona jako „powierzchnia × różnica temperatur ÷ opór”: Q = A·ΔT/R, gdzie Q jest w W, A w m2, ΔT w K, a R w m2·K/W.
Powierzchnia netto ściany jest pomniejszana o powierzchnię otworów w tej ścianie. Stosuje się Anet = Awall − Aopenings, a następnie Qwall = Anet·ΔT/R.
Straty ciepła przez okna i drzwi
Okna i drzwi są liczone na podstawie wartości tabelarycznej związanej z przenikaniem ciepła. Dla wybranego typu otworu używa się Ropen w m2·K/W, co odpowiada zależności R = 1/U, gdzie U jest w W/(m2·K).
Strata ciepła otworu Qopen jest liczona jako Qopen = Aopen·ΔT/Ropen. To samo można zapisać jako Qopen = U·Aopen·ΔT. Powierzchnia otworu jest obliczana z wymiarów w mm i przeliczana na m2.
Składnik wymiany powietrza (infiltracja)
Strata ciepła na wymianie powietrza Qinf jest dodawana jako przybliżenie według typowego wzoru na ciepło jawne: Qinf = 0.33·n·V·ΔT, gdzie V jest w m3, n w 1/h, ΔT w K, a Q w W.
Wartości liczbowe użyte w obliczeniu: n = 1.0 1/h oraz V = Afloor·3.0. Oznacza to, że objętość jest przyjmowana jako powierzchnia podłogi (m2) pomnożona przez stałą wysokość 3.0 m. Współczynnik 0.33 W/(m3·K) odpowiada przybliżeniu pojemności cieplnej powietrza w typowych warunkach. Ta część ma charakter orientacyjny. Do obliczeń obciążenia cieplnego zgodnych z normą, z uwzględnieniem wentylacji, często stosuje się EN 12831-1.
Wynik końcowy i zasada sumowania
Całkowita strata ciepła Qtotal jest sumą wszystkich składników: Qtotal = ΣQwalls + ΣQslabs + ΣQopenings + Qinf. Jeśli dla jakiegoś elementu ΔT ≤ 0 lub R = 0, jego wkład przyjmuje się jako 0 W, aby nie zawyżać wyniku.
Europejskie normy często stosowane w tego typu obliczeniach
- EN ISO 6946 - obliczanie oporu cieplnego oraz współczynnika przenikania ciepła U dla przegród wielowarstwowych.
- EN ISO 10077-1 - obliczanie wartości U dla okien, drzwi i okiennic. Dotyczy elementów ramowych.
- EN 12831-1 - obliczanie projektowego obciążenia cieplnego. Określa wymaganą moc ogrzewania z uwzględnieniem przegród i wentylacji.
- EN ISO 13789 - przenoszenie ciepła przez obudowę budynku i wentylację na poziomie budynku. Opisuje bilans strat ciepła.
FAQs
Dlaczego straty ciepła przez ścianę liczy się jako A·ΔT/R?
Wynika to bezpośrednio ze stacjonarnego przepływu ciepła przez płaską przegrodę wielowarstwową. Opór R opisuje, jak silnie przegroda ogranicza strumień ciepła. Im większy R, tym mniejsza strata Q dla tej samej powierzchni A i różnicy temperatur ΔT.
Jaki jest związek wartości U okna z obliczeniami?
Okna i drzwi są często opisywane współczynnikiem przenikania ciepła U w W/(m2·K). Kalkulator używa równoważnej zależności R = 1/U. Dlatego Q = A·ΔT/R jest identyczne z Q = U·A·ΔT. Pozwala to liczyć otwory w tej samej strukturze co przegrody warstwowe.
Dlaczego powierzchnia otworów jest odejmowana od powierzchni ściany?
Ściany i otwory są obliczane różnymi metodami i z innymi parametrami. Jeśli nie odejmiesz otworów, ich powierzchnia zostanie policzona podwójnie. Raz jako część ściany i raz jako okno lub drzwi. Dlatego stosuje się Anet = Awall − Aopenings.
Jak dokładna jest część dotycząca infiltracji i wymiany powietrza?
To orientacyjny dodatek, aby nie zaniżyć całkowitych strat ciepła. Stosuje się Q = 0.33·n·V·ΔT ze stałymi wartościami n = 1.0 1/h oraz V = A·3.0. Dla dokładniejszego obliczenia obciążenia cieplnego od wentylacji zwykle używa się EN 12831-1 z rzeczywistymi strumieniami wentylacji i danymi o szczelności powietrznej.
Dlaczego mój wynik może się różnić od obliczeń „zgodnych z normą”?
Metody normowe zwykle uwzględniają opory powierzchniowe po stronie wewnętrznej i zewnętrznej, mostki cieplne, poprawki na niejednorodności oraz realistyczne warunki wentylacji. Tutaj wynik jest czytelnym oszacowaniem technicznym opartym na warstwach, otworach i typowym dodatku na infiltrację. Do projektowania porównaj z obliczeniami według EN ISO 6946 i EN 12831-1.