Энергосберегающие окна. Как минимизировать потери тепла.
По данным Ассоциации производителей энергоэффективных окон АПРОК, в России на 2002 год общая площадь окон старой конструкции составляла 700 миллионов квадратных метров, плюс к тому 800 миллионов квадратных метров светопрозрачных конструкций в промышленности. За прошедшие годы сектор продаж «евроокон» рос бурными темпами. Однако, ситуация не претерпела принципиальных изменений. В атмосферу вместе с теплом улетают миллиарды.
В обычном жилом доме площадь остекления составляет 20-25% общей площади фасадов дома. В то же время теплопотери через окна примерно равны теплопотерям через стены. Поровну делятся потери тепла через окна в результате теплового излучения и утечки тепла через щели, неплотности и при проветривании помещений. Проведенный анализ потерь тепла через фасады здания при массовой реконструкции домов в Германии дал следующие результаты для зданий с уровнем теплопотребления 200 Квт/час/м2/год:
Потери тепла через стены 90 Квт/час/м2/год
Потери тепла через окна 90 Квт/час/м2/год
в том числе: в результате теплового излучения 45 Квт/час/м2/год
через неплотности и при проветривании 45 Квт/час/м2/год
В зданиях были установлены деревянные окна с двойным остеклением.
При проведении реконструкции утеплялись фасады здания и заменялись окна с установкой пластиковых окон с одинарным стеклопакетом и энергосбрегающим низкоэмиссионным стеклом. В результате были получены следующие уровни теплопотребления:
Потери тепла через стены 24,3 Квт/час/м2/год
Потери тепла через окна 39,8 Квт/час/м2/год
в том числе: в результате теплового излучения 17,3 Квт/час/м2/год
через неплотности и при проветривании 22,5 Квт/час/м2/год
То есть, потери тепла через стены сократились на 73%, тепловое излучение через окна на 62%, утечки тепла при воздухообмене на 50%.
Повышенные потери при воздухообмене связаны с тем, что проветривание помещения обеспечивалось приоткрыванием окна.
По данным Ассоциации производителей энергоэффективных окон АПРОК, в России на 2002 год общая площадь окон старой конструкции составляла 700 миллионов квадратных метров, плюс к тому 800 миллионов квадратных метров светопрозрачных конструкций в промышленности. За прошедшие годы сектор продаж «евроокон» рос бурными темпами. Однако, ситуация не претерпела принципиальных изменений.
Какой энергосберегающий эффект можно получить от окон?
Если ориентироваться на приведенные выше значения относительного сокращения теплопотерь в связи с заменой существующих деревянных окон на пластиковые, то в пересчете на среднюю стоимость тепловой энергии от ТЭЦ в средней полосе России, экономия на среднюю квартиру составит около 3 тысяч рублей за отопительный сезон. Разумеется, цифры приблизительные. Цены на тепло различаются в разы даже в пределах одного региона.
В настоящее время в основном устанавливаются пластиковые окна с двухкамерными стеклопакетами. Требования к окнам по 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия». Окна с тройным остеклением имеют характеристики теплового сопротивления и звукоизоляции достаточные предъявляемым требованиям и, как правило, полностью устраивают потребителя по соотношению цена/качество.
В то же время достичь энергосберегающего эффекта можно за счет применения в окнах специальных стекол, обеспечивающих снижение теплового излучения. Это флоат-стекла с твердым К-покрытием (оксид олова) и стекло с мягким I-покрытием (нанослой серебра и диэлектрика). Наносимые покрытия обеспечивают отражение теплового излучения, жесткого ультрафиолетового излучения и прозрачны в видимой части спектра. Это позволяет не выпускать тепло из дома зимой. Тепло отражается от пленочного покрытия и возвращается обратно в дом. Летом стекло отражает внешний тепловой поток солнечных лучей и в помещении относительно прохладно.
Сравнение тепловых характеристик окон с энергосберегающими стеклами и с обычными стеклопакетами показывает, что однокамерный стеклопакет с энергосберегающим стеклом эффективнее двухкамерного стеклопакета. При этом стеклопакеты с I — стеклами более энергоэффективны, чем с К — стеклами.
Производители окон приводят сравнение при температуре за окном -26 градусов и температуре воздуха внутри попещения + 20 градусов.
- Обычный стеклопакет. Температура на внутреннем стекле + 5 градусов.
- Пакет с К стеклом. Температура на внутреннем стекле + 11 градусов.
Пакет с I- стеклом. Температура на внутреннем стекле + 14 градусов.
Итоговые оценочные данные: окно с одинокамерным стеклопакетом с К стеклом имеет на 38% меньше теплопотери в результате теплового излучения, чем окно с обычным двухкамерным стеклопакетом. Окно с I стеклом 1,5 раза более энергоэффективно, чем окно с К — стеклом (данные изготовителя).
К — стекло это ранняя разработка энергосберегающих стекол. Энергосберегающий слой наносится химическим способом при производстве стекла. Слой твердый, поэтому такое стекло можно применять слоем «наружу». I — стекло разработка относительно новая. Слой серебра наносится в вакуумных установках магнетронным распылением. Покрытие относительно мягкое, поэтому применение стекла возможно слоем «вовнутрь» стеклопакета.
По стоимости обычные двухкамерные стеклопакеты и однокамерные с энергосберегающими стеклами примерно одинаковы. Преимуществом энергосберегающих стеклопакетов является то, что они меньше весят, поэтому создают меньшую нагрузку на профиль окна и вероятность коробления окна в процессе эксплуатации значительно ниже. Недостатком однокамерного стеклопакета является то, что уровень его звукоизоляции несколько ниже. Но ситуация поправима. Если использовать стеклопакет, наполненный инертным газом, показатель звукоизоляции существенно возрастет, вместе этим на 10-15 % возрастет уровень энергоэффективности окна.
Применение энергосберегающих пленок.
