3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как уменьшить теплопотери через окна

Научные основы энергоёмкости окна

Окно – один из основных конструктивных элементов, используемых в строительстве различных объектов, предназначенный для естественного освещения и вентилирования помещений, а также для их защиты от внешних шумовых и погодных явлений.

Как и любой другой элемент внешних конструкций, окна являются источником существенных теплопотерь (q), величина которых достигает до 35% от расчётного значения для всего объекта. Она имеет обратно пропорциональную зависимость от сопротивления теплопередачи (R) и прямо пропорциональную от разности температур (ΔT) между помещением и улицей. (Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. -М.; Высшая школа, 1969 -560с).

Согласно СП 50.13330.2012, коэффициент сопротивления теплопередачи окон зависит от среднесуточных колебаний температур и варьируется в пределах от 0,3 до 0,8 м2∙°С/Вт. При использовании многослойных конструкций величины теплосопротивлений суммируются. Поэтому, чтобы минимизировать теплопотери, необходимо использовать рамы, выполненные из материалов с высоким теплосопротивлением, и энергоэффективные стеклопакеты.

Теплопотери световых проемов зависят от теплопередачи следующих конструктивных элементов окна:

  • стеклопакета;
  • оконной рамы и места примыкания стекла к раме.

Величина теплопотерь через оконную раму зависит от конструктивного решения профиля: эффективности отведения конденсата через специальные пазы, количества герметичных камер и газовых конвективных потоков внутри них и пр. Конструктивно стеклопакет может состоять из одной или нескольких герметичных камер.

В соответствии с ГОСТ 24866, стеклопакеты классифицируются по следующим критериям:

  • По количеству камер, представляющих собой герметичное пространство, ограниченное двумя стёклами и рамкой стеклопакета (спейсером), соединяющей их торцевые части. Стеклопакеты могут быть однокамерные, двухкамерные и т.д.
  • По типам применяемого стекла:
  • обычное;
  • энергосберегающее — стекла со специальным напылением (низкоэмиссионное покрытие);
  • шумозащитное – триплекс;
  • ударопрочное — стекло триплекс с высоким классом защиты;
  • солнцезащитное — тонированное стекло в массе или тонированное пленкой.

3. По ширине. Ширина стеклопакета — это полная ширина блока вместе со стеклянной и воздушной частью.

Энергосберегающие стекла

Энергосберегающие стекла существуют двух типов и I-стекло и К-стекло.

К-стекло (твёрдое покрытие)

Энергосбережение стекла с твёрдым покрытием на основе прозрачных окислов металлов основано на снижении тепловых потерь путём излучения за счёт прямой зависимости электропроводности от излучательной способности (E). Особый состав покрытия позволяет отражать тепловую энергию длинноволнового диапазона обратно в помещение. Для сравнения, Eобычного стекла=0,84, а Ек-стекла=0,2, то есть потери тепла путём излучения снижаются почти в 4 раза. (Под ред. А. Е. Шейндлина. Излучательные свойства твердых материалов – М.; Энергия, 1975 – 471 с.)

Этот тип стекла отличается стойкостью к абразивам, высокими показателями прочности и твердостью покрытия. По светопроницаемым характеристикам К-стекло схоже с обычным стеклом. Недостатком К-стекол является появление лёгкой дымки на стёклах в условиях яркого солнечного освещения.

I -стекло (мягкое покрытие)

Данный тип стекол производится на высоковакуумном оборудовании методом магнетронного распыления металлсодержащих веществ, обладающих селективными свойствами. Обычно осуществляется нанесение двух покрытий: серебряного и оксидно-титанового.

По светопропускным и энергосберегающим свойствам они превосходят К-стёкла, но обладают минимальной стойкостью к внешним повреждениям. (Охрана труда и основы энергосбережения. Учебное пособие для ВУЗов – Э.М. Кравченя, Р.Н.Козел, И.П. Свирид. Мн. 2004). Поэтому стёкла в стеклопакете располагают таким образом, чтобы покрытие располагалось вовнутрь конструкции.
Современный сектор оконных конструкций отдает большее предпочтение I -стеклам из-за более высокого коэффициента теплопередачи.

Теплопотери

Теплопотери стеклопакетов зависят от следующих факторов:

  • теплопроводность;
  • тепловое излучение;
  • конвекция.

Тепловое излучение

Тепловое излучение возникает на поверхности нагретых тел за счёт преобразования энергии молекул, находящихся в постоянном движении при температурах выше 0°К, в электромагнитную. В его волновой спектр входит инфракрасный диапазон волн (от 0,8 до 800 мкм) и небольшая часть видимого спектра (от 0,7 до 0,8 мкм).

Излучение тепла подчиняется законам отражения, преломления и распространения электромагнитных волн в определённых средах. Интенсивность излучения напрямую зависит от температуры нагрева тела.
Любые материалы, в том числе, естественно, и строительные отдают тепловую энергию в окружающее пространство. Её величина характеризуется коэффициентом теплового излучения, который зависит от вида обработки излучающей поверхности и химического состава.

Потери тепла в стеклопакетах за счёт отдачи тепловой энергии могут достигать 60%. Поэтому многие производители энергосберегающих окон применяют стеклопакеты со специальными тонкоплёночными покрытиями на основе оксидов металлов, позволяющих снизить теплопотери до 95%.

