Теплопотери — это количество тепла, которое помещение теряет в холодное время года через стены, окна, кровлю, пол и вместе с уходящим воздухом. Чтобы поддерживать комфортную температуру, отопление должно компенсировать эти потери. Поэтому проектирование отопления всегда начинается с расчёта теплопотерь: по нему определяют требуемую тепловую мощность для каждого помещения и подбирают отопительные приборы.
Из чего складываются теплопотери
Полные теплопотери помещения складываются из двух основных составляющих. Первая — потери через ограждающие конструкции: наружные стены, окна и витражи, кровлю или перекрытие под холодным чердаком, пол над неотапливаемым подвалом. Вторая — расход тепла на нагрев холодного наружного воздуха, который поступает в помещение через вентиляцию и за счёт инфильтрации (неплотности окон и дверей). Для торговых и общественных помещений вентиляционная составляющая часто оказывается значительной, потому что нормы требуют большого притока свежего воздуха.
Формула расчёта теплопотерь через ограждения
Потери тепла через каждую ограждающую конструкцию считают по базовой формуле теплопередачи:
- Q = (A / R) × (tвн − tнар) × n, где
- A — площадь конструкции, м²;
- R — сопротивление теплопередаче конструкции, м²·°C/Вт (зависит от материала и толщины);
- tвн — расчётная внутренняя температура помещения, °C;
- tнар — расчётная наружная температура для региона (для Москвы — около −25 °C);
- n — коэффициент, учитывающий положение конструкции относительно наружного воздуха.
Потери считают отдельно по каждой стене, окну, участку кровли и пола, а затем суммируют. К полученной сумме добавляют надбавки — например, на ориентацию по сторонам света и на угловые помещения, которые остывают быстрее. Чем хуже утеплена конструкция (ниже R) и чем больше её площадь, тем больше тепла она пропускает наружу.
Потери на нагрев вентиляционного воздуха
Вторая составляющая — тепло на нагрев приточного воздуха. Норма воздухообмена для помещения задаёт расход наружного воздуха, который нужно подать. Этот воздух зимой холодный, и его требуется нагреть от наружной температуры до внутренней. Расход тепла на нагрев пропорционален объёму воздуха и разнице температур. Именно поэтому отопление и вентиляцию проектируют совместно: чем больше воздухообмен, тем выше тепловая нагрузка. Подробнее о том, как определяется объём приточного воздуха, — в статье о расчёте воздухообмена.
Почему «100 Вт на м²» не подходит для проекта
Распространённая прикидка — «на отопление нужно примерно 100 Вт на квадратный метр». Для грубой оценки бюджета на старте она допустима, но для проекта не годится. Реальные теплопотери на квадратный метр сильно различаются: помещение с большими витринами и угловым расположением на последнем этаже теряет в разы больше тепла, чем такое же по площади помещение в середине здания с одной наружной стеной. На результат влияют площадь и тип остекления, материал и толщина стен, высота потолков, наличие холодных соседних зон и объём вентиляции. Поэтому в проекте теплопотери считают по фактическим конструкциям, а не по усреднённому коэффициенту.
Что даёт точный расчёт
Корректный расчёт теплопотерь напрямую определяет мощность отопительных приборов и теплового узла. Если нагрузку занизить, в сильный мороз помещение не прогреется, а при подключении к теплосети не хватит лимита по теплу. Если завысить — заказчик переплатит за оборудование и будет нести лишние эксплуатационные расходы, а система начнёт работать в неэффективном цикличном режиме. Точный расчёт — это баланс между комфортом и стоимостью, а также обязательное условие согласования проекта с теплоснабжающей организацией.
Кто выполняет расчёт
Расчёт теплопотерь — часть раздела ОВиК. Инженеры «Мега.ру» выполняют его на основе планов и сведений об ограждающих конструкциях, после чего подбирают отопительные приборы, схему системы и при необходимости проектируют тепловой узел. Отопление мы проектируем вместе с вентиляцией и кондиционированием в составе единого раздела ОВиК, чтобы тепловой баланс помещения был учтён целиком. Работаем по Москве и области с выездом, по регионам России — удалённо.