Пластиковое окно уже установлено, но имеется желание снизить теплопотери зимой или защититься от перегрева помещения летом. На этот случай изготовителями предлагаются энергосберегающие лавсановые пленки, которые наклеиваются на стекло. Принцип работы энергосберегающей пленки тот, же что у энергосберегающего стекла: отражение света в ИК и УФ диапазонах и прозрачнойсть в видимой части спектра. В качестве теплового зеркала используются нанопокрытия редкоземельных металлов, серебра, меди. Для глаза они незаметны. Сама пленка кажется слегка тонированной.
Проветривание
После установки новых окон в квартирах становится душно. Это вполне естественно. Щелей нет, двери плотные, откуда взяться необходимому свежему воздуху. По санитарным нормам приток свежего воздуха в квартиру должен быть не менее 20 м3 в час. Загрязненный воздух, избыток СО2 весьма вредно сказываются на здоровье, ухудшают самочувствие. Открытие форточки приводит к утечке дорогого тепла. Но здоровье дороже.
Поэтому форточку открывать нужно, но ненадолго, обеспечивая интенсивное проветривание, которое не снижает температуру предметов и стен.
В Европе эту проблему ощутили уже давно. И решили вопрос технически установкой специальных устройств, называемых проветривателями. В ряде стран эксплуатация помещений без проветривателей запрещена. Нарушителей ждет штраф.
Проветриватель решает сразу три задачи:
- обеспечивает постоянный приток свежего воздуха в помещение и удаление загрязненного воздуха;
- очищает воздух пропусканием его через фильтры;
обеспечивает нагревание приточного воздуха от тепла отводимого воздуха во встроенном теплообменнике.
Конструктивно отдельный проветриватель представляет их себя трубу с бесшумным вентилятором, встроенным теплообменником и фильтром. Фильтр необходимо периодически заменять. Имеются модификации проветривателей без фильтров. Это на выбор покупателя.Проветриватель обычно устанавливатся под окном.
При установке пластиковых окон предлагаются встроенные в окно проветриватели с возможностью подогрева поступающего воздуха в конструктивных элементах окна. Стоимость такого проветривателя невелика, но польза от него существенна.
Конструкцией окна так же предусматриваются режимы микропроветривания через зафиксированную щель, ограничение открытия фрамуги фиксирующей гребенкой.
Все эти меры позволяют снизить утечку тепла в связи необходимостью проветривания помещения. Самый же эффективный способ — обеспечение проветривания с использованием нагрева наружного воздуха, поступающего в помещение за счет выхолаживания отводимого воздуха. Применение оконных проветривателей окупается очень быстро.
Применение энергосберегающих окон
Расчеты показывают, что затраты на сбережение энергии при замене окон и покрытии стен утеплителем примерно одинаковы. Поэтому в Москве при реконструкции панельных домов одновременно с утеплением фасадов производится замена окон. Программой энергосбережения в Москве планируется установка окон с I-стеклоапакетами. Это выгодно, поскольку решается проблема устранения значительных утечек тепла. Также устраняется возможность порчи внешнего вида домов после проведенной реконструкции в результате самовольной установки окон жителями.
К сожалению, эффект от проведения теплосберегающих мероприятий пока ощущают только муниципалитеты. В квартирах нет индивидуальных теплосчетчиков, поэтому экономия тепла для жителей не ощутима. Если муниципалитет дотирует тарифы на тепло, то утепление домов сказывается на объеме дотаций. Но суммы эти в бюджете мало ощутимы, поскольку относительная доля утепленных домов пока мала.
Другое дело, когда житель имеет возможность регулировать теплоподачу сам, напрямую ощущая экономию. Законом «Об энергосбережении . » предусмотрено, что с 2012 года вновь построенные и реконструируемые дома должны иметь системы индивидуального учета потребления тепла в квартирах. Но вопрос пока не проработан, поскольку нет коммерческой практики индивидуального учета тепла в многоквартирных домах.
В конце 2009 г. в Челябинске были подведены первые итоги реализации пилотного проекта по установке средств индивидуального учета тепла в двух многоквартирных панельных домах. Технические результаты есть, и они показали желание жителей экономить, поскольку это сразу стало сказываться на счетах за тепло. Температуру стали регулировать термостатом на батарее, а не форточкой. Значит из окон меньше тепла улетело в атмосферу.
Причины теплопотерь окон: как их снизить при помощи установки пластиковых окон
Более половины теплопотерь дома или квартиры зимой приходится на окна. При постоянном росте цен на энергоносители, замена устаревшего окна на эффективные, практичные пластиковые рамы — решение проблемы. От выбора зависит комфорт, уровень трат на отопление, кондиционирование.
Типы стекла
Стеклопакеты
Центральный элемент окна. Стеклопакеты составляют 90% площади — 2 — 3 листа, параллельно вставленные в металлическую раму из алюминия или нержавеющей стали. Конструкция герметизируется бутилом, заполняется под давлением выше атмосферного осушенным воздухом, инертным газом. Внутри рамки размещают гранулированный поглотитель водяных паров — для предупреждения запотевания.
Если при изменении температуры происходит внутреннее запотевание стеклопакета, это означает поломку. Внутрь проникает воздух, увеличивает теплопотерю.
- Теплоизоляция. Выполняется благодаря отсутствию циркуляции воздуха внутри (как в традиционном деревянном окне), наполнению осушенным или инертным газом, использованию материалов с тончайшим напылением, отражающим тепловое излучение, уменьшающим теплопотерю.
Коэффициент эффективности по теплосбережению пластикового окна (ПВХ—профиль) равен показателям теплопотери стены из кирпича толщиною около метра!
- Шумоизоляция. Осуществляется двумя камерами, заполненными газом с плотностью, отличной от атмосферного воздуха. Расстояние между стенками камер в 1.5—2 раза больше обычного. Размеры первого со стороны улицы промежутка превышают второй. Достигается эффективное поглощение, отражение звуковых волн, при снижении теплопотери.
- Солнцезащита. Осуществляется с помощью покрытия пленкой, напыления веществ (металлов или пластика). Величина пропускаемого светового потока снижается. Есть возможность нанесения солнцезащитного покрытия разных цветов — зеленого, серого, бронзового. Тонирование можно сделать плотным, с уличной стороны окна будут иметь зеркальную поверхность.