Теплопроводность

Теплопроводность характеризует способность различных материалов или сред передавать тепловую энергию от более нагретых участков к менее нагретым посредством межатомного взаимодействия. Скорость отдачи тепловой энергии зависит от величины градиента температур, а коэффициент теплопроводности является неизменным для каждого конкретного вещества. Например, для обычных стёкол λ = 0,76 Вт/(м·°С).

Для удобства тепловых расчётов, согласно приложению К.2 в СП 50.13330.2012, принимают λ = 1 Вт/(м·°С) при условии, что толщина стекла менее 4 мм. (Основы энергосбережения: Учебное пособие /Б. И. Врублевский, С. Н. Лебедева, А. Б. Невзорова и др.; Под ред. Б. И. Врублевского. — Гомель: ЧУП «ЦНТУ «Развитие», 2002).

Поскольку теплопроводность стёкол достаточно высокая, улучшить энергоэффективность стеклопакетов можно следующими способами:

  • заполнить камеры инертными (аргон, криптон) или активными газами (углекислым и смесями на его основе), обладающими минимальным межатомным взаимодействием;
  • создать вакуум внутри стеклопакета.

Последний способ не стал массовым из-за необходимости использования сложного вакуумного оборудования, а также обеспечения высокой прочности и герметичности камер стеклопакетов.

Конвекция

Конвекция представляет собой способ теплообмена, при котором обеспечивается обмен внутренней энергии внутри среды за счёт создания тепловых потоков, возникших в результате температурного градиента. В результате такого процесса внутри стеклопакета происходит перемещение нагретого газа в верхнюю часть камеры, а охлаждённого — в нижнюю. Длительность такого процесса зависит от времени установления теплового равновесия.

Чтобы снизить конвективные теплопотери, необходимо обеспечить оптимальную энергоёмкость стеклопакета. Это значит, что при увеличении объёма камеры, наполненной газом, должна снижаться теплопроводность, однако за счёт повышения энергоёмкости существенную роль начинают играть конвективные процессы. Поэтому важно найти некий компромисс за счёт грамотного подбора расстояния между стёклами, позволяющего максимально снизить естественную конвекцию.

Чем ниже скорость перемещения атомов газа внутри камеры стеклопакета, тем выше уровень энергосбережения стеклопакета. Оптимальным расстоянием между стёклами считается диапазон от 16 до 24 мм.
Простой однокамерный стеклопакет уменьшает теплопотери на 30-40% в сравнении с классическим двойным остеклением. При использовании специальных энергосберегающих стекол (К-стекло и I-стекло) можно значительно уменьшить затраты на отопительные услуги в помещениях благодаря увеличению коэффициента сопротивления теплопередачи.

Как добиться уменьшения теплопотерь в пассивном доме

Главная цель энергосбережения – экономия средств на содержание жилища. Следуя этой концепции энергоэффективным является сооружение с минимальными затратами на отопление, электричество и вентиляцию. В пассивном доме солнечная энергия, проникающая сквозь окна, вместе с внутренними тепловыми источниками компенсирует практически все потери тепла.

Суть пассивного дома:

— максимальное уменьшение теплопотерь;
— оптимизация теплопоступлений.

Лишь тщательное улучшение теплоизоляции позволяет соорудить пассивный дом. Здание со слабым теплозащитным контуром предлагает лишь кратковременный согревающий эффект при пассивном использовании солнечной энергии. Да, комнаты, имеющие большие окна с южной стороны в солнечные дни, бесспорно, радуют приятной температурой, но когда начинает темнеть, они быстро остывают. Однако, в случае уменьшения теплопотерь, даже минимум солнечных лучей в зимние месяцы сделает пребывание в помещении уютным и комфортным.

Теплопотери дома можно условно разделить на две группы:

  • вентиляционные;
  • следствие теплопроводности стройматериалов.

Если учесть некоторые моменты в процессе строительства, либо же ремонта здания, можно уменьшить теплопотери до такой степени, что даже в холодную январско-февральскую стужу самый минимум теплопоступлений компенсирует неизбежный отток тепла.

Чтобы уменьшить теплопотери нужно:

  1. Сделать оболочку дома полностью герметичной (воздухонепроницаемой).
  2. Позаботиться о максимальной теплоизоляции стен, пола и крыши.
  3. Установить специальные окна для пассивных зданий (с газовым наполнением и низкоэмиссионными стеклопакетами).
  4. Наладить стабильную рекуперацию тепла из воздуха.
  5. Создать минимум тепловых мостов в процессе строительства.

Следуя этим рекомендациям, вы создадите энергоэффективный дом и минимизируете его теплопотери.

При строительстве пассивного дома не обязательно использовать самые новомодные строительные элементы. Достаточно пользоваться натуральными утеплителями (к примеру, деревом или льном) и при необходимости улучшать имеющиеся конструкции.

Все специфические особенности пассивного дома должны быть учтены ещё на этапе проектирования. Его возведение требует огромного внимания со стороны исполнителей, но именно от их чёткого следования всем правилам и зависит будущий комфорт и экономичность. Однако, даже если здание изначально были спланировано, как обычный дом, не беда. Его можно преобразить и тогда все жители ощутят на себе преимущества натуральных утеплителей, которые делают дом тёплым и уютным.

