Beräkna värmeförlust

Metod för beräkning av värmeförlust

Den här kalkylatorn hjälper dig att beräkna värmeförlust i hus genom ytterväggar, fönster, ytterdörr, tak, golv och luftomsättning. Beräkningen kan användas för att uppskatta den värmeeffekt som krävs för att hålla önskad inomhustemperatur vid en angiven vintertemperatur utomhus och för att bedöma hur väggar, tak, golv, fönster och isolering påverkar den totala värmeförlusten.

Varje del av värmeförlusten beräknas separat och summeras sedan. Resultatet visas i watt och kilowatt samt som specifik värmeförlust per 1 m² golvyta och per 1 m³ rumsvolym.

Riktvärden och rekommendationer

Rummets geometri

Golvyta och volym. Golvytan beräknas utifrån rummets längd L och bredd B. För volymen tas även rummets höjd H med.

A = L × B

V = L × B × H

Måtten anges i meter. Därför erhålls arean A i m² och volymen V i m³. Golvytan används för att beräkna värmeförlust genom tak och golv, medan volymen används för att beräkna värmeförlust genom luftomsättning.

Yttre omkrets. Endast de sidor av rummet som gränsar mot uteluft tas med i väggberäkningen. Den faktiska längden för varje vald sida används. Om alla fyra väggarna är ytterväggar blir den yttre omkretsen för ett rektangulärt rum:

Pext = 2 × (L + B)

Om rummet inte har några ytterväggar sätts värmeförlusten genom väggar, fönster och ytterdörr till noll.

Temperaturskillnad

Temperaturskillnad. För alla delar av värmeförlusten används skillnaden mellan vald inomhustemperatur T_i och utomhustemperatur T_e.

ΔT = Ti - Te

Vid exempelvis +20 °C inomhus och -15 °C utomhus blir den dimensionerande temperaturskillnaden 35 K. En temperaturskillnad i kelvin är numeriskt lika stor som samma temperaturskillnad i grader Celsius. Om utomhustemperaturen är lika med eller högre än inomhustemperaturen används ΔT = 0 vid beräkningen av värmeförlusten.

Värmeförlust genom byggnadsdelar

Grundläggande samband. Värmeförlust genom väggar, fönster, dörr, tak och golv beräknas som produkten av byggnadsdelens area A, värmegenomgångskoefficienten U och temperaturskillnaden ΔT.

Q = U × A × ΔT

Här är Q värmeförlusten i W, U värmegenomgångskoefficienten i W/(m²·K), A byggnadsdelens area i m² och ΔT temperaturskillnaden i K. Större area, högre U-värde eller större temperaturskillnad ger större värmeförlust.

Ytterväggar

Väggyta. Den yttre omkretsen multipliceras först med rummets höjd. Därefter dras fönsterytan och den antagna ytan för ytterdörren av, eftersom dessa delar beräknas separat.

Awall = Pext × H - Awindow - Adoor

Om den sammanlagda ytan för fönster och dörr överstiger den totala ytterväggsytan beräknas inget resultat förrän indata har korrigerats. Det förhindrar att en negativ väggyta används.

Väggisolering. I stället för att beräkna varje skikt i konstruktionen separat använder kalkylatorn fördefinierade ungefärliga värden för värmegenomgångskoefficienten:

• dålig isolering eller äldre hus - U = 1,30 W/(m²·K)
• medelgod isolering - U = 0,60 W/(m²·K)
• god isolering eller modernt hus - U = 0,25 W/(m²·K)

Dessa värden representerar väggens övergripande termiska prestanda. Om det exakta U-värdet för en viss väggkonstruktion är känt bör de förenklade isoleringsnivåerna betraktas som ungefärliga referensvärden.

Fönster och ytterdörr

Glaspartier. Ett och samma värde för värmegenomgångskoefficienten används för hela den angivna fönsterytan beroende på vald energieffektivitetsnivå:

• äldre fönster med stor värmeförlust - U = 2,80 W/(m²·K)
• moderna isolerglasfönster - U = 1,40 W/(m²·K)
• energieffektiva moderna fönster - U = 0,90 W/(m²·K)

Ytterdörr. Dörrens mått anges inte separat. För de tillgängliga dörrtyperna används typiska areor och värmegenomgångskoefficienter:

• isolerad enkeldörr - area 2,0 m², U = 1,40 W/(m²·K)
• isolerad dubbeldörr - area 4,0 m², U = 1,40 W/(m²·K)
• oisolerad ytterdörr - area 2,0 m², U = 3,00 W/(m²·K)
• glasad enkeldörr - area 2,0 m², U = 1,60 W/(m²·K)
• glasad dubbeldörr eller terrassdörr - area 4,0 m², U = 1,60 W/(m²·K)

Fönster- och dörrytorna dras av från väggytan så att värmeöverföringen genom samma del av byggnadsskalet inte räknas två gånger.

Tak och golv

Tak. Värmeförlusten beräknas över hela rummets area A. Följande effektiva koefficienter används beroende på utrymmet eller konstruktionen ovanför:

• uppvärmt rum ovanför - U = 0
• välisolerat tak eller vind - U = 0,18 W/(m²·K)
• medelgod isolering av tak eller vind - U = 0,35 W/(m²·K)
• dålig isolering eller kall vind - U = 0,90 W/(m²·K)

Golv. Även för rummets nedre avgränsning används effektiva koefficienter som representerar typiska skillnader mellan ett uppvärmt utrymme, en källare och ett isolerat golv:

• uppvärmt rum under - U = 0
• ouppvärmd källare eller garage - U = 0,35 W/(m²·K)
• god golvisolering - U = 0,20 W/(m²·K)
• medelgod golvisolering - U = 0,40 W/(m²·K)
• dålig eller ingen isolering - U = 0,80 W/(m²·K)

För både tak och golv används hela rummets area och hela temperaturskillnaden mellan inne och ute. Dessa koefficienter är förenklade effektiva värden, därför beräknas temperaturen på vind, källare eller mark inte separat.