- Антивандальная. Заключается в защите от повреждения окна, вплоть до защиты от попадания пуль. Делается нанесением бронирующей пленки, изготовлением окна из триплекса. Стоимость подобных стеклопакетов выше остальных вариантов, увеличивается вес конструкции. Важно учитывать при установке в окна на балконах, лоджиях.
Маркировка стеклопакета
На каждом сертифицированном изделии имеется маркировка. Она содержит информацию о типе, толщине, пространстве между листами, количестве камер, составе газа, уровне теплопотерь.
В России применяется два стандарта маркировок — международная (для импортных изделий) и ГОСТ (отечественного производства).
- Для однокамерных — «ХХ—Х—ХХ»
- Для двухкамерных — «ХХ—Х—ХХ—Х—ХХ»
Вместо буквы «Х» применяются:
- Сорт, толщина листа обозначаются как в приведенной ниже таблице
- Тип газа внутри пакета
- Размер внутренних камер — обозначается цифрами, может колебаться от 0.6 до 3.6 см
- СП — сокращенное обозначение пакета
- О и Д — однокамерный и двухкамерный СП
УД, Э, С, М, Ш — ударостойкие, энергосберегающие, солнцезащитные, морозостойкие, шумозащитные.
Сорта используемого материала обозначаются следующим образом:
Типы стекол по ГОСТ
Ширина камеры (звукоизоляция)
Важная функция окна — шумозащита. Предельно допустимая сила звука для человека днем — 40 дБ, ночью — 30 дБ. Оживленная улица города шумит на 80—90 дБ. Необходимость защиты от избыточного шума очевидна.
Делается с помощью утолщения одного из стекол (наружного), увеличением внутреннего пространства. В стеклопакете может быть две камеры.
Конструктивно, для эффективной звукоизоляции, чаще используют (мм):
- Однокамерный: внутреннее 4 — пространство 16 — внешнее 6
- Двухкамерный: комнатное 4 — промежуток 10 — среднее 4— промежуток 10 — внешнее 6
- Двухкамерный: внутреннее 4 — полость 10 — среднее 4— полость 16 — внешнее 6
- Двухкамерный: комнатное 4 — зазор 16 — среднее 4 — зазор 6 — внешнее 6
Кроме количества камер, размеров, толщины листов в пакете, могут применяться материалы, защищающие от теплопотерь — «триплекс» — сандвич из двух закаленных стекол, между которыми проложена пленка. Вариантом конструкции, с декоративным видом, является применение в качестве «начинки» сандвича трех пленок — двух упрочняющих, одной цветной.
Установка пластикового окна со стандартным пакетом снижает уровень шума на 25—35 дБ, теплопотери — в разы.
Окна способны снижать уличный шум до 3—5 раз. Перед установкой нужно замерить уровень шума в месте расположения окна, провести сравнительные расчеты, выбрать конструкцию.
Стеклопакет триплекс
Энергосберегающие стёкла
Для уменьшения теплоотдачи путем инфракрасного излучения разработаны энергосберегающие стекла. Часто их называют теплосберегающими, селективными, низкоэмиссионными. Это обозначает низкую теплопроводность, защиту от теплопотерь.
Тонированное стекло для окна
Качества достигаются тем, что для производства используются высококачественные листы, отливаемые в горизонтальные формы. По сравнению с вытягиваемыми из расплава вертикально, они более оптически чистые, однородные, прозрачные. После полировки лист помещают в камеру, где наносят тончайший слой оксида металла, полимерные соединения. По различию в нюансах изготовления, выделяют виды с «твердым», «мягким» покрытиями.
Ударопрочное стекло для окна
К — стекло (твёрдое покрытие)
Материал с твердым покрытием называют К—стекло. Разработано первым, более дорогое в производстве. Слой металла наносится во время отлива листа. Используют соединения олова. Преимущество материала — защита от теплопотерь, высокая механическая прочность, стойкость металлического включения к износу. Можно применять в однокамерных пакетах.
Устройство 1—камерного и 2—камерного стеклопакетов
I—стекло (мягкое покрытие)
Отличается большей степенью снижения теплопотерь, дешевле. Минус — низкая прочность покрытия (соединения серебра, сложные органические полимеры). Материал используют в двухкамерных пакетах. Помещают в середину конструкции. I—стекло более распространено, чем его аналог — К—стекло.
Шумоизоляционное стекло для окна
Теплопотери
Теплота может уходить из помещения по трем причинам:
- Инфракрасное излучение помещения, обстановки
- Конвекция внутренних газов
- Теплопроводность стекла, рамы окна
Качественный, герметичный профиль, правильно смонтированные рамы окон могут оказаться бесполезны для снижения теплопотерь, если в них установлен низкокачественный, большой по площади стеклопакет.
Энергосберегающее стекло для окна
Тепловое излучение и выбор стекла
Не менее 65% теплопотерь через стекло происходят за счет теплового (инфракрасного) излучения. Правильно подобранный вид стекол для пакета поможет снизить цифру теплопотерь. Наиболее действенно — использование энергосберегающих стекол. Благодаря покрытию оксидами металлов отражают большую часть инфракрасного потока.
Увеличение толщины стекол в пакете не приносит пользы, растет вес окна, стоимость. Использование энергосберегающего материала, профиля для окна позволяет экономить до 30% расходов на отопление. Минус — высокая цена, но быстро окупится, если рассчитать.
Энергосберегающие окна
Теплопроводность и выбор газа
Стандартный СП для окна наполняют осушенным воздухом. Дешевое, надежное решение. Если применяется инертный газ, уменьшается теплопроводность. Чаще используется аргон, реже — криптон, неон, гексафторид серы. Наиболее эффективен в снижении теплопотерь криптон, стоимость в разы выше аргона. Чаще, бюджетным, практичным будет выбор аргона — не так дорог, более эффективен для теплосбережения, чем осушенный воздух (в 2 раза).