Как уменьшить теплопотери

Кардинальное улучшение теплоизоляции крыши и стен повысит температуру в здании, не повышая затраты на отопление. Впрочем, мероприятия по их минимизации проще всего начать c проверки состояния окон. Регулировка механизмов, герметизация щелей между окнами и стенами поможет улучшить ситуацию. Не забудьте о нанесении на стёкла отражающего покрытия. Входные двери также нужно утеплить, а ещё лучше установить дополнительную защиту от холода и отличный звукоизолятор – вторую дверь.

Главным образом, дом теряет энергию из-за утечки температуры. Она происходит не только из-за низкой температуры среды, но также из-за конструктивных особенностей самого здания (большого количества дверей и окон, огромной внешней поверхности строения). Таким образом, чтобы уменьшит теплопотери нужно сделать следующее:

  1. Тщательно просчитать параметры будущего здания и спроектировать сооружение, которое будет иметь относительно небольшую площадь внешней поверхности. Уменьшая её, вы одновременно сократите и энергетические расходы.
  2. Внимательно выбирайте строительные материалы, ориентируясь не только на их качество, но и на цвет. Дело в том, что теплообмен зависит и от окраса поверхностей. Так, наилучшим вариантом считаются дома со светлыми стенами и крышей, имеющие многочисленные зеркальные покрытия.
  3. Двери и окна должны монтироваться с максимальной герметичностью. Последние рекомендуется устанавливать именно с южной стороны.
  4. Стены и фундамент нужно изготавливать из материалов, имеющих низкий теплообмен с внешней средой. При этом для изоляции пассивного дома следует использовать исключительно натуральные утеплители, джут, водоросли, шерсть…
  5. При устройстве вентиляции нужно предусмотреть подземный воздуховод, который, забирая температуру земли, будет осуществлять предварительный нагрев (либо необходимое охлаждение).
  6. Следуйте рекомендациям и они помогут вам добиться уменьшения теплопотерь в пассивном доме.
Читать еще:  Крепление пластиковых окон в деревянном доме

Если у Вас появились вопросы или Вы решили применить предлагаемые нашей компанией материалы, звоните нам по указанным телефонам на сайте и мы подберем для Вас оптимальное решение для тепло- или звукоизоляции Вашего дома.

В дополнении к статье читайте:

г. Королёв, Московская область

О правильных окнах.

Сопротивление теплопередаче современных окон колеблется от 0,42 до 0,72 м2*К/Вт. Окон и дверей в проекте Пирос 40м2. Имеем 40м2*40К/0,5м2*К/Вт=3,2кВт/час это 77кВт/сутки.

Много это или мало? Смотря как к этому отнестись. В случае неутеплённого дома (стена в 1,5 кирпича) один м2 окна по теплопотерям равен двум м2 стены. Так в неутеплённом доме стены теряют 240кВт (см статью «Стены») за сутки, а обычные окна теряют 96 кВт. В этом случае соотношение теплопотерь окно/стена равно 2,5:1. В случае, если мы утеплим «старые стены» дома до значения, допустим, 3,6 м2*К/Вт и оставим в этом доме «старые окна», тогда уже соотношение теплопотерь окно/стена будет равно 9:1. Однако! Это значит, что один квадратный метр окна теряет тепла столько же, сколько девять квадратных метров стены. Получается, что в целом, в нормально утепленном доме окна теряют тепла практически в 1,5 раза больше чем стены! (96кВт — старые окна / 68 кВт — вновь утеплённые стены = 1,41)

Что в этом случае можно сделать?

В этом случае можно применить самые лучшие окна с двойными рамами, снабженные «К» стёклами. Тогда теплопотери будут 55кВт/сутки. Уже неплохо, теперь теплопотери дома через «новые окна» стали на 20% меньше, чем теплопотери дома через утеплённые стены. То есть снизились в 1,5 раза.

Как можно ещё уменьшить теплопотери через окна?

Умные люди предложили закрывать окна жалюзями – ставнями, но ставнями не простыми, а теплозащитными. Закрывать хотя бы в темное время суток, а зимой, как известно, этого времени суток больше чем светлого. В темноё время суток окна всё равно закрывают непрозрачными шторами. Закрывают окна, когда в доме нет людей, все уезжают или когда в доме вообще никто не живёт. Закрывать окна ставнями, когда в доме никого нет, или когда все спят, полезно не только с точки зрения энергосбережения, а ещё и с точки зрения обеспечения безопасности. Предположим, что теперь окна в доме в световой день (9 часов) излучают то же тепло — 20,7кВт, а в темное время суток окна, закрытые ставнями, выпустят уже только 6,5кВт итого 27,2кВт/сутки.

Так применение теплосберегающих ставней во время зимнего проживания в 2 раза уменьшает энергопотери. В случае утеплённых стен соотношение теплопотерь в доме возвращается к обычному 2,5. А в режиме консервации, когда людей в доме нет, благодаря постоянно закрытым ставням энергопотери уменьшаются более чем в 5 раз! Неплохо!

В новом «тёплом доме» все компоненты (стены, окна, крыша) должны соответствовать друг другу. Очевидно, что нужно обзавестись утеплёнными ставнями. Слово обзавестись я употребил неслучайно — утеплённые жалюзи нельзя купить – их никто не производит, потому что их никто не покупает, потому что они никому не требуются, потому что мало кто имеет «тёплые дома». А кто такие дома имеет, об этом пока не догадываются. Пока энтузиастам приходится конструировать их самостоятельно из подручных материалов.

Окна и влажность.

