W dzisiejszym artykule omówimy podstawowe kroki potrzebne do obliczenia zapotrzebowania na energię cieplną budynku. Jest to kluczowy parametr przy pracach dociepleniowych oraz przy doborze źródła ciepła. Zapotrzebowanie na ciepło może się zmieniać wraz z upływem lat, zwłaszcza w przypadku starszych budynków, które zwykle nie są odpowiednio ocieplone. Przedstawimy również przykład obliczeń, aby lepiej zrozumieć temat.
Podstawowe pojęcia i wartości używane przy obliczeniach
Zanim przejdziemy do obliczeń, warto zapoznać się z terminologią i wartościami używanymi podczas obliczania zapotrzebowania na energię cieplną. Poniżej przedstawiamy kilka kluczowych pojęć:
Przynależność do strefy i projektowa temperatura zewnętrzna oraz temperatura pomieszczeń
Przy obliczaniu zapotrzebowania na energię cieplną, korzystamy z informacji zawartych w normie PN-EN 12831:2006. Dokument ten określa strefy klimatyczne oraz wymagane temperatury obliczeniowe dla poszczególnych obszarów.
Współczynnik przenikania ciepła (U)
Współczynnik przenikania ciepła określa ilość energii, która przechodzi przez daną przegrodę, taką jak ściana, dach, okna czy drzwi. Oblicza się go na podstawie różnych wartości, takich jak opor napływu (Rsi), suma oporów przewodzenia ciepła (ΣR) oraz opor odpływu (Rse).
Obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła
Obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła to wartość podana przez producenta danego materiału budowlanego, np. ściany czy dachu. Wartość ta jest istotna przy obliczaniu współczynnika przenikania ciepła.
Obliczanie współczynnika przenikania ciepła
Współczynnik przenikania ciepła (U) oblicza się przy użyciu odpowiednich wzorów. Ogólnie przyjęty wzór to:
U = 1/Rsi + ΣR + Rse (W/m²×K)
Gdzie:
- Rsi to opor napływu (m²×KW)
- ΣR to suma oporów przewodzenia ciepła dla poszczególnych warstw przegrody (m²×KW)
- Rse to opor odpływu (m²×KW)
Aby obliczyć wartość oporu przewodzenia ciepła (R), używamy wzoru:
R = d/λ (m²×KW)
Gdzie:
- d to grubość warstwy (m)
- λ to obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła (W/m×K)
Ostatecznie, współczynnik przenikania ciepła (U) obliczamy według wzoru:
U = Rsi + Rse + R
Przykład obliczeń
Przyjrzyjmy się teraz przykładowym obliczeniom współczynnika przenikania ciepła dla ściany zewnętrznej w budynku jednorodzinnym, znajdującej się w III strefie klimatycznej, gdzie temperatura obliczeniowa zewnętrzna wynosi -20°C. Wykorzystamy wskaźniki zawarte w normie PN-EN ISO 6946.
| Lp | Nazwa materiału | Grubość (m) | Współczynnik przewodzenia ciepła (W/m²×K) | Wartość oporu przewodzenia ciepła (m²×KW) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | tynk cement-wapno | 0,015 | 0,82 | 0,018 |
| 2 | mur z cegły ceramicznej | 0,25 | 0,77 | 0,325 |
| 3 | styropian EPS70 | 0,15 | 0,045 | 3,333 |
| 4 | tynk akrylowy | 0,005 | 1 | 0,005 |
| Σ | Suma | – | – | 3,681 |
Wyniki obliczeń:
- Suma oporów przewodzenia ciepła (ΣR): 3,681 m²×KW
- Opor napływu (Rsi): 0,13 m²×KW
- Opor odpływu (Rse): 0,04 m²×KW
- Wartość oporu przewodzenia ciepła (Rt): 3,851 m²×KW
- Współczynnik przenikania ciepła (U): 0,25 (W/m²×K)
Wartość współczynnika przenikania ciepła (U) dla omawianej ściany zewnętrznej jest zgodna z zalecanymi wartościami zawartymi w normie, co oznacza, że ściana spełnia wymogi dotyczące izolacji termicznej.
Inne obliczenia przy doborze centralnego ogrzewania
Obliczenie zapotrzebowania na energię cieplną budynku to tylko jeden z kroków przy doborze centralnego ogrzewania. Przy projektowaniu systemu grzewczego, projektanci muszą również wykonać szereg innych obliczeń, takich jak:
- Obliczenie projektowanych strat ciepła przez wentylację
- Obliczenie projektowanego obciążenia cieplnego
- Uwzględnienie mostków cieplnych i strat ciepła przez nie powodowanych
- Dobór odpowiedniej mocy cieplnej oraz obciążenia grzewczego
- Dobór odpowiednich grzejników na podstawie wskaźników
- Obliczenia hydrauliczne dotyczące przepływu czynnika grzewczego przez instalację
- Dobór odpowiednich nastaw termostatycznych i średnic rur
Jak widać, proces doboru centralnego ogrzewania jest skomplikowany i wymaga precyzji. Nasi doświadczeni doradcy posiadają wiedzę i umiejętności potrzebne do przeprowadzenia tych obliczeń. Współpraca z nami gwarantuje oszczędność czasu i pieniędzy, a nasze dotychczasowe referencje potwierdzają naszą skuteczność. Jeśli chcesz poznać wartość zapotrzebowania na energię cieplną w swoim domu, zapraszamy do kontaktu. Przeprowadzimy dla Ciebie szczegółowy audyt energetyczny, który dostarczy niezbędnych informacji dotyczących stanu Twojej nieruchomości.
Podsumowanie
Obliczanie zapotrzebowania na energię cieplną budynku jest niezwykle ważne przy pracach dociepleniowych oraz przy doborze odpowiedniego systemu grzewczego. W artykule przedstawiliśmy podstawowe pojęcia i wartości używane podczas tych obliczeń, a także przykład obliczeń współczynnika przenikania ciepła dla ściany zewnętrznej. Warto pamiętać, że proces doboru centralnego ogrzewania jest bardziej skomplikowany i wymaga wykonywania dodatkowych obliczeń. Współpraca z doświadczonymi specjalistami jest zatem kluczowa, aby zapewnić optymalne warunki termiczne w budynku.