Конвекция и выбор дистанции в стеклопакете
Между листами в пакете выставляется дистанция. Максимальное значение — 1.6 см. В промежутке минимально наблюдается движение внутреннего газа, перенос тепловой энергии. Если дистанция больше, возникают конвективные потоки, теплопотери станут расти.
Сопротивление воздухопроницаемости
Неизбежная в старых окнах циркуляция воздуха во внутреннем пространстве, полностью исключена в современных СП. Достигается герметичной конструкцией, накачкой внутрь подготовленного газа. Помещается под давлением, немного превышающим атмосферное, что препятствует диффузии внешнего воздуха вовнутрь. Применение в качестве наполнителей инертных газов снижает уровень теплопотерь от 10% до 25%.
Солнечная радиация
Солнечной радиацией называют поток энергии излучаемой солнцем. Состоит из видимого, невидимого излучения. Важные невидимые составляющие — ультрафиолетовое, инфракрасное излучения. Первое имеет бактерицидные свойства, вызывает загар, второе — тепло, к примеру, как от чайника с горячей водой, теплопередача от радиатора отопления.
СП задерживают внутри помещения, не допускают с улицы до 60% инфракрасного излучения. Снижаются теплопотери помещений зимой, перегрев летом. Снижаются расходы на отопление, кондиционирование.
Стекла в старых деревянных рамах поглощают ультрафиолет. Стеклопакеты пропускают безопасное количество излучения. Способствуют очищению помещений от болезнетворных микроскопических организмов, спор.
Заключение
Использование современных стеклопакетов — правильный, выгодный выбор. Способны заменить устаревшие деревянные конструкции, обеспечить комфорт для жильцов, снижение трат на отопление, техническое обслуживание окон.
Рассчитать теплопотери дома через окна и входную дверь
Для расчета теплопотерь дома через входную дверь возьмем следующие параметры двери 80х120х5 см (ширина двери – 0,8 м, высота двери – 2 м, толщина дверного полотна – 0,05 м). структура дверного полотна – массив сосны. Дверь со стороны улицы защищена от прямого воздействия атмосферных явлений неотапливаемой террасой, поэтому по правилам расчета теплопотерь необходимо применять понижающий коэффициент равный показателю 0,7.
Какой должна быть площадь окон?
Очевидно, что чем больше площадь оконного проёма, тем больше тепла через него может покинуть комнату. Но совсем без окон нельзя… Площадь окон должна обосновываться расчетом: почему выбрали именно такую ширину и высоту окна?
Отсюда вопрос: какая площадь окон оптимальна в жилых домах?
Если обратиться к ГОСТ’ам, то получим чёткий ответ:
— площадь оконного проёма должна обеспечивать коэффициент естественной освещённости (КЕО), значение которого зависит от района строительства, характера местности, ориентации по сторонам света, назначения помещения, типа оконных переплётов.
Считается, что света поступает в помещение достаточно, если площадь всех стеклянных поверхностей в сумме составляет 10…12% от общей площади комнаты (рассчитанной по полу). По физиологическим показаниям считается, что оптимальное условие освещения достигается при ширине окон, равной 55% от ширины комнаты. Для котельных площадь светового проёма 0.33 м2 на 1 м3 объёма помещения.
Для отдельных помещений (например, котельных) имеются свои требования, о которых нужно узнавать в соответствующих нормативных документах.
Стройматериалы и их сопротивление теплопередаче
Опираясь на эти параметры, можно с легкостью проводить расчеты. Найти значения сопротивлений вы можете в справочнике. В строительстве чаще всего используются кирпич, сруб из бруса или бревен, пенобетон, деревянный пол, потолочные перекрытия.
Значения сопротивления теплопередаче для:
- кирпичной стены (толщ. 2 кирпича) — 0,4;
- сруба из бруса (толщ. 200 мм) — 0,81;
- сруба из бревна (диаметром 200 мм) — 0,45;
- пенобетона (толщ. 300 мм) — 0,71;
- деревянного пола — 1,86;
- перекрытия потолка — 1,44.
Исходя из поданной выше информации, можно сделать вывод, что для правильного расчета теплопотерь потребуется всего две величины: показатель перепада температур и уровень сопротивления теплопередаче. Например, дом сделан из дерева (бревна) толщиной 200 мм. Тогда сопротивление равно 0,45 °С·м²/ Вт. Зная эти данные, можно вычислить процент теплопотери. Для этого проводят операцию деления: 50/0,45=111,11 Вт/м².
Расчет теплопотери по площади выполняется так: теплопотери умножаются на 100 (111,11*100=11111 Вт). С учетом расшифровки величины (1 Вт=3600) полученное число умножаем на 3600 Дж/час: 11111*3600=39,999 МДж/час. Проведя такие простые математические операции, любой хозяин может узнать о теплопотерях своего дома за час.
Как снизить теплопотери при большой площади остекления?
Теплопотери через стёкла могут быть значительны, отчего и расходы на отопление большими.
Для уменьшения теплопотерь через окна на стёкла наносят специальные покрытия с односторонним пропусканием коротко- и длинноволнового излучения (длинноволновая часть спектра – это инфракрасные лучи, исходящие от отопительных приборов, они задерживаются, а коротковолновая часть — ультрафиолетовые лучи — пропускается). В результате зимой солнечный свет в помещение проходит, а тепло из помещения не уходит:
А летом наоборот:
Расчет теплопотерь
Вот как следует производить вычисления:
Теплопотери через ограждающие конструкции
Для каждого материала, входящего в состав ограждающих конструкций, в справочнике или предоставленном производителем паспорте находим значение коэффициента теплопроводности Кт (единица измерения — Вт/м*градус).
Для каждого слоя ограждающих конструкций определяем термическое сопротивление по формуле: R = S/Кт, где S – толщина данного слоя, м.
Для многослойных конструкций сопротивления всех слоев нужно сложить.
Определяем теплопотери для каждой конструкции по формуле Q = (A / R) *dT,
- А — площадь ограждающей конструкции, кв. м;
- dT — разность наружной и внутренней температур.