В воздухе есть растворенная в виде пара вода – это явление называется влажностью. При разной температуре воздух способен удерживать в себе разное количество водяного пара. На границе холода с теплом водяные пары превращаются в воду — выпадает конденсат. Сельские люди сталкиваются с этим явлением поутру в поле – «коси коса пока роса». Городские жители сейчас наблюдают это явление в виде капающей на голову летом воды из кондиционеров, установленных на фасадах здания, в холодильниках — в виде снега. Известно, что зимой в сильные морозы воздух гораздо суше, чем летом во время ливня. В тёплом доме влажность всегда выше, чем на морозной улице. Выше по определению, ведь в доме +20, а на улице, допустим, -20 градусов. И ещё выше, чем выше по определению: ведь в доме живут тёплые люди, практически целиком состоящие из воды. Они пьют воду, испаряют влагу с поверхности кожи, источают влагу при дыхании. Они всё время норовят сырость развести: готовят пищу (варят и жарят), моются сами и стирают вещи. Они – существа, с точки зрения увеличения влажности, зловредные.

Уменьшение теплопотерь в бане. Окна и двери в бане.

Уменьшение теплопотерь в бане. Окна и двери в бане.

Для лучшего сохранения тепла окна бани делают двойными. В связи с этим следует применять раздельные переплёты с расстоянием между фрамугами не менее 100 мм. В холодный период года по контуру размещают уплотняющие прокладки. В местности с тёплым климатом двойные окна делать не обязательно, но важно, чтобы рамы закрывались плотно, и в щели не уходило тепло. Размеры окон могут быть от 30 х 40 см. до 60 х 80 см. Площадь их принимается с таким расчётом, чтобы полки хорошо освещались, но вместе с тем не ухудшался тепловой режим. В бане температура воздуха повышается от пола к потолку. Для избежания больших потерь тепла окно желательно устраивать как можно ниже — на расстоянии 60. 70 см от пола, его длинную сторону располагают параллельно полу.

Уменьшить теплопотери через окна на 30. 35 % и улучшить микроклимат в отапливаемых помещениях можно, применив тройное остекленение вместо двойного.

Тройное остекленение может быть сделано дополнительно на существующих переплётах. В окнах со спаренным, а также с раздельными преплётами его установка осуществляется с помощью дополнительной створки, выполняемой из деревянных брусков и двух приборов–фиксаторов. Герметизация щели между рамой и дополнительной створкой достигается с помощью эластичной, например, пенополиуретановой прокладки, наклеиваемой на бруски дополнительной створки и прижимаемой винтовыми стяжками.

Теплопотери через окна можно уменьшить с помощью прозрачной полиэтиленовой плёнки, которую крепят с внутренней стороны на поверхность рамы так, чтобы образовалась между стеклом и плёнкой воздушная прослойка. Для крепления используют липкую ленту. При этом прозрачной плёнкой закрывают часть створок переплёта. Есть более простой и быстрый способ герметизации щелей в окнах со свинчивающимися рамами — это свернуть из газет трубки и вложить их в пазы между створками и откосами оконного проёма.

Лучшие результаты даёт замазка зазоров пастой. Для изготовления её применяют мел и клей для обоев. Компоненты смешивают в пропорции 1:1, затем разводят водой до густоты замазки. Белая паста почти не заметна, её излишки хорошо снимаються тряпкой. Применяют также замазку, состоящую из строительного гипса (алебастра) и мела, несколько замедляющего схватывание гипса. На две части гипса берут часть мела и немного воды. Эта замазка эффективна для аварийной заделки вновь образовавшихся щелей или если уплотнение надо выполнить в короткий срок. Весной достаточно открыть рамы и высохшая замазка осыпается.

Окна всех типов можно оборудовать постоянно действующим утеплителем. В створках или коробках пропиливают паз. В него закладывают полосу из губчатой резины или мягкую резиновую трубку. В свинчивающихся рамах таким же способом уплотняют щели между створками.

Для утепления помещений бани целесообразно использовать на окнах наружные ставни, закрывающиеся на задвижку.

Двери парильной обычно делают каркасные с паровой изоляцией и утепляющим заполнителем из минеральной ваты или войлока. Размеры дверей 70 х 170 см. Каркас обшивают с обеих сторон строгаными, плотно подогнанными досками. Двери подгоняют к дверной коробке, зазоры уплотняют войлочными или поролоновыми прокладками.

Для уменьшения притока холодного воздуха порог в парильную устраивают высотой 100. 250 мм. Щели между дверью и косяками уплотняют резиновой трубкой, которую прибивают к косякам мелкими гвоздиками по всему периметру. Если щель велика, одну трубку прибивают к косякам, а другую к двери. Для защиты против попадания наружного воздуха в парильную, особенно при низких температурах, можно пристроить тамбур. При этом желательно исключить одновременное открывание двух дверей.

Как уменьшить теплопотери и экономить на отоплении

Экономия на энергоресурсах приобретает все большую значимость. И не только потому, что частные дома в последнее время все больше по площади, следовательно, и по теплопотерям. Главная причина в том, что на правительственном уровне нам обещают цены на энергоносители в скором будущем такие же, как в Европе.