Luftomsättning och infiltration

Värmeförlust genom luft. En del av värmen används för att värma upp uteluft som kommer in genom ventilation och luftläckage. Beräkningen använder rummets volym V, luftomsättningstalet n och temperaturskillnaden ΔT.

Qair = 0,34 × n × V × ΔT

Koefficienten 0,34 motsvarar ungefär luftens volymetriska värmekapacitet för den här beräkningsmetoden. Luftomsättningstalet n anger hur många hela rumsvolymer som ersätts med uteluft per timme.

• n = 0,3 h^-1 - låg luftomsättning
• n = 0,5 h^-1 - normal luftomsättning
• n = 0,8 h^-1 - måttligt förhöjd luftomsättning
• n = 1,0 h^-1 - förhöjd luftomsättning
• n = 1,5 h^-1 - hög luftomsättning
• n = 2,0 h^-1 - mycket hög luftomsättning

För en enkel beräkning av värmeförlust i ett vanligt bostadshus används ofta omkring 0,5 h^-1 för ett normalt bostadsrum. Högre värden ökar den beräknade ventilationsförlusten direkt proportionellt mot luftomsättningstalet.

Total värmeförlust

Summering. När varje komponent har beräknats separat summerar kalkylatorn värmeförlusten genom ytterväggar, fönster, dörr, tak, golv och luftomsättning.

Qtotal = Qwall + Qwindow + Qdoor + Qceiling + Qfloor + Qair

Q_total är den totala värmeförlusten i watt under de valda förhållandena. Värdet i kilowatt fås genom att dividera resultatet i watt med 1000.

Specifika värden. För att jämföra rum med olika golvytor och höjder beräknas även värmeförlust per area- och volymenhet:

qA = Qtotal / A

qV = Qtotal / V

Det första värdet anges i W/m² och det andra i W/m³. Värdet i BTU/h beräknas med 1 W = 3,41214 BTU/h. Den procentuella andelen för varje del av värmeförlusten beräknas genom att dess värmeförlust divideras med Q_total.

Relaterade europeiska standarder

EN 12831-1 "Byggnaders energiprestanda - Metod för beräkning av dimensionerande värmebelastning - Del 1: Värmebelastning för rumsuppvärmning". Standarden beskriver den allmänna metoden för att bestämma dimensionerande värmebelastning för rum och byggnader, inklusive värmeöverföring genom byggnadsskalet och värmeförluster genom ventilation. Kalkylatorn använder en förenklad beräkningsmetod för dessa huvudsakliga delar av värmeförlusten med fördefinierade koefficienter.

EN ISO 6946 "Byggnadskomponenter och byggnadselement - Värmemotstånd och värmegenomgångskoefficient - Beräkningsmetoder". Standarden beskriver hur värmemotstånd och värmegenomgångskoefficient U bestäms för byggnadsdelar. I den här beräkningen byggs flerskiktsväggar inte upp av enskilda material. I stället används fördefinierade ungefärliga U-värden för flera isoleringsnivåer.

FAQs

Vilken utomhustemperatur bör användas vid beräkning av värmeförlust?

För vinterberäkningar av uppvärmning används vanligtvis dimensionerande utomhustemperatur för den kalla perioden i området, inte den aktuella utomhustemperaturen. Ju lägre vald utomhustemperatur är vid samma inomhustemperatur, desto större blir ΔT och desto högre blir den beräknade värmeförlusten.

Hur väljer man isoleringsnivå för ytterväggarna?

Den valda nivån bestämmer värmegenomgångskoefficienten som används för väggen. Kalkylatorn använder U = 1,30 W/(m²·K) för dålig isolering, U = 0,60 för medelgod isolering och U = 0,25 för god isolering. Om det beräknade U-värdet för den verkliga väggkonstruktionen är känt kan dessa värden användas som referens för att välja närmaste alternativ.

Varför dras fönster- och dörrytor bort från väggytan?

Fönster och ytterdörr har egna värmegenomgångskoefficienter och beräknas separat. Om deras ytor även skulle ligga kvar i väggytan skulle samma del av byggnadsskalet räknas två gånger och den totala värmeförlusten överskattas.

Hur mycket påverkar luftomsättningen värmeförlusten i ett hus?

Värmeförlust genom luftomsättning är direkt proportionell mot luftomsättningstalet n. Vid samma rumsvolym och samma temperaturer fördubblas till exempel ventilationsdelen av värmeförlusten om n ökar från 0,5 till 1,0. Ventilation och infiltration kan därför utgöra en betydande del av den totala värmebelastningen.

Vad betyder värdena W/m² och W/m³?

W/m² visar hur stor del av den totala värmebelastningen som motsvarar en kvadratmeter golvyta, medan W/m³ visar belastningen per kubikmeter rumsvolym. Dessa värden är användbara för att jämföra rum med olika storlek, medan den totala nödvändiga värmeeffekten anges av Q_total.