- dT следует определять для самой холодной пятидневки.
Теплопотери через вентиляцию
Для этой части расчета необходимо знать кратность воздухообмена.
В жилых зданиях, возведенных по отечественным стандартам (стены являются паропроницаемыми), она равна единице, то есть за час должен обновиться весь объем воздуха в помещении.
В домах, построенных по европейской технологии (стандарт DIN), при которой стены изнутри застилаются пароизоляцией, кратность воздухообмена приходится увеличивать до 2-х. То есть за час воздух в помещении должен обновиться дважды.
Теплопотери через вентиляцию определим по формуле:
Qв = (V*Кв / 3600) * р * с * dT,
- V — объем помещения, куб. м;
- Кв — кратность воздухообмена;
- Р — плотность воздуха, принимается равной 1,2047 кг/куб. м;
- С — удельная теплоемкость воздуха, принимается равной 1005 Дж/кг*С.
Приведенный расчет позволяет определить мощность, которую должен иметь теплогенератор системы отопления. Если она оказалась слишком высокой, можно сделать следующее:
- понизить требования к уровню комфорта, то есть установить желаемую температуру в наиболее холодный период на минимальной отметке, допустим, в 18 градусов;
- на период сильных холодов понизить кратность воздухообмена: минимально допустимая производительность приточной вентиляции составляет 7 куб. м/ч на каждого обитателя дома;
- предусмотреть организацию приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором.
Заметим, что рекуператор полезен не только зимой, но и летом: в жару он позволяет сэкономить произведенный кондиционером холод, хотя и работает в это время не столь эффективно, как в мороз.
Правильнее всего при проектировании дома выполнить зонирование, то есть назначить для каждого помещения свою температуру исходя из требуемого комфорта. К примеру, в детской или комнате пожилого человека следует обеспечить температуру порядка 25-ти градусов, тогда как для гостиной будет достаточно и 22-х. На лестничной площадке или в помещении, где жильцы появляются редко либо имеются источники тепловыделения, расчетную температуру можно вообще ограничить 18-ю градусами.
Очевидно, что цифры, полученные в данном расчете, актуальны только для очень короткого периода — самой холодной пятидневки. Чтобы определить общий объем энергозатрат за холодный сезон, параметр dT нужно вычислять с учетом не самой низкой, а средней температуры. Затем нужно выполнить следующее действие:
W = ((Q + Qв) * 24 * N)/1000,
- W — количество энергии, требующейся для восполнения теплопотерь через ограждающие конструкции и вентиляцию, кВт*ч;
- N — количество дней в отопительном сезоне.
Однако, данный расчет окажется неполным, если не будут учтены потери тепла в канализационную систему.
Теплопотери через канализацию
Для приема гигиенических процедур и мытья посуды жильцы дома греют воду и произведенное тепло уходит в канализационную трубу.
Но в данной части расчета следует учитывать не только прямой нагрев воды, но и косвенный — отбор тепла осуществляет вода в бачке и сифоне унитаза, которая также сбрасывается в канализацию.
Исходя из этого, средняя температура нагрева воды принимается равной всего 30-ти градусам. Теплопотери через канализацию рассчитываем по следующей формуле:
Qк = (Vв * T * р * с * dT) / 3 600 000,
- Vв — месячный объем потребления воды без разделения на горячую и холодную, куб. м/мес.;
- Р — плотность воды, принимаем р = 1000 кг/куб. м;
- С — теплоемкость воды, принимаем с = 4183 Дж/кг*С;
- dT — разность температур. Учитывая, что вода на входе зимой имеет температуру около +7 градусов, а среднюю температуру нагретой воды мы условились считать равной 30-ти градусам, следует принимать dT = 23 градуса.
- 3 600 000 — количество джоулей (Дж) в 1-м кВт*ч.
Почему многослойное остекление эффективней?
Опыт показывает, что увеличение толщины воздушной прослойки между стёклами в двойном оконном переплёте, не приводит к увеличению тепловой эффективности всего окна. Эффективней сделать несколько прослоек, увеличивая количество стёкол.
«Классическая» двойная рама малоэффективна. А наибольшего эффекта можно достигнуть тройным остеклением. То есть, двухкамерный стеклопакет по всем параметрам (теплоизоляция, звукоизоляция) эффективней однокамерного.
(Камеры здесь – это промежутки между стёклами; два стекла – один промежуток, однокамерный стеклопакет; три стекла – два промежутка, две камеры… и т. д.)
Оптимальной толщиной воздушной прослойки между стёклами считается 16 мм.
Когда вам предлагают стеклопакеты, и нужно выбрать из нескольких видов, например, из таких (числа над стеклопакетами — это толщины стёкол и пространств между ними):
— то оптимальные второй и третий.
Ну, опять же, нужно иметь в виду уплотнение стёкол. В современных стеклопакетах не только увеличено число камер, но и в пространстве между стёклами откачан воздух, вместо него закачан какой-нибудь инертный газ, и камеры герметичны.
Разновидности теплопотерь
Авторы многих статей сводят расчет теплопотерь к одному простому действию: предлагается умножить площадь отапливаемого помещения на 100 Вт. Единственное условие, которое при этом выдвигается, относится к высоте потолка — она должна составлять 2,5 м (при других значениях предлагается вводить поправочный коэффициент).
На самом деле такой расчет является настолько приблизительным, что полученные с его помощью цифры можно смело приравнивать к «взятым с потолка». Ведь на удельную величину теплопотерь влияет целый ряд факторов: материал ограждающих конструкций, наружная температура, площадь и тип остекления, кратность воздухообмена и пр.
Теплопотери дома
Более того, даже для домов с различной отапливаемой площадью при прочих равных условиях ее значение будет разным: в маленьком доме — больше, в большом — меньше. Так проявляется закон квадрата-куба.
Поэтому владельцу дома крайне важно освоить более точную методику определения теплопотерь. Такой навык позволит не только подобрать отопительное оборудование с оптимальной мощностью, но и оценить, к примеру, экономический эффект от утепления. В частности, можно будет понять, превзойдет ли срок службы теплоизолятора период его окупаемости.