А там занимаются экономией энергии весьма тщательно… Вводят законы направленные на энергосбережение, например предусматривающие строительство лишь энергоэкономичных домов и применение только конденсационных котлов (с вторичным теплообменником)…

Следовательно, в нашем климате вопрос энергосбережения должен стать еще более существенным, чем в странах запада.
Отсюда задача строить действительно энергосберегающий дом уже сейчас. Или добиваться таких качеств путем проведения ремонта.
Что нужно сделать для лучшей экономии тепла?

Как нормативы регламентируют теплопотери

Окна, двери, крыша, стены…. — все это ограждающие конструкции. У каждой из них свое сопротивление теплопередаче. Через каждую проходит какое-то количество тепла, которое зависит от указанного сопротивления, площади, разности температур и др.

Нормативом регламентируется для каждой ограждающих конструкций дома определенное сопротивление теплопередаче, в зависимости от количества градусо-суток, т.е. от региона проживания.

Также указываются максимальные возможные удельные теплопотери за отопительный сезон.

При этом в нормативе указывается, что сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций могут быть ниже требований, если это целесообразно экономически, но суммарные теплопотери при этом не должны превышать нормативных.

В каждом конкретном случае предлагается проверять экономическую целесообразность тех или иных решений по теплосбережению, и отыскивать наиболее экономичное решение в зависимости от региона, цен на топливо и др.

Теплые стены целесообразно не утеплять

Действительно, зачастую доутеплять стены, которые «теплые» сами по себе, до нормативных требований, весьма затратно. Например, однослойная стена из поризованной керамики может иметь сопротивление теплопередаче немногим меньше чем нормативное значение.

Доутепление слоем минеральной ваты толщиной 3 — 5 см потребует больших дополнительных затрат, уменьшит надежность, долговечность конструкции. Чем лучше однослойные стены из теплых материалов

Оказывается, что экономически выгодней в данном проекте достичь требований по энергопотерям оптимизацией вентиляции, и применением энергосберегающих стекол, например. Но на практике подобное решение игнорируют, и эту экономическую выгоду упускают. Почему?

Простые проекты

Проекты сейчас в основном делаются исходя из требований нормативов относительно сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Такой проект сделать намного проще. Усложнять расчеты энергопотерями, которые происходят по разным причинам, многие не хотят, или не могут. Поэтому энергосберегающие мероприятия и экономическая целесообразность в полной мере не просчитываются.

Какие мероприятия по теплосбережению могут быть разработанными в проектах, и реализовываться на практике?

Меры по снижению теплопотерь

  • Увеличивать сопротивление теплопередаче конструкций. В первую очередь тех, которые выгодней утеплять. Например, если стены достаточно теплые, то дешевле с большим эффектом увеличить толщину утеплителя в кровле над мансардой, в полу, а также установить более энергосберегающие окна. Но у конкретного проекта, могут быть свои решения.
  • Рассмотреть возможность строительства одноэтажного дома вместо двухэтажного. У двухэтажных на 10% больше потерь тепла при прочих равных обстоятельствах.
  • Упростить форму здания, приблизить ее к правильному четырехугольнику, убрать навесные элементы, контактирующие с несущими ограждающими конструкциями. «Лишние » углы дают увеличение утечек тепла от 3%.
  • Применять «теплые» окна, защищенные снаружи рольставнями.
  • Предусмотреть современную автоматизированную вентиляционную систему с фиксированным количеством воздуха, и рекуперацией тепла.
  • Применить рекуперацию тепла канализационных стоков.
  • Запроектировать пристройку к наружным стенам других неотапливаемых помещений, — летней кухни, веранды, закрытой террасы, гаража, мастерской, склада…
  • Стремиться запроектировать максимальную площадь остекления с южной стороны. Чтобы нивелировать нагрев летом, предусмотреть дополнительные меры, например, затеняющий сад с опадающей листвой. жалюзи, карнизы.
  • Применить эффективные приемы отопления, — теплый пол с конденсационным котлом, программируемое регулирование температуры для каждой комнаты. Снижение температуры на 2 градуса экономит не менее 5% энергоносителя.

Важность вентиляции

Существенные теплопотери могут быть не только за счет непосредственной передачи тепла от предмета к предмету. Но и за счет выноса теплого воздуха вместе с вентиляцией, потерей энергии со сливаемой горячей водой, вследствие ухода лучевой энергии через стекла, обдувом (усиленным теплообменом) ветром…

Если ограждающие конструкции будут иметь требуемое сопротивление теплопередаче, то все равно, дом может терять энергию в гораздо большем количестве, чем это указано в нормативе.

Выход только в комплексном подходе к теплосбережению.
Вопросу вентиляции помещения нужно придать столько же важности, как и вопросу утепления.

Подбор проекта и комплексное теплосбережение

Стремление достичь значительного теплосбережения для всего здания с помощью полного устранения одной части теплопотерь, при игнорировании других, приведет лишь к повышенным затратам на такие мероприятия. Например, наращивание толщины утеплителя на стене, в кровле, под полом, свыше обычных нормативных значений, значительно дороже.

Важно найти такой проект дома, где вопрос энергосбережения рассматривался бы в комплексе, а не только как утепление ограждающих конструкций.

Подбору такого проекта и соответствующих специалистов-строителей нужно уделить максимум усилий.

Воздухообменом может удаляться половина генерируемого в доме тепла. Вопрос не только в наличии сквозняков, но и главным образом, — в неконтролируемой вытяжной вентиляции.

Зимой естественная тяга значительно увеличивается за счет разницы температур, этому значительно может способствовать ветер. Решить вопрос можно только созданием регулируемой вентиляции, при достаточно низкой воздухопроницаемости всех конструкций. Подробней о вопросе создания вентиляции в доме

Как уменьшить теплопотери дома

Большую часть своего свободного времени, особенно в зимнее время, мы проводим дома. И действительно, как приятно оказаться в тепле после прогулки на морозном воздухе. Но сколько раз случалось такое, что, придя с улицы, мы с ужасом обнаруживали, что дома холодно. И это с учетом того, что отопление включено на максимум и батареи горячие. Причиной такой неуютной обстановки являются сверхнормативные теплопотери вашего дома.

На самом деле, нет ничего удивительного в том, что дом теряет тепло. Это естественный физический процесс, тепло теряет любое тело, и чем холоднее окружающая среда, тем быстрее это происходит. Но в данном случае мы говорим именно о зданиях, а в них утечка тепла происходит следующим образом:

  • Через стены;
  • Через окна и двери;
  • Через кровлю;
  • Через полы и подвалы;
  • И значительная доля тепла уходит через вентиляцию.

Вот и получается так, что большая часть тепловой энергии, которую вырабатывает система отопления, тратится на то, чтобы перекрыть все эти теплопотери. Иными словами вы отапливаете помещение, а теплее не становится, все уходит на улицу. А если еще учесть нынешние цены на отопление, то такой расход теплоэнергии — весьма дорогое «удовольствие» получается. Так что же нужно сделать, чтобы перестать «топить улицу»?

Что человек делает, когда замерз? Все верно, он надевает теплый свитер, шерстяные носки, наливает себе кружку горячего чая. Другими словами, он утепляется. Так же следует поступить и с домом, его просто нужно утеплить. А чтобы достичь максимального эффекта, подход к этому мероприятию должен быть комплексный. Вопрос в том, как это сделать и с чего начать, а при всем при этом, избежать грубых ошибок, да еще и желательно бы сэкономить.

На самом деле, все зависит от уровня теплопотерь в вашем доме. Выше уже говорилось о том, в каких местах здание теряет тепло, причем в некоторых местах это происходит интенсивней. Вот эти места и следует обнаружить. А то часто бывает так, что люди ставят пластиковые окна, утепляют стены и крышу, а в доме все равно не становится теплее. Печальный результат: деньги потрачены, а эффекта нет. Конечно, можно и весь дом, утеплить, что называется «от и до»:

  • Поставить пластиковые окна (или заменить уже существующие);
  • Утеплить балкон и лоджию (если таковые есть);
  • Утеплить входные двери;
  • Не забыть про стены, крышу, полы и цоколь.

В случае такого утепления эффект, безусловно, будет, вот только это повлечет огромные денежные затраты. Если вы к этому не готовы, значит нужно искать только те места, в которых тепло уходит из помещения. А обнаружить все дефектные части здания вам поможет тепловизионное обследование дома.

В ходе такой проверки будут выявлены все (даже самые небольшие) недочеты, ставшие причиной утечек тепла, а так же причины, по которым тот или иной дефект возник. В завершении диагностики специалисты предоставят вам тепловую карту дома, и уже основываясь на полученных данных, вы сможете приступить к утеплению здания.

Для наглядности покажем вам несколько термограмм. Темные области на изображении — участки с низкой температурой, светлые, соответственно, наоборот – теплые участки. Так вот эти тёмные пятна и есть те места, в которых камера зафиксировала теплопотери, приводящие к чрезмерным затратам на отопление. Следовательно, утеплять дом нужно именно в этих местах. Тогда и эффект будет максимальный, и лишние средства не будут затрачены, все четко и по схеме.

Снижение теплопотерь через окна

Как показывает практика, именно окна и двери в наименьшей степени сопротивляются теплопередаче и проникновению воздуха извне, являясь главными «виновниками» потери тепла в комнате. В зимнее и осеннее время, на долю окон приходится около 40% потерь тепла. Именно поэтому, усовершенствование теплосберегающих характеристик оконных и дверных конструкций имеет важнейшее значение.

Сохранение тепла в помещении – одна из главных задач окна, которая сохраняет деньги, снижая затраты на обогрев помещения. Улучшая качества окон, мы перестаем обогревать улицу, на порядок увеличивая эффективность от обогрева комнат.

Если теплоизоляционные свойства окна оставляют желать лучшего, это неизбежно приводит к образованию на окнах и у откосов капель конденсата. Причиной появления конденсата могут быть не только плохие теплоизоляционные характеристики окна, но и недостаточное уплотнение стыков оконной створки и рамы. Здесь может быть «виновата» неправильная геометрия окна, дефекты изготовления профилей или некачественные уплотнители.

Теплопотери

Распространение тепловой энергии может происходить тремя путями: конвекция, излучение и теплопроводность. При теплопередаче через окна, имеют место все разновидности теплообмена. Рассмотрим их более подробно.

Теплопроводность

Данная разновидность теплопередачи характерна для твердого агрегатного состояния веществ. Чтобы снизить теплопотери, связанные с этим видом передачи тепловой энергии, работники фирмы «Велет» рекомендуют нейтрализацию «мостиков холода». Таким «мостиком» выступает рамка из алюминия, размещенная во внутренней части стеклопакета. Мероприятие от тепловых потерь – замена алюминиевой рамки на полимерную. При этом, вероятность появления конденсата существенно снижается. Возрастанию термического сопротивления окон способствует применение многокамерных оконных конструкций.