Первое, что необходимо сделать исполнителю — разложить общие теплопотери на три составляющие:
- потери через ограждающие конструкции;
- обусловленные работой вентиляционной системы;
- связанные со сбросом нагретой воды в канализацию.
Рассмотрим каждую из разновидностей подробно.
Базальтовый утеплитель – популярный теплоизолятор, но ходят слухи о его вреде для здоровья человека. Базальтовый утеплитель – вредность и экологическая безопасность.
Как правильно утеплить стены квартиры изнутри без вреда для конструкции здания, читайте тут.
Холодная кровля мешает создать уютную мансарду. В статье вы узнаете, как утеплить потолок под холодной крышей и какие материалы самые эффективные.
Месторасположение окон и потери тепла через них
Оконное стекло почти полностью прозрачно для солнечного тепла, но не прозрачно для «чёрных» источников излучения (с температурой ниже 230 градусов).
Намного больше тепла проходит через стекло снаружи, чем может пройти изнутри. Такая односторонняя проводимость может приводить к тому, что зимой отопление помещений с солнечной стороны может не потребовать значительных трат. Летом же получаем, наоборот, перегрев комнат, отчего возникает необходимость в охлаждении помещений.
Наименьшее поступление света бывает с северной, северо-восточной и северо-западной сторон.
Вывод: учитывать расположение окон и их влияние на климат в доме нужно на стадии проектирования дома. В противном случае остаётся лишь «бороться» с помощью жалюзей, плёнок на стёклах, реставрации старых рам или замены их на новые, утепления откосов и прочих мероприятий, о которых в следующих статьях.
Дефекты оконных конструкций
После проведения тепловизорного контроля специалистом могут быть обнаружены следующие дефекты:
Остановить теплопотери с помощью ПВХ окон
Любой человек трактует свой дом в качестве надёжного убежища, личного пространства, в котором он чувствует себя особенно комфортно и безопасно даже в самый лютый мороз. Микроклимат в квартире или доме в значительной степени зависит от герметичности окон. Как остановить потери тепла с помощью ПВХ окон, расскажет портал ОКНА МЕДИА.
Негерметичные оконные конструкции могут генерировать потери энергии от 15 до 25 процентов. Ошибочно возлагать ответственность за энергоэффективность окна только на стеклопакет, поскольку не менее важными являются рама, которая может составлять до 40% его поверхности, а также фурнитура, уплотнители и тип армирования, используемый в профиле. Таким образом, конечные свойства окна зависят от многих факторов, включая его монтаж.
Тёплые окна – важный элемент современного дома
В последние годы наблюдается огромный рост интереса к достижениям в области энергоэффективности светопрозрачных конструкций. Это результат повышения осведомленности инвесторов и пресловутого «затягивания поясов» во время эксплуатации зданий. Кроме того, многие страны внедряют программы субсидирования энергосбережения для частного сегмента. Поэтому не удивительно, что потребители все чаще ищут технологии, которые обеспечат им здоровый микроклимат и комфорт, позволяя значительно сэкономить семейный бюджет. Одним из самых простых решений, которое позволяет экономически эффективно снизить расходы на отопление, является установка энергоэффективных окон.
В отопительный период особую роль приобретает теплоизоляция помещений. Негерметичные окна являются отличным проводником тепла из квартиры — и вместо жилища мы начинаем обогревать улицы. Теплоизоляция светопрозрачных конструкций определяется коэффициентом сопротивления теплопередаче: чем он ниже, тем лучшую теплоизоляцию обеспечивает пластиковое окно. Значение данного коэффициента зависит от отдельных компонентов конструкции окна — стеклопакет, профиль, фурнитура и уплотнитель.
Остановить теплопотери с помощью оконного стеклопакета
Окна также являются инвестицией в энергоэффективность всего здания. Это сегодня понимают многие отечественные производители ПВХ окон, поэтому вводят в стандарт стеклопакеты с низкоэмиссионным покрытием для обеспечения высокой теплоизоляции.
Мультифункциональный стеклопакет, совмещающий функции солнцезащиты и энергосбережения, представляет собой конструкцию, которая включает стекло со специальным многослойным напылением, где одним из функциональных (высокоселективных) слоев является серебро. Такое напыление наносится в заводских условиях на поверхность стекла с использованием экологически чистого глубоковакуумного магнетронного процесса.
Мультифункциональный стеклопакет отличается свойством отражать основную массу солнечной энергии, не препятствуя проникновению естественного света в помещение, что немаловажно летом. С другой стороны такой стеклопакет обладает свойством отражать внутрь тепловую энергию от отопительных приборов, что особенно ценно зимой. Благодаря низкому коэффициенту теплопроводности мультифункциональные стеклопакеты обеспечивают высокую теплоизоляцию помещений.
Усилить энергосберегающие свойства поможет количество листов стекла: двухкамерный стеклопакет будет экономить больше тепла, чем однокамерный. Также новаторская технология вклейки стеклопакета в створку способна взнести существенный вклад в энергосберегающие свойства пластикового окна.
Остановить теплопотери с помощью оконного профиля
Конструкция оконных профилей имеет решающее значение для теплоизоляции окна. Он так же оказывает влияние, сколько тепла уходит через окна на улицу. Независимо от того, из какого материала изготовлен оконный профиль, ширина (также называемая специалистами монтажная глубина) имеет большое значение. Более широкие профили являются лучшей защитой от утечки тепла и позволяют использовать более широкий двухкамерный стеклопакет. В настоящее время на рынке стандартом стали профильные системы из ПВХ глубиной 70 мм.
В случае пластиковых окон одним из самых важных аспектов, влияющих на теплоизоляцию конструкции, является количество камер в профиле. Чем больше камер, тем ПВХ окно будет иметь лучшую теплоизоляцию. Обычно теплые пластиковые окна изготавливаются из пяти- или шестиамперного профиля. Иногда в камеры интегрируются специальные термовкладыши, которые улучшают теплоизоляцию оконных профилей. Внутренние стенки камер не только укрепляют конструкцию, но и увеличивают термическую и акустическую изоляцию.
На параметры окон ПВХ также влияет форма камер. В настоящее время существуют не только прямоугольные камеры – в сечениях современных окон можно увидеть камеры неправильной формы, выбранной на основе соответствующего тестирования на предмет прочностных и тепловых свойств.
Важными с точки зрения теплоизоляции окна также являются используемые в оконных профилях уплотнители. Больше контуров уплотнения способствует более высокой теплоизоляции пластиковых окон.
Остановить теплопотери с помощью оконного уплотнителя
При покупке пластиковых окон, в дополнение к стеклопакетам и профильным системам, следует также обратить внимание на тип уплотнителя, который используется для выбранного продукта. Этот относительно небольшой элемент способен помочь сохранить столь необходимое тепло в квартире или доме.
Настоящим испытанием для оконных рам всегда является зимняя пора. Именно тогда при отрицательной температуре и порывах морозного ветра ПВХ окна показывают свою готовность противостоять суровым погодным условиям. Температура ниже точки замерзания может вызвать значительное ухудшение гибкости и хрупкости обычных уплотнительных материалов, что приводит к образованию трещин и других повреждений.
Применение современных технологий позволило наладить производство уплотнителей из термопластичных эластомеров (TPE), которые имеют очень хорошие потребительские свойства. Качество термопластичных эластомеров для изготовления оконных уплотнителей имеет точку хрупкости, в зависимости от их типа, при температуре от -45 до -62 °С. Это выражается в высокой устойчивости уплотнителя к погодным условиям и многолетней стабильности их свойств.
Не менее эффективно работает оконный уплотнитель из EPDM (этилен-пропилен-диеновый терполимер): Он не ломается и характеризуется высокой прочностью на разрыв, сжатие или растяжение. Сохраняет свойства как при высоких (до +110 °C), так и при низких (до -40 °C) температурах.
В условиях российских зим часто приходится иметь дело со снегом с дождем. При негерметичных пластиковых окнах вода может проникнуть вовнутрь, провоцируя неприглядные подтёки. Хорошо подобранные уплотнители будут правильно выполнять свои функции и эффективно удерживать влагу на внешней стороне здания.
Остановить теплопотери с помощью оконной фурнитуры
Современные пластиковые окна, как правило, характеризуются гораздо большей герметичностью по сравнению с их предшественниками, доступными на рынке несколько лет назад. По этой причине для того, чтобы получить внутри оснащённого ими здания благоприятный микроклимат, следует помнить не только об обеспечении правильного прижима створки к раме, но и надлежащего воздухообмена. Частое, краткое, но интенсивное проветривание или использование функции микрощелевой вентиляции будет способствовать испарению паров скопившейся в помещении влаги. В результате благодаря этому все его обитатели будут чувствовать себя хорошо в осенне-зимний период.
Чтобы не пришлось оплачивать высокие счета, стоит заказать ПВХ окно с магнитным датчиком, контролирующим управление отоплением. Он интегрирован с оконной фурнитурой (скрытой в фальце) и соединен с электрически управляемым термостатом. Каждое открывание ПВХ окна для проветривания сопровождается отключением отопления, а закрывание – его перезапуском.
Немаловажное значение для работы окна имеет уход за фурнитурой. Систематическая очистка и смазка (хотя бы раз в год) являются залогом долговечности окна и сохранения его теплозащитных свойств.
Энергосберегающие окна ПВХ – это выгодно всем
Конечно, увидев сообщение о росте цен на отопление, многие обещают себе, что уж в этом году наверняка произведут термомодернизацию своего жилья, установят новые энергосберегающие окна ПВХ, но из года в год приход тепла стимулирует переместить эти мероприятия. Тем не менее, реализация надлежащей теплоизоляции имеет решающее значение, как с точки зрения экономии средств, так и с точки зрения охраны окружающей среды.
Для правильной термомодернизации требуются только одноразовые затраты в энергоэффективные окна, а вложенные суммы могут быть компенсированы в течение короткого времени. Кроме того, после надлежащей теплоизоляции мы используем намного меньше энергии для обогрева и охлаждения помещений, что также является решением, безусловно, дружественным для окружающей среды.
Остановить теплопотери также поможет правильный монтаж, без которого все теплосберегающее свойства новых ПВХ окон будут сведены на нет. Если вы ещё не установили энергосберегающие окна, то сейчас удачное время задуматься об этом, чтобы не мёрзнуть зимой.
ОКНА МЕДИА рекомендует прочесть: Последний звонок для замены окон перед зимой
45 способов экономии тепла
В этой статье мы расскажем все, что необходимо знать про экономию тепла:
Как экономить тепло в частном доме
Экономия тепла в частном доме
Для наибольшей эффективности экономии тепловой энергии в частном доме, как и на любом другом объекте, необходимо предпринять комплекс мер.
К таким мерам в данном случае относятся следующие способы теплосбережения.
- Герметизация окон – как показывает практика, через окна может уходить из дома до 40 процентов тепла. Если окна старые, деревянные, то для утепления можно использовать самоклеящиеся утеплители и уплотнители, выполненные из поролона, вспененного полиэтилена и прочих теплоизоляционных материалов. Сделать окна теплее позволяет даже наклеенный на щели скотч.
- По такому же принципу необходимо устранить щели между дверями и дверной коробкой.
- Если щели имеются между дверной коробкой и стенами, их необходимо задуть монтажной пеной.
- При замене старых окон следует отдать предпочтение моделям с двумя или даже тремя стеклопакетами. Такие окна стоят дороже, но быстро себя окупают.
Экономим тепло в своем частном доме
- Наклеивайте на стекла окон теплосберегающую пленку.
- В период сильных ветров и холодов окна можно закрыть пупырчатой упаковочной пленкой.
- Чтобы снизить потери тепла через входную дверь, необходимо утеплить ее или установить дополнительную дверь.
- Значительная экономия тепла будет достигнута за счет утепления стен такими теплоизоляционными материалами, как минеральная вата, пенополиуретан или экструдированный пенополистирол. Толщина утеплителя должна подбираться индивидуально – в зависимости от региона, а также материала и толщины стен.
- Утепляя снаружи крышу, стены, не забудьте про утепление фундамента.
- Снизить потери тепла через стены также позволяет их отделка теплоизоляционной штукатуркой.
- Использование «теплых» обоев, к примеру, пробковых, является еще одним эффективным способом утепления стен изнутри. Отметим, что пробковое покрытие можно использовать не только на стенах, но и на полу. В результате последний станет не только теплым, но и приятным на ощупь.
Как экономить тепло в деревянном доме
- Важной мерой по экономии тепла в частном доме является теплоизоляция пола. Если пол деревянный, на лагах, то между лагами необходимо уложить теплоизоляционный материал (минеральную вату, пенополистирол, керамзит, эковату или другое). Если пол бетонный – теплоизоляционные плиты укладываются под стяжку. Еще один способ утепления пола – выполнение стяжки из пенополистиролбетона. Если пол деревянный, также можно сделать сухую стяжку из керамзита и ГВЛ-плит.
Экономия тепла в квартире
Экономия тепла в квартире
Практически все меры по сбережению тепловой энергии, описанный для частного дома, могут быть применены и в квартире.
Кроме того, эффективными являются нижеприведенные способы экономии тепла.
- Остекление балкона или лоджии дает такой же эффект, как и установка дополнительного окна.
- Утепление балкона или лоджии.
- Регулировка дверей балконного блока и своевременная замена уплотнителей.
- Утепление стен изнутри, которые прилегают к неотапливаемым помещениям, к примеру, шахте лифта или подъезду.
- Использование на полу ковра – это сделает жилье не только уютней, но и уменьшит потери тепла через пол.
- Утепление потолка изнутри, которое необходимо даже в том случае, если выше этажом располагается отапливаемая квартира. Перекрытие прилегает к холодным наружным стенам. Кроме того, охлаждается со стороны улицы.
- После использования духовки оставляйте ее открытой – это позволит использовать накопившееся в ней тепло с пользой.
Отметим, что в хорошо утепленной квартире достаточно обогрева в течение нескольких часов в сутки.
Осенью, весной и в теплые дни зимы можно вообще обойтись без отопления.
Для поддержания температуры достаточно тепла, которое выделяется в процессе приготовления пищи, а также другой, физической деятельности человека.
Экономия тепла в многоквартирном доме
Экономии тепла в многоквартирных домах можно добиться такими способами.
- Установка доводчиков на входные двери в подъезд и использование двойных дверей.
- Обязательное остекление помещений и устранение щелей. .
- Теплоизоляция фасада здания. , за счет чего снижаются потери нагретого воздуха.
- Так как тепло поднимается вверх, необходимо теплоизолировать крышу и перекрытие. Для утепления перекрытия можно использовать даже камыш или древесные опилки.
- За батареями отопления необходимо установить теплоотражающий экран, к примеру, из пенофола. Как показывает практика, эта процедура позволяет повысить температуру в помещении как минимум на один градус.
Утепление фасада МКД
- Содержание батарей отопления в чистоте – эта мера также позволяет устранить потери тепла, излучаемого радиаторами.
- Не закрывайте батареи плотными шторами, мебелью и другими предметами.
- На ночь окна обязательно закрывайте шторами.
- Утеплите трубы отопления теплоизоляцией, даже если они проходят только по отапливаемым помещениям. Теплоотдача радиаторов выше, чем труб, поэтому теплоизоляция позволит уменьшить потери тепла.
- Используйте для проветривания комнат не форточки, а приточные клапана, которые устанавливаются на окна или монтируются в стены.
Мероприятия по экономии тепловой энергии
Мероприятия по экономии тепловой энергии в школе и детском саду
В школах и детских садах могут быть использованы многие вышеописанные способы экономии энергии, связанные с утеплением стен, чердаков и ограждающих конструкций.
Кроме того, можно использовать следующие способы сбережения тепла.
- Утепление подвальных помещений.
- Утепление перекрытий.
- Обустройство тамбуров.
- Снижение высоты потолков в аудиториях.
- Удаление растительности, затеняющей окна, что позволит помещениям прогреваться в солнечные дни.
Отметим, что выявить основные источники потерь тепловой энергии и устранить их позволяет грамотный энергоаудит, тепловизионное обследование вашего здания и помещений.
Как экономить тепло на предприятии
Экономим тепло на предприятии
Сэкономить тепло на предприятиях можно следующими способами.
- Использование теплосберегающей пленки из поливинилхлорида, которая монтируется в межрамное пространство окон. Это так называемые энергоэффективные окна.
- Использование брезентовых штор на входах в производственные помещения и цеха.
- Остекление производственных помещений.
Кроме того, необходимо предпринять меры, описанные выше, то есть произвести остекление помещений, утепление стен, устранить щели в окнах и прочее.
Экономим тепло в офисе
Экономия тепла в офисе
Экономия энергии в офисе подразумевает собой выполнение тех же мер, что и в квартирах, школах и детсадах.
Кроме того, можно воспользоваться такими способами экономии тепла, которые предложены ниже.
- Использование на полу ковролина уменьшит количество потерь тепла через пол.
- Применение для отделки потолка плитки из пенопласта или экструдированного пенополистирола позволит снизить теплопотери через потолок.
- Расположенный под потолком вентилятор позволяет разогнать теплый воздух по помещению, что сделает использование тепловой энергии более рациональным.
- Резиновые накладки, закрепленные вдоль нижнего края дверного полотна, позволяет устранить щель между дверью и полом. Использование таких накладок особенно необходимо в том случае, если в офисном помещении используются дополнительные обогреватели и температура выше, чем в коридоре.
Применение всех вышеперечисленных мер позволит снизить расходы на отопление в несколько раз, а главное – обеспечит комфортные условия проживания, обучения и труда.