Излучение

Это передача тепловой энергии, вызываемая инфракрасными лучами, исходящими от вещей с более нагретой поверхностью. Внешним источником инфракрасных лучей выступает солнце, а внутренним – отопительные приборы, находящиеся в помещении. Для сохранения оптимального микроклимата в помещении, целесообразно применение энергосберегающих стеклопакетов.

Стекло само по себе хорошо проводит тепло. Для снижения теплопроводности применяются конструкции с несколькими стеклами (между ними – воздушная прослойка).

Применение стеклопакетов с энергосберегающим эффектом дает возможность сохранять тепло в помещениях с центральным отоплением и намного снизить затраты на обогрев комнаты в домах с отоплением индивидуального типа.

Покрытия для создания энергосберегающего эффекта принято разделять на «твердые» и «мягкие».

  • «Твердые» покрытия имеют в своей основе окись олова.
  • «Мягкое» покрытие делается на основе серебра.

«Мягкие» покрытия более чувствительны к воздействию осадков, но, если расположить такое покрытие в сторону воздушной камеры, оно по своим энергосберегающим свойствам и продолжительности эксплуатации не уступает «твердому».

Подобные покрытия на стеклах – это не просто защита от потерь тепла, но и надежный щит от радиоволн и электромагнитных лучей.

Еще более усовершенствованными являются мультифункциональные стекла, снижающие потери зимой и поддерживающие прохладную температуру в жаркое время года.

Конвекция

Это не что иное, как перемещение тепловой энергии во внутренней части стеклопакета. Воздушная масса у более нагретого стекла становится теплее и устремляется наверх. В это же время, происходит опускание воздушной массы со стороны стекла, расположенного ближе к улице. Бороться с этим явлением можно, заменив воздух между стеклами в стеклопакете инертным газом. Такие газы, как аргон и криптон, по сравнению с воздухом, значительно хуже проводят тепло.

На сегодняшний день, украинские производители оконных конструкций применяют такие методы повышения энергосберегающих свойств окон.

  • Применение многокамерных (пять и более камер) профильных систем.
  • Использование стекол с энергосберегающим эффектом.
  • Замена воздуха в стеклопакетах инертным газом.

Если правильно применить все эти мероприятия, — можно уменьшить теплопотери через окна до 80%.

Как избежать лишних расходов на отопление? Нужно уменьшить теплопотери дома.

Установка системы отопления в частном доме требует множества расчетов. Формулы определения нужной мощности котла и теплоотдачи радиаторов в основном слишком сложны, поэтому желательно доверять их профессионалам. Но все же на каждый случай существуют и простые приблизительные подсчеты. Радиаторы можно подобрать по площади или объему помещения, котлы покупаются с расчетом 1 кВт на 1 м 2 , расширительный бак берется с расчета 10-15% от объема теплоносителя и т.п.

Главная причина, почему подобные расчеты не всегда срабатывают – теплопотери. Тепло, которое выделяют котлы, с помощью теплоносителя расходится по всему дому и неизменно… теряется по дороге. Дело в том, что каждый предмет в этом мире в большей или меньшей степени обладает теплопроводностью. А еще природа стремится к равновесию – если на улице мороз, а в доме уютные +20 °С, то стены будут излучать тепло, пока обе температуры не придут к среднему значению. А поскольку это невозможно и очень затратно, то остается другой путь – минимизировать тепловые потери, раз уж избавиться от них нельзя.

Давайте по очереди разберемся, какие факторы влияют на теплопотери вашего дома.

Первый – место строительства. Точнее, климатическая зона, к которой относится ваш регион. Чем севернее вы живете, тем более мощный котел и хорошая теплоизоляция вам потребуется. Чем южнее – тем теплее зимы, а значит разница между температурой в доме и на улице меньше, и тепла на улицу меньше выделяется.


Второй – утепление дома. Под этим подразумевается комплексное утепление всех внешних сторон дома, начиная от стен и заканчивая полом и крышей. Более того, толщина стен и их утепление не всегда являются решающим фактором в этом вопросе, гораздо больше тепла уходит через окна и дверные проемы, а также крышу и полы. Если ваш дом светлый, но холодный зимой, несмотря на работающий с полной отдачей котел – вам точно нужно подумать о том, чтобы ограничить теплопередачу через окна. Подобная мера способна снизить расходы на обогрев до 30 %.

Также не забывайте об утеплении крыши, а если под домом находиться погреб – следует обратить пристальное внимание на пол.

Третий – вентиляция. Открытая форточка, недостаточно герметичные окна и щели в доме буквально «выдувают» тепло из дома. К тому же создают сквозняки, не очень сказывается на здоровье. Если хорошо утеплить дом и поставить надежные стеклопакеты, возникает другая проблема – отсутствие свежего воздуха. Поэтому для хорошо утепленных домов важно наличие вентиляционной системы, которая обеспечит поступление воздуха и отвод углекислого газа и влаги, а систему в свою очередь хорошо бы оборудовать рекуператором – устройством, которое ограничивает сброс тепла.

Четвертый – размеры и форма дома. При одинаковой площади, теплопотери будут выше у того дома, в котором выше потолки – поскольку площадь стен, приходящая на 1 м 2 , больше. Что касается формы, минимальные теплопотери у куба. Если при большой площади дом построен в один этаж, а не два – теплопотери будут больше. Всякие выступы, изгибы, эркеры и тому подобные архитектурные изыски также увеличивают потерю тепла – потому что попросту увеличивают площадь внешних стен.

Пятый – вид и крепление теплоотдающих приборов. Оптимальным вариантом считается размещение обычных радиаторов в подоконном пространстве. Но при высоких потолках, или высоком размещении радиатора может сложиться ситуация, когда пол холодный, а под потолком излишне тепло. Это же увеличивает теплопотери через крышу. Поэтому радиаторы желательно размещать у самого пола, а в иных случаях – устанавливать теплые полы.

Шестой – эффективность котла. Коэффициент полезного действия – КПД – показывает соотношение между потребляемым топливом (энергией) и вырабатываемым теплом. Показатель, который указывают в паспорте котла, отображает ситуацию, когда котел используется на полную мощность. Для твердотопливного это – полностью загруженная камера сгорания и
антрацит в качестве топлива. Разумеется, настоящий показатель несколько ниже, к тому же бывают случаи, когда котел взяли «с запасом», но топить его на всю мощность не имеет смысла в таких случаях лучше заменить его на менее мощную модель, потому как сниженное КПД ведет к перерасходу топлива.

Кроме этих основных существует еще множество незначительных факторов потери тепла. Так, стены и окна, ориентированные на север, теряют больше тепла, чем южные. Если вы устанавливаете котел с двумя контурами, или оснастили его емкостью для нагрева воды – часть тепла уйдет на горячее водоснабжение. Если пристройки, как баня, гараж, летняя кухня, подключены к системе отопления дома, то при недостаточно утепленных тепловых магистралях часть мощность буквально уйдет в землю.

Подобные факторы и нюансы делают расчет отопительной системы делом сложным и кропотливым. Впрочем, всегда можно обойтись и приблизительным подбором, озаботившись ограничением теплопотерь.

Как уменьшить теплопотери через окна

В климатических условиях России, традиционно применяются окна с двухслойным остеклением, и поэтому здесь отсутствует тот большой резерв энергосбережения, которым воспользовались в большинстве стран Европы, где в течение короткого времени, были заменены окна с однослойным остеклением сразу после того, как выросли цены на топливо. В настоящее время через окна теряется около половины тепла, которое поступает от приборов системы отопления многоэтажного жилого дома. Часть этого воздуха необходимая для вентиляции, но обычно через неплотности окон поступает значительно больше воздуха, чем это необходимо согласно санитарных норм. Кроме того, в переходный период года, когда из системы централизованного теплоснабжения подается тепла больше, чем достаточно для нормального отопления, значительная его часть выбрасывается жителями через открытые форточки окон.

Улучшения теплозащитных свойств окон может быть достигнуто благодаря увеличению их термического сопротивления и улучшению качества уплотнения створок. Введенными в России с 1995 года нормативами, на большей части ее территории установлен минимальный термическое сопротивление окон на уровне 0,5 м.К / Вт.

В европейских странах также наметился переход к массовому применению совершенных, в теплотехническом отношении, окон, а термическое сопротивление лучших конструкций почти вдвое превышает новый украинский норматив. Становится очевидным, что при применении улучшенных конструкций общий уровень теплопотерь через окна можно существенно снизить. В таблице ниже показана структура потерь энергии через обычные и улучшенные окна двухкомнатной квартиры многоэтажного жилого дома.

Потери тепла через обычные и улучшенные окна двухкомнатной квартиры многоэтажного жилого дома

Виды потерьВеличина потерь за год, выраженная в .
литрах мазутаГДж%
обычныеулучшенныеобычныеулучшенныеобычныеулучшенные
Общие потери79053031,421,1100100
В том числе
тепло-обмен48029019,111,66155
воздухо-обмен31024012,39,53945
В том числе
норматив2402409,59,53045
инфильтрация321,34
через форточки (при открытых)381,55

Улучшить теплоизоляционные свойства окон можно при увеличении числа слоев стекла. Поэтому окна с тремя слоями стекла находят все большее применение. экономия энергоресурсов в расчете на 1 м2 окна за год приведена в таблице ниже.

Вместе с тем, современные технологии открывают новые возможности модернизации окон без увеличения их массивности. Одна из таких возможностей заключается в нанесении на стекло теплоотражающего покрытия, прозрачного для видимой части спектра дневного света, но характеризующегося, в то же время, высоким коэффициентом отражения в тепловом диапазоне излучения, направленного изнутри наружу.

Лучший (и самый дешевый вариант) — использование 2-х обычных одинарных стеклопакетов окон в двух раздельных деревянных рамах.

Экономия энергоресурсов в расчете на 1 м2 окна за год

Тип окна, заменяется герметизированным стеклопакетом с теплоотражающей пленкой или стекломЭкономия на 1 м2
мазут, лгаз, м3теплота, Гкал
Одинарное стекло55500,43
Двойное стекло26230,20
Тройное стекло17150,13
Двойное низкоэнергетического стекло13110,10
Тройное низкоэнергетического стекло11100,09

Вертикальные мультифактурные жалюзи, конечно, не сохранят тепло в вашем доме, но зато защитят от солнечных лучей и любопытных взглядов. Красивые разнообразные вертикальные мультифактурные жалюзи можно заказать вот здесь, в дизайн-студии «СоларБим».

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector