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Comment déterminer la charge thermique sur le chauffage?


La charge thermique du chauffage correspond à la quantité d'énergie thermique nécessaire pour atteindre une température confortable dans la pièce. Il existe également le concept de charge horaire maximale, qui doit être compris comme la plus grande quantité d’énergie pouvant être nécessaire à certaines heures dans des conditions défavorables. Pour comprendre quelles conditions peuvent être considérées comme défavorables, il est nécessaire de comprendre les facteurs qui affectent la charge thermique.

Le besoin de l'immeuble est chaleureux

Différents bâtiments auront besoin de différentes quantités de chaleur pour que la personne se sente à l'aise.

Parmi les facteurs qui influent sur le besoin de chaleur, figurent les suivants:

  1. Le matériau dont sont faits les murs, ainsi que leur épaisseur. En outre, un mur doublé d'une brique et un mur en béton cellulaire, associé à un rembourrage en mousse de 20 cm, diffèrent en termes de transmission de l'énergie thermique.
  2. Le matériau du toit et ses caractéristiques structurelles. Un toit plat en dalles de béton armé et un grenier bien isolé varient considérablement en termes de pertes de chaleur.
  3. Système de ventilation. Les pertes de chaleur sont affectées par les performances de ventilation et par la possibilité de récupération de chaleur.
  4. La zone des surfaces vitrées. Naturellement, une pièce avec portes-fenêtres, ceteris paribus, perd plus de chaleur qu'une pièce avec petites fenêtres, embrasures. Ce manque de vitrage important est atténué par d'épaisses vitres, où le verre est traité avec une substance permettant d'économiser de l'énergie.
  5. Indicateurs d'isolation caractéristiques d'une zone particulière, le degré d'absorption des rayons du soleil par la surface externe du bâtiment. Il importe également de l’emplacement de la maison par rapport aux points cardinaux. Un exemple extrême est le bâtiment, toujours à l'ombre, et une autre maison, aux murs noirs, au toit noir en pente et à la disposition de toutes les fenêtres au sud.
  6. Le delta de température entre le bâtiment et la rue détermine le flux de chaleur à travers les éléments d'enceinte offrant une résistance permanente au transfert de chaleur. S'il fait 10 degrés à l'extérieur, la perte de chaleur sera différente de celle dans laquelle la température extérieure tombe à 30 degrés au-dessous de zéro.
  7. Perspectives de changements de chaleur. Par exemple, si le bâtiment est censé être modernisé ou que de nouveaux ajouts y sont ajoutés, il se peut que la charge calorifique intégrée ne soit pas suffisante.

Distribution d'appareils

Si nous parlons de chauffage de l'eau, la puissance maximale de la source de chaleur doit être égale à la somme des capacités de toutes les sources de chaleur du bâtiment.

La distribution des appareils dans les locaux de la maison dépend des circonstances suivantes:

  1. La zone de la pièce, le niveau du plafond.
  2. La position de la pièce dans le bâtiment. Les pièces situées dans les coins aux extrémités se caractérisent par une perte de chaleur accrue.
  3. La distance à la source de chaleur.
  4. La température optimale (en termes de locataires). La température de la pièce, entre autres facteurs, est affectée par le mouvement du flux d'air à l'intérieur de l'habitation.

Les codes et règlements du bâtiment (SNiP) recommandent les paramètres de température suivants:

  1. Quartiers d'habitation dans l'immeuble - 20 degrés.
  2. Les pièces d'habitation situées dans le coin et à l'avant du bâtiment mesurent 22 degrés.
  3. Cuisine - 18 degrés. Dans la cuisine, la température est plus élevée, car il existe des sources de chaleur supplémentaires (cuisinière électrique, réfrigérateur, etc.).
  4. Salle de bain et toilette - 25 degrés.

Tableau de température en cas de remplissage par le haut

Si la maison est équipée d'un chauffage à air, le volume de chaleur entrant dans la pièce dépend de la capacité du tuyau d'air. Le débit est régulé par le réglage manuel des grilles de ventilation et contrôlé par un thermomètre.

La maison peut être chauffée à l'aide de sources d'énergie calorifique réparties: convecteurs électriques ou à gaz, planchers chauffants à l'électricité, batteries à mazout, radiateurs à infrarouge, climatiseurs. Dans ce cas, la température désirée est déterminée par le réglage du thermostat. Dans ce cas, il est nécessaire de prévoir une capacité d'équipement suffisante pour couvrir le niveau maximal de pertes thermiques.

Méthodes de calcul

Le calcul de la charge thermique sur le chauffage peut être effectué sur l'exemple d'une pièce spécifique. Supposons que dans ce cas, il s'agira d'une cabane en rondins d'une bourse de 25 centimètres avec grenier et plancher en bois. Dimensions du bâtiment: 12 × 12 × 3. Les murs ont 10 fenêtres et une paire de portes. La maison est située dans une région caractérisée par des températures très froides en hiver (jusqu'à 30 degrés Celsius).

Les calculs peuvent être faits de trois manières, qui seront discutées ci-dessous.

La première version du calcul

Selon les normes existantes du SNiP, une puissance de 1 kW est requise par 10 mètres carrés. Cet indicateur est ajusté pour les facteurs climatiques:

  • régions méridionales - 0,7-0,9;
  • régions centrales - 1.2-1.3;
  • L'extrême-orient et l'extrême nord - 1.5-2.0.

Premièrement, nous déterminons la superficie de la maison: 12 × 12 = 144 mètres carrés. Dans ce cas, la charge thermique de base est égale à: 144/10 = 14,4 kW. Le résultat obtenu est multiplié par la correction climatique (on utilisera un coefficient de 1,5): 14,4 × 1,5 = 21,6 kW. Il faut tellement d’énergie pour avoir une température confortable dans la maison.

Tableau du ratio de la puissance de la chaudière et de la surface de la maison

Astuce! Il est recommandé de prévoir une marge de sécurité d'au moins 20% pour les équipements de chauffage.

La deuxième option est le calcul

La méthode donnée ci-dessus présente des erreurs importantes:

  1. La hauteur des plafonds n'est pas prise en compte et vous devez chauffer non pas des mètres carrés, mais du volume.
  2. Par les fenêtres et les portes plus de chaleur est perdue que par les murs.
  3. Le type de bâtiment n’est pas pris en compte: c’est un bâtiment de plusieurs pièces, où il y a des appartements chauffés au soja derrière les murs, le plafond et le sol, ou c’est une maison privée où il n’ya que de l’air froid derrière les murs.
  1. L'indicateur suivant est utilisé comme base de référence - 40 W par mètre cube.
  2. Nous fournirons 200 watts pour chaque porte et 100 watts pour les fenêtres.
  3. Pour les appartements situés dans les coins et les extrémités de la maison, nous utilisons un coefficient de 1,3. Si nous parlons de l'étage supérieur ou inférieur d'un immeuble, nous utilisons un facteur de 1,3, et pour un immeuble privé, 1,5.
  4. Le coefficient climatique est à nouveau applicable.

Table de coefficient climatique

  1. Calculez le volume de la pièce: 12 × 12 × 3 = 432 mètres carrés.
  2. La puissance de base est 432 × 40 = 17280 watts.
  3. La maison a une douzaine de fenêtres et une paire de portes. Ainsi: 17280+ (10 × 100) + (2 × 200) = 18680W.
  4. Si nous parlons d'une maison privée: 18680 × 1,5 = 28020 watts.
  5. Nous prenons en compte le coefficient climatique: 28020 × 1,5 = 42030 watts.

Donc, sur la base du deuxième calcul, on peut voir que la différence avec la première méthode de calcul est presque double. Il faut comprendre qu'un tel pouvoir n'est nécessaire que pendant les températures les plus basses. En d'autres termes, la puissance de pointe peut être fournie par des sources de chauffage supplémentaires, par exemple un chauffage d'appoint.

La troisième option est le calcul

Il existe une méthode de comptage encore plus précise dans laquelle les pertes de chaleur sont prises en compte.

Perte de chaleur en pourcentage

La formule de calcul est la suivante: Q = DT / R, où:

  • Q - déperditions thermiques par mètre carré de la structure enveloppante;
  • DT est le delta entre les températures extérieure et intérieure;
  • R est le niveau de résistance pendant le transfert de chaleur.

Faites attention! Environ 40% de la chaleur va au système de ventilation.

Pour simplifier les calculs, nous prenons le coefficient moyen (1,4) de perte de chaleur par les éléments enveloppants. Il reste à déterminer les paramètres de résistance thermique à partir de la littérature de référence. Vous trouverez ci-dessous un tableau des solutions de construction les plus couramment utilisées:

  • un mur de 3 briques - le niveau de résistance est de 0.592 par mètre carré. m × C / W;
  • un mur de 2 briques - 0,406;
  • mur en 1 brique - 0,188;
  • une maison en rondins d'une poutre de 25 centimètres - 0,805;
  • une maison en rondins d'une poutre de 12 centimètres - 0,353;
  • matériau du cadre avec réchauffement de laine minérale - 0,702;
  • plancher de bois - 1,84;
  • plafond ou grenier - 1,45;
  • porte double en bois - 0,22.

Tableau de valeurs d'isolation

  1. Delta de température - 50 degrés (20 degrés de chaleur dans la pièce et 30 degrés de givre à l'extérieur).
  2. Perte de chaleur par mètre carré de sol: 50 / 1,84 (données pour un plancher de bois) = 27,17 watts. Pertes sur toute la surface du sol: 27,17 × 144 = 3912 watts.
  3. Déperdition thermique par le plafond: (50 / 1,45) × 144 = 4965 watts.
  4. Nous calculons l'aire de quatre murs: (12 × 3) × 4 = 144 mètres carrés. m Les murs étant constitués de bois de 25 cm, R est égal à 0,805. Perte de chaleur: (50 / 0,805) × 144 = 8944 watts.
  5. Additionnez les résultats: 3912 + 4965 + 8944 = 17821. Le nombre qui en résulte est la perte de chaleur totale à la maison sans tenir compte des caractéristiques des pertes par les fenêtres et les portes.
  6. Nous ajoutons 40% des pertes de ventilation: 17821 × 1,4 = 24,949. Ainsi, vous avez besoin d’une chaudière de 25 kW.

Conclusions

Même les plus avancées de ces méthodes ne prennent pas en compte le spectre complet des pertes de chaleur. Par conséquent, il est recommandé d'acheter une chaudière avec une réserve de marche. À cet égard, nous présentons plusieurs faits sur les caractéristiques de l'efficacité des différentes chaudières:

  1. Les équipements de chaudière à gaz fonctionnent avec un rendement très stable et les chaudières à condensation et solaires passent en mode économique avec une petite charge.
  2. Les chaudières électriques ont une efficacité de 100%.
  3. Travailler dans le mode inférieur à la puissance nominale pour les chaudières à propergol solide n'est pas autorisé.

Les chaudières à combustibles solides sont régulées en limitant le débit d'air dans la chambre de combustion, mais avec des niveaux d'oxygène insuffisants, le combustible ne brûle pas complètement. Cela conduit à la formation de grandes quantités de cendres et à une efficacité moindre. Pour corriger la situation, vous pouvez utiliser un accumulateur de chaleur. Le réservoir d’isolation est installé entre les tuyaux d’alimentation et de retour et les ouvre. Ainsi, un petit circuit (réservoir tampon) et un grand circuit (chauffe-réservoirs) sont créés.

Schéma avec accumulateur de chaleur

Le circuit fonctionne comme suit:

  1. Après la pose, l’équipement à carburant fonctionne à la puissance nominale. En raison d'une circulation naturelle ou forcée, la chaleur est transférée dans le tampon. Après la combustion du carburant, la circulation dans le petit circuit s’arrête.
  2. Pendant les heures suivantes, le caloporteur circule dans un grand circuit. Le tampon transfère lentement la chaleur aux batteries ou au chauffage par le sol.

L'augmentation de la puissance nécessitera des coûts supplémentaires. Dans le même temps, la réserve de marche de l'équipement donne un résultat positif important: l'intervalle entre les charges de carburant est considérablement augmenté.

Comment calculer la charge thermique du bâtiment

Dans les maisons mises en service au cours des dernières années, ces règles sont généralement appliquées. La puissance de chauffage de l'équipement est donc calculée sur la base de coefficients standard. Un calcul individuel peut être effectué à l'initiative du propriétaire d'un logement ou d'une structure communale traitant de l'apport de chaleur. Cela se produit lors d'un remplacement spontané de radiateurs, de fenêtres et d'autres paramètres.

Calcul des normes de chauffage dans l'appartement

Dans un appartement desservi par une entreprise de services publics, le calcul de la charge thermique ne peut être effectué que lors du transfert de la maison afin de suivre les paramètres SNIP dans les locaux à équilibrer. Autrement, le propriétaire de l'appartement le fait pour calculer ses pertes de chaleur pendant la saison froide et éliminer les inconvénients de l'isolation - utiliser un enduit isolant thermique, un isolant à base de colle, installer une chute sur les plafonds et installer des fenêtres en plastique à profil à cinq chambres.

Le calcul des fuites de chaleur par les services publics pour ouvrir un litige ne produit généralement pas de résultat. La raison en est qu'il existe des normes pour la perte de chaleur. Si la maison est mise en service, les conditions sont remplies. Dans ce cas, les appareils de chauffage sont conformes aux exigences du SNIP. Il est interdit de remplacer les piles et d’éliminer plus de chaleur, car les radiateurs sont installés conformément aux normes de construction approuvées.

La méthode de calcul des normes pour le chauffage dans une maison privée

Les maisons privées sont chauffées avec des systèmes autonomes. Dans ce cas, le calcul de la charge est effectué conformément aux exigences du SNIP, et la correction de la puissance de chauffage est effectuée conjointement avec les travaux visant à réduire les pertes de chaleur.

Les calculs peuvent être effectués manuellement à l'aide d'une simple formule ou d'une calculatrice sur le site. Le programme aide à calculer la puissance requise du système de chauffage et les caractéristiques de fuite de chaleur de la période hivernale. Les calculs sont effectués pour une ceinture thermique spécifique.

Principes de base

La technique comprend un certain nombre d'indicateurs qui, ensemble, permettent d'estimer le niveau d'isolation de la maison, la conformité aux normes SNIP, ainsi que la puissance de la chaudière. Comment ça marche:

  • En fonction des paramètres des murs, des fenêtres, de l’isolation du plafond et des fondations, vous calculez la fuite de chaleur. Par exemple, votre mur est constitué d’une seule couche de briques de clinker et d’un cadre isolant. Selon l’épaisseur des murs, ils possèdent une certaine conductivité thermique et évitent les pertes de chaleur en hiver. Votre tâche consiste à vous assurer que ce paramètre n’est pas inférieur à celui recommandé dans le SNIP. Il en va de même pour les fondations, les plafonds et les fenêtres.
  • trouver où la chaleur est perdue, mettre les paramètres à la norme;
  • calculer la capacité de la chaudière en fonction du volume total de pièces - pour chaque cu. m de la pièce consomme 41 watts de chaleur (par exemple, un couloir de 10 m² avec une hauteur de plafond de 2,7 m nécessite 1107 watts de chauffage, vous avez besoin de deux batteries de 600 watts chacune);
  • Vous pouvez calculer à partir de l’inverse, c’est-à-dire du nombre de piles. Chaque section de la batterie en aluminium fournit 170 W de chaleur et chauffe 2 à 2,5 m de la pièce. Si votre maison nécessite 30 batteries, alors la chaudière peut chauffer, la pièce doit faire au moins 6 kW.

Plus la maison est isolée, plus la consommation de chaleur du système de chauffage est élevée

L'objet est réalisé en calcul individuel ou moyen. Le point principal de cette enquête est qu’avec une bonne isolation et une faible perte de chaleur en hiver, 3 kW peuvent être utilisés. Dans un bâtiment de la même zone, mais sans isolation, aux basses températures hivernales, la consommation électrique atteindra 12 kW. Ainsi, la puissance thermique et la charge sont estimées non seulement par surface, mais également par perte de chaleur.

La perte de chaleur principale d'une maison privée:

  • fenêtres - 10-55%;
  • murs - 20-25%;
  • cheminée - jusqu'à 25%;
  • toit et plafond - jusqu'à 30%;
  • sols bas - 7-10%;
  • pont de température dans les angles - jusqu'à 10%

Ces chiffres peuvent varier pour le meilleur et pour le pire. Ils sont évalués en fonction des types de fenêtres installées, de l'épaisseur des murs et des matériaux et du degré d'isolation du plafond. Par exemple, dans les bâtiments mal isolés, les pertes de chaleur à travers les murs peuvent atteindre 45%, auquel cas l'expression «nous noyons la rue» s'applique au système de chauffage. La méthodologie et la calculatrice aideront à évaluer les valeurs nominales et calculées.

Calculs spécifiques

Cette technique peut encore être trouvée sous le nom "calcul d'ingénierie thermique". La formule simplifiée est la suivante:

Qt = V × ∆T × K / 860, où

Qt - charge thermique sur le volume de la pièce;

V - volume de la pièce, m³;

∆T est la différence maximale dans la pièce et à l'extérieur de la pièce, ° С;

K - coefficient estimé de perte de chaleur;

860 - facteur de conversion en kW / h.

Le coefficient de perte de chaleur K dépend de la structure du bâtiment, de son épaisseur et de la conductivité thermique des murs. Pour des calculs simplifiés, vous pouvez utiliser les paramètres suivants:

  • K = 3,0-4,0 - sans isolation thermique (châssis ou structure métallique non isolé);
  • K = 2,0-2,9 - faible isolation thermique (pose dans une brique);
  • K = 1,0-1,9 - l'isolation moyenne (maçonnerie en deux briques);
  • K = 0.6-0.9 - bonne isolation thermique selon la norme.

Ces coefficients sont moyennés et ne permettent pas d'estimer les pertes de chaleur et la charge thermique de la pièce, nous vous recommandons donc d'utiliser le calculateur en ligne.

Charge calorifique en chauffage: définitions et calculs

Le sujet de cet article est la charge thermique. Nous découvrirons quel est ce paramètre, de quoi il dépend et comment il peut être calculé. En outre, l'article fournira un certain nombre de valeurs de référence de la résistance thermique de divers matériaux pouvant être nécessaires au calcul.

L'installation de l'équipement de chauffage dans une maison ou une entreprise commence toujours par des calculs.

C'est quoi

Le terme est essentiellement intuitif. Par charge thermique, on entend la quantité d'énergie thermique nécessaire pour maintenir une température confortable dans un bâtiment, un appartement ou une pièce séparée.

La charge horaire maximale de chauffage correspond donc à la quantité de chaleur nécessaire pour maintenir les paramètres normalisés pendant une heure dans les conditions les plus défavorables.

Quelles conditions sont considérées comme défavorables? La question est inextricablement liée à ce qui dépend en fait de la charge thermique.

Facteurs

Alors, qu'est-ce qui influence le besoin de chaleur du bâtiment?

  • Matériau et épaisseur de la paroi. Il est clair qu'un mur de 1 brique (25 centimètres) et un mur de béton cellulaire sous une couche de mousse plastique de 15 centimètres laisseront passer TRÈS différentes quantités d'énergie thermique.
  • Matériau et structure du toit. Un toit plat en dalles de béton armé et un grenier chauffé différeront également de manière très marquée en termes de perte de chaleur.
  • La ventilation est un autre facteur important. Ses performances, la présence ou l'absence d'un système de récupération de chaleur, affectent la quantité de chaleur perdue avec l'air extrait.
  • Zone de vitrage. Par les fenêtres et les façades en verre, la chaleur perdue beaucoup plus que par les murs solides.

Cependant, le triple vitrage et le verre avec pulvérisation économiseuse d'énergie réduisent la différence plusieurs fois.

  • Le niveau d'insolation dans votre région, le degré d'absorption de la chaleur solaire par le revêtement extérieur et l'orientation des plans du bâtiment par rapport aux points cardinaux. Cas extrêmes - la maison, qui est située tout au long de la journée à l’ombre des autres bâtiments et de la maison, est orientée vers un mur noir et un toit en pente de couleur noire avec une superficie maximale au sud.

Les murs de la maison sur la photo sont noircis avec précision afin d’absorber le maximum de chaleur solaire.

  • Le delta de température entre la pièce et la rue détermine le flux de chaleur à travers les structures environnantes avec une résistance constante au transfert de chaleur. À +5 et -30 dans la rue, la maison perdra une quantité de chaleur différente. Bien entendu, cela réduira le besoin en énergie thermique et la température à l'intérieur du bâtiment.
  • Enfin, le projet doit souvent prévoir des perspectives de construction. Par exemple, si la charge calorifique actuelle est de 15 kilowatts, mais qu’il est prévu d’ajouter une véranda chauffée à la maison, il est logique d’acheter une chaudière domestique avec une marge thermique.

Distribution

Dans le cas du chauffage de l'eau, le débit calorifique maximal de la source de chaleur doit être égal à la somme du débit calorifique de tous les appareils de chauffage de la maison. Bien entendu, la mise en page ne doit pas non plus devenir un goulot d'étranglement.

La répartition des appareils de chauffage dans les locaux est déterminée par plusieurs facteurs:

  1. La superficie de la pièce et la hauteur de son plafond;
  2. Emplacement à l'intérieur du bâtiment. Les pièces d'angle et d'extrémité perdent plus de chaleur que celles situées au centre de la maison.
  3. Éloignement de la source de chaleur. Dans la construction individuelle, ce paramètre signifie la distance de la chaudière, dans le système de chauffage central d'un immeuble d'appartements, que la batterie soit connectée à la colonne d'alimentation ou au retour et à quel étage vous habitez.

Spécification: dans les maisons à fond inférieur, les colonnes montantes sont connectées par paires. Sur le feeder - la température diminue lorsqu’on monte du premier au dernier étage, au contraire, et inversement.

Comment la température sera répartie dans le cas du remplissage supérieur - il est également facile à deviner.

  1. Température ambiante souhaitée. En plus de filtrer la chaleur à travers les murs extérieurs, à l'intérieur du bâtiment, avec une distribution de température inégale, la migration de l'énergie thermique à travers des cloisons sera également perceptible.

Les valeurs SNiP recommandées sont:

  1. Pour les pièces à vivre au milieu du bâtiment - 20 degrés;
  2. Pour les salons dans le coin ou à la fin de la maison - 22 degrés. Les températures plus élevées, entre autres, empêchent les murs de geler.
  3. Pour la cuisine - 18 degrés. Il dispose généralement d'un grand nombre de sources de chaleur, du réfrigérateur à la cuisinière électrique.
  4. Pour la salle de bain et la norme de salle de bain combinée sont 25С.

Dans le cas du chauffage de l'air, le flux de chaleur entrant dans une pièce séparée est déterminé par la capacité du tube à air. En règle générale, la méthode de réglage la plus simple est le réglage manuel de la position des grilles de ventilation ajustables avec contrôle de la température à l'aide d'un thermomètre.

Enfin, dans le cas d’un système de chauffage à sources de chaleur distribuées (convecteurs électriques ou à gaz, chauffage électrique au sol, radiateurs à mazout, appareils de chauffage à infrarouge et climatiseurs), la température requise est simplement réglée sur le thermostat. Tout ce qui vous est demandé est d’assurer la puissance thermique maximale des appareils au niveau maximal de la perte de chaleur de la pièce.

Les radiateurs électriques et les convecteurs sont fournis avec des thermostats. La puissance calorifique moyenne est automatiquement ajustée à la demande de chaleur de la pièce.

Méthodes de calcul

Cher lecteur, avez-vous une bonne imagination? Imaginons une maison. Qu'il s'agisse d'une maison en rondins d'une poutre de 20 centimètres avec un grenier et un plancher en bois.

Mentalement, nous allons dessiner et préciser le tableau apparu dans la tête: les dimensions de la partie résidentielle du bâtiment seront de 10 * 10 * 3 mètres; dans les murs, nous allons couper à travers 8 fenêtres et 2 portes - à l'avant et les cours intérieures. Et maintenant, nous allons installer notre maison... dans la ville de Kondopoga, en Carélie, où la température au pic de gel peut descendre jusqu'à -30 degrés.

La détermination de la charge thermique sur le chauffage peut être effectuée de différentes manières avec une complexité et une fiabilité variables des résultats. Utilisons les trois plus simples.

Méthode 1

SNiP existant nous offre la méthode de calcul la plus simple. Un kilowatt de puissance thermique est pris sur 10 m2. La valeur obtenue est multipliée par le coefficient régional:

  • Pour les régions du sud (côte de la mer Noire, région de Krasnodar), le résultat est multiplié par 0,7 - 0,9.
  • Le climat modérément froid des régions de Moscou et de Léningrad obligera à utiliser un facteur de 1,2 à 1,3. Il semble que notre Kondopoga fasse partie de ce groupe climatique.
  • Enfin, pour les régions d'Extrême-Orient du Grand Nord, le coefficient va de 1,5 pour Novossibirsk à 2,0 pour Oimyakon.

Les instructions de calcul utilisant cette méthode sont incroyablement simples:

  1. La superficie de la maison est de 10 * 10 = 100 m2.
  2. La valeur de base de la charge thermique est 100/10 = 10 KW.
  3. Multipliez par un facteur régional de 1,3 et nous obtenons 13 kilowatts de puissance thermique nécessaire au maintien du confort de la maison.

Ce tableau suggère une simplification supplémentaire. En général, comme nous le verrons plus tard, une capacité excédentaire de la chaudière ne créera pas de problèmes.

Toutefois, si nous utilisons une méthode aussi simple, il est préférable d’obtenir une marge d’au moins 20% pour compenser les erreurs et le froid extrême. En réalité, il sera significatif de comparer 13 kW avec les valeurs obtenues par d’autres méthodes.

Méthode 2

Il est clair que la première méthode de calcul de l’erreur sera énorme:

  • La hauteur des plafonds dans les différents bâtiments varie considérablement. Compte tenu du fait que nous n’avons pas besoin de chauffer la zone, mais un certain volume, et lors du chauffage par convection, l’air chaud s’accumule sous le plafond est un facteur important.
  • Les fenêtres et les portes transmettent plus de chaleur que les murs.
  • Enfin, ce sera une erreur évidente de couper un appartement urbain sous un peigne (et quel que soit son emplacement à l'intérieur du bâtiment) et une maison privée, qui ne contient pas d'appartements chaleureux de ses voisins, situés au-dessous, au-dessus et à l'extérieur des murs, mais dans la rue.

Eh bien, corrigez la méthode.

  • Pour la valeur de base, nous prenons 40 watts par mètre cube de volume de la pièce.
  • À chaque porte menant à la rue, nous ajoutons 200 watts à la valeur de base. Sur chaque fenêtre - 100.
  • Pour les appartements d'angle et d'extrémité dans un immeuble, nous introduisons un facteur de 1,2 à 1,3, en fonction de l'épaisseur et du matériau des murs. Nous l'utilisons également pour les sols extrêmes si le sous-sol et le grenier sont mal isolés. Pour une maison privée, nous multiplions la valeur par 1,5.
  • Enfin, les mêmes coefficients régionaux s'appliquent que dans le cas précédent.

La zone climatique affecte dans tous les cas les calculs.

Comment est notre maison en Carélie?

  1. Le volume est égal à 10 * 10 * 3 = 300 m2.
  2. La valeur de base de la puissance thermique est 300 * 40 = 12 000 watts.
  3. Huit fenêtres et deux portes. 12 000+ (8 * 100) + (2 * 200) = 13 200 watts.
  4. Maison privée 13200 * 1,5 = 19800. Nous commençons à soupçonner vaguement que lors du choix de l’alimentation de la chaudière selon la première méthode, nous devrions geler.
  5. Mais il y a toujours un coefficient régional! 19800 * 1,3 = 25740. Total - nous avons besoin d’une chaudière de 28 kilowatts. La différence avec la première valeur obtenue de manière simple est double.

Cependant: dans la pratique, une telle puissance ne sera nécessaire que quelques jours après le pic de gel. Une solution raisonnable consisterait souvent à limiter la puissance de la source de chaleur principale à une valeur inférieure et à acheter un appareil de chauffage d'appoint (par exemple, une chaudière électrique ou plusieurs convecteurs à gaz).

Méthode 3

Ne vous y trompez pas: la méthode décrite est également assez imparfaite. Nous avons pris en compte de manière très conditionnelle la résistance thermique des murs et du plafond; le delta des températures entre l'air intérieur et l'air extérieur est également pris en compte uniquement dans le coefficient régional, c'est-à-dire très approximativement. Le prix des calculs simplifiés est une grosse erreur.

Rappelons que pour maintenir une température constante à l'intérieur d'un bâtiment, nous devons fournir une quantité d'énergie thermique égale à toutes les pertes dans l'enveloppe du bâtiment et la ventilation. Hélas, nous devrons ici simplifier un peu nos calculs en sacrifiant la fiabilité des données. Sinon, les formules obtenues devront prendre en compte un trop grand nombre de facteurs difficiles à mesurer et à systématiser.

La perte de chaleur dépend fortement du matériau du mur. De plus, au moins un tiers de l'énergie thermique passe par la ventilation.

La formule simplifiée ressemble à ceci: Q = DT / R, où Q représente la quantité de chaleur perdant 1 m2 de l'enveloppe du bâtiment; DT est le delta des températures entre les températures interne et externe, et R est la résistance au transfert de chaleur.

Remarque: nous parlons de perte de chaleur à travers les murs, le sol et le plafond. En moyenne, environ 40% de la chaleur est perdue par ventilation. Afin de simplifier les calculs, nous calculons la perte de chaleur à travers l'enveloppe du bâtiment, puis nous les multiplions simplement par 1,4.

Il est facile de mesurer le delta de température, mais où trouver les données sur la résistance thermique?

Hélas - seulement des livres de référence. Nous donnons une table pour certaines solutions populaires.

  • Un mur de trois briques (79 centimètres) a une résistance au transfert de chaleur de 0,592 m2 * C / W.
  • Le mur de 2,5 briques - 0,502.
  • Le mur en deux briques - 0,405.
  • Mur en brique (25 cm) - 0,187.
  • Une maison en rondins avec un diamètre de rondins de 25 centimètres - 0,550.
  • Idem, mais à partir de grumes d’un diamètre de 20 cm - 0,440.
  • Abattage d'un faisceau de 20 centimètres - 0,806.
  • Log cadre en bois de 10 cm d'épaisseur - 0.353.
  • Épaisseur de paroi du cadre de 20 centimètres avec isolation en laine minérale - 0,703.
  • Le mur de béton mousse ou gazeux d’une épaisseur de 20 centimètres - 0,476.
  • Le même, mais avec une épaisseur augmentée à 30 cm - 0,709.
  • Épaisseur de plâtre de 3 centimètres - 0,035.
  • Plafond ou grenier - 1.43.
  • Plancher en bois - 1.85.
  • Double porte en bois - 0.21.

Le tableau contient un certain nombre de valeurs pour les isolants courants d'épaisseur différente.

Maintenant de retour chez nous. Quels paramètres avons-nous?

  • Les températures du delta aux gelées maximales seront égales à 50 degrés (+20 à l'intérieur et -30 à l'extérieur).
  • La perte de chaleur par mètre carré de plancher sera de 50 / 1,85 (résistance au transfert de chaleur d'un plancher en bois) = 27,03 watts. À travers tout le sol - 27,03 * 100 = 2703 watts.
  • Calculez la perte de chaleur par le plafond: (50 / 1,43) * 100 = 3497 watts.
  • La superficie des murs est (10 * 3) * 4 = 120 m2. Puisque nos murs sont faits de bois de 20 cm, le paramètre R est égal à 0,806. Les pertes de chaleur à travers les murs sont de (50 / 0,806) * 120 = 7444 watts.
  • Ajoutons maintenant les valeurs obtenues: 2703 + 3497 + 7444 = 13644. C'est ce que notre maison perdra à travers le plafond, le sol et les murs.

Remarque: afin de ne pas calculer la fraction de mètres carrés, nous avons négligé la différence de conductivité thermique des murs et des fenêtres avec portes.

  • Ajoutez ensuite 40% de la perte de ventilation. 13644 * 1,4 = 19101. Selon ce calcul, nous devrions avoir assez de chaudière de 20 kilowatts.

Conclusions et résolution de problèmes

Comme vous pouvez le constater, les méthodes disponibles pour calculer la charge thermique de vos propres mains génèrent des erreurs très importantes. Heureusement, le surplus de puissance de la chaudière ne fait pas mal:

  • Les chaudières à gaz à puissance réduite fonctionnent pratiquement sans perte d'efficacité et les chaudières à condensation atteignent le mode le plus économique à charge partielle.
  • La même chose vaut pour les chaudières solaires.
  • Les appareils de chauffage électrique, quel que soit leur type, ont toujours une efficacité de 100% (bien entendu, cela ne s'applique pas aux pompes à chaleur). Rappelons la physique: toute la puissance non dépensée pour le travail mécanique (c'est-à-dire le déplacement de la masse contre le vecteur de gravité) est finalement dépensée en chauffage.

Le seul type de chaudière pour lequel travailler sur une puissance inférieure à la valeur nominale est contre-indiqué est solide. Le contrôle de la puissance y est effectué de manière assez primitive - en limitant le flux d’air dans le four.

Quel est le résultat?

  1. En cas de manque d'oxygène, le carburant ne brûle pas complètement. Il se forme davantage de cendres et de suie qui polluent la chaudière, la cheminée et l’atmosphère.
  2. La conséquence d'une combustion incomplète est une baisse de l'efficacité de la chaudière. C'est logique: après tout, le combustible quitte souvent la chaudière avant de brûler.

Limiter la puissance d'une chaudière à combustible solide affecte son efficacité.

Cependant, il existe également une solution simple et élégante: l'inclusion de l'accumulateur de chaleur dans le circuit de chauffage. Un réservoir calorifugé d’une capacité maximale de 3 000 litres est raccordé entre les tuyaux d’alimentation et de retour et les ouvre; en même temps, un petit circuit est formé (entre la chaudière et le réservoir tampon) et le grand circuit (entre le réservoir et les appareils de chauffage).

Comment fonctionne un tel régime?

  • Après l'allumage, la chaudière fonctionne à la puissance nominale. En même temps, en raison d'une circulation naturelle ou forcée, son échangeur de chaleur transfère la chaleur au ballon tampon. Une fois le carburant épuisé, la circulation dans le petit circuit s’arrête.
  • Les prochaines heures, le liquide de refroidissement se déplace le long d'un contour large. La capacité tampon transfère progressivement la chaleur accumulée aux radiateurs ou aux planchers chauffants.

Comme vous pouvez le constater, dans ce cas, la réserve de marche de la chaudière aura une conséquence extrêmement positive - un délai plus long entre l'allumage (voir également l'article «Température calculée de l'air extérieur pour la conception de chauffage et dépendance de la température du caloporteur»).

Une solution simple à un problème complexe.

Conclusion

Comme d'habitude, vous pouvez trouver des informations supplémentaires sur la manière dont la charge thermique peut encore être calculée dans la vidéo à la fin de l'article. Des hivers chauds!

Comment calculer la charge thermique sur le système de chauffage du bâtiment

Supposons que vous souhaitiez choisir indépendamment la chaudière, les radiateurs et les tuyaux du système de chauffage d'une maison privée. La tâche n ° 1 consiste à calculer la charge thermique du chauffage, en termes simples, afin de déterminer la consommation totale de chaleur nécessaire pour réchauffer le bâtiment à une température ambiante confortable. Nous proposons d'étudier 3 méthodes de calcul - différentes en complexité et en précision des résultats.

Méthodes de détermination de la charge

Tout d'abord, expliquez le sens du terme. La charge calorifique est la quantité totale de chaleur consommée par le système de chauffage pour chauffer les locaux à la température normale pendant la période la plus froide. La valeur est calculée en unités d'énergie - kilowatts, kilocalories (moins souvent - kilojoules) et est indiquée dans les formules par la lettre latine Q.

Connaissant la charge sur le chauffage d'une maison privée dans son ensemble et le besoin de chaque pièce en particulier, il est facile de choisir une chaudière, des chauffages et des batteries d'un système d'eau par capacité. Comment pouvez-vous calculer ce paramètre:

  1. Si la hauteur des plafonds n’atteint pas 3 m, un calcul élargi est effectué sur la surface des pièces chauffées.
  2. Avec une hauteur de chevauchement de 3 m ou plus, la consommation de chaleur est prise en compte pour le volume des locaux.
  3. Calculez la perte de chaleur par les clôtures extérieures et le coût du chauffage de l'air de ventilation conformément aux règles de construction.

Note Ces dernières années, les calculateurs en ligne placés sur les pages de diverses ressources Internet ont acquis une grande popularité. Avec leur aide, la détermination de la quantité d'énergie thermique est effectuée rapidement et ne nécessite aucune instruction supplémentaire. Moins - l'exactitude des résultats doit être vérifiée - parce que les programmes sont écrits par des personnes qui ne sont pas ingénieurs en thermographie

Photo du bâtiment prise avec une caméra thermique

Les deux premières méthodes de calcul reposent sur l'utilisation de caractéristiques thermiques spécifiques par rapport à la surface chauffée ou au volume du bâtiment. L'algorithme est simple, est utilisé partout, mais donne des résultats très approximatifs et ne prend pas en compte le degré d'isolation du chalet.

Il est beaucoup plus difficile d’envisager la consommation d’énergie calorifique selon SNiP, comme le font les ingénieurs de conception. Nous devrons collecter de nombreuses données de référence et travailler sur des calculs, mais les chiffres finaux refléteront la réalité avec une précision de 95%. Nous essaierons de simplifier la méthodologie et de rendre le calcul de la charge du chauffage aussi accessible que possible.

Par exemple, un projet de maison d’un étage de 100 m²

Afin d'expliquer de manière lucide toutes les méthodes permettant de déterminer la quantité d'énergie thermique, nous vous suggérons de prendre comme exemple une maison à un étage avec une superficie totale de 100 carrés (par mesure externe) montrée dans le dessin. Nous listons les caractéristiques techniques du bâtiment:

  • région de construction - une bande de climat tempéré (Minsk, Moscou);
  • épaisseur de clôture extérieure - 38 cm, matériau - brique de silicate;
  • isolation des murs extérieurs - épaisseur de mousse 100 mm, densité - 25 kg / m³;
  • sols - béton sur le sol, le sous-sol est manquant;
  • chevauchement - plaques de béton armé isolées du côté froid des combles avec de la mousse de polyamide de 10 cm;
  • fenêtres - métal-plastique standard pour 2 verres, taille - 1500 x 1570 mm (h);
  • porte d'entrée - métal 100 x 200 cm, isolée avec intérieur en mousse de polystyrène extrudé de 20 mm.

Dans le chalet aménagé des cloisons intérieures en demi-brique (12 cm), la chaufferie est située dans un bâtiment séparé. Les zones des pièces sont indiquées sur le dessin; nous prendrons la hauteur des plafonds, selon la méthode de calcul expliquée, 2,8 ou 3 m.

Nous considérons la consommation de chaleur en quadrature

Pour une estimation approximative de la charge de chauffage, le calcul thermique le plus simple est généralement utilisé: la surface du bâtiment est prise à partir de la mesure extérieure et multipliée par 100 watts. En conséquence, la consommation de chaleur d’une maison de campagne de 100 m² sera de 10 000 W ou 10 kW. Le résultat vous permet de choisir une chaudière avec un facteur de sécurité de 1,2-1,3. Dans ce cas, la puissance de l'unité est supposée être de 12,5 kW.

Nous proposons d'effectuer des calculs plus précis en tenant compte de l'emplacement des pièces, du nombre de fenêtres et de la région de développement. Ainsi, avec une hauteur de plafond allant jusqu'à 3 m, il est recommandé d'utiliser la formule suivante:

Le calcul est effectué pour chaque pièce séparément, puis les résultats sont résumés et multipliés par le coefficient régional. Interprétation de la notation de la formule:

  • Q est la valeur de charge requise, W;
  • Spom - salle équarrie, m²;
  • q est un indicateur de caractéristiques thermiques spécifiques, rapporté à la surface de la pièce, en W / m²;
  • k - coefficient tenant compte du climat de la région de résidence.

Pour référence. Si la maison privée est située dans une zone tempérée, le coefficient k est pris égal à l'unité. Dans les régions méridionales, k = 0,7; dans les régions septentrionales, les valeurs 1,5–2 sont appliquées.

Dans le calcul approximatif de l’indice total de quadrature q = 100 W / m². Cette approche ne prend pas en compte l’emplacement des pièces et un nombre différent d’ouvertures lumineuses. Le couloir à l'intérieur du chalet perdra beaucoup moins de chaleur que la chambre d'angle avec des fenêtres du même secteur. Nous proposons de prendre la valeur des caractéristiques thermiques spécifiques q comme suit:

  • pour les pièces avec un mur extérieur et une fenêtre (ou porte) q = 100 W / m²;
  • chambres d'angle avec une ouverture lumineuse - 120 W / m²;
  • le même, avec deux fenêtres - 130 W / m².

Comment choisir la bonne valeur q est clairement indiqué sur le plan d'étage. Pour notre exemple, le calcul est le suivant:

Q = (15,75 x 130 + 21 x 120 + 5 x 100 + 7 x 100 + 6 x 100 + 15,75 x 130 + 21 x 120) x 1 = 10935 W = 11 kW.

Comme vous pouvez le constater, les calculs raffinés ont donné un autre résultat: en fait, le chauffage d’une maison donnée de 100 m² consomme plus de 1 kW d’énergie thermique. La figure prend en compte la consommation de chaleur pour chauffer l'air extérieur entrant dans l'habitation à travers les ouvertures et les murs (infiltration).

Calcul de la charge thermique par volume de la pièce

Lorsque la distance entre les étages et le plafond atteint 3 m ou plus, la version précédente du calcul ne peut pas être utilisée - le résultat sera incorrect. Dans de tels cas, la charge de chauffage est considérée comme étant basée sur des indicateurs élargis spécifiques de consommation de chaleur par 1 m³ de volume de pièce.

La formule et l'algorithme de calcul restent les mêmes, seul le paramètre de surface S change en volume - V:

En conséquence, on prend un autre indicateur de consommation spécifique q, lié à la cylindrée de chaque pièce:

  • pièce à l'intérieur du bâtiment ou avec un mur extérieur et une fenêtre - 35 W / m³;
  • chambre d'angle avec une fenêtre - 40 W / m³;
  • le même, avec deux ouvertures lumineuses - 45 W / m³.

Note Les coefficients régionaux croissants et décroissants k sont appliqués dans la formule sans modification.

Maintenant, par exemple, nous définissons la charge sur le chauffage de notre chalet, en prenant la hauteur des plafonds égale à 3 m:

Q = (47,25 x 45 + 63 x 40 + 15 x 35 + 21 x 35 + 18 x 35 + 47,25 x 45 + 63 x 40) x 1 = 11182 W = 11,2 kW.

Il est à noter que la puissance thermique requise du système de chauffage a augmenté de 200 W par rapport au calcul précédent. Si nous prenons la hauteur des salles de 2,7 à 2,8 m et que nous comptons les coûts énergétiques sur une cylindrée, les chiffres seront approximativement les mêmes. C'est-à-dire que la méthode est tout à fait applicable pour le calcul élargi des pertes de chaleur dans des pièces de toute hauteur.

Algorithme de calcul selon SNiP

Cette méthode est la plus précise de toutes. Si vous utilisez nos instructions et effectuez correctement le calcul, vous pouvez être sûr du résultat à 100% et récupérer calmement l'équipement de chauffage. La procédure est la suivante:

  1. Mesurez la place des murs extérieurs, des sols et des sols séparément dans chaque pièce. Déterminez la superficie des fenêtres et des portes d'entrée.
  2. Calculer la perte de chaleur à travers toutes les clôtures extérieures.
  3. Découvrez le flux d'énergie thermique qui préchauffe l'air de ventilation (infiltration).
  4. Résumez les résultats et obtenez la valeur réelle de la charge thermique.
Mesure des pièces à vivre de l'intérieur

Un point important. Dans un chalet de deux étages, les plafonds intérieurs ne sont pas pris en compte, car ils ne sont pas limitatifs pour l'environnement.

L'essence du calcul des pertes de chaleur est relativement simple: vous devez calculer la quantité d'énergie perdue par chaque construction, car les fenêtres, les murs et les planchers sont composés de matériaux différents. En déterminant le carré des murs extérieurs, soustrayez la surface des ouvertures vitrées - ces dernières laissent passer un flux de chaleur plus important et sont donc considérées séparément.

Lorsque vous mesurez la largeur des pièces, ajoutez-y la moitié de l'épaisseur de la cloison intérieure et saisissez le coin extérieur, comme indiqué sur le schéma. L'objectif est de prendre en compte la quadrature complète de la perte de chaleur de la clôture extérieure sur toute la surface.

Lors de la mesure, vous devez capturer le coin du bâtiment et la moitié de la cloison interne.

Déterminer la perte de chaleur des murs et du toit

La formule de calcul du flux de chaleur traversant une structure du même type (un mur, par exemple) est la suivante:

  • la valeur de la perte de chaleur à travers une clôture, nous avons noté Qi, W;
  • A - mur carré dans la même pièce, m²;
  • tv - température confortable à l'intérieur de la pièce, supposée être de +22 ° C;
  • tн - la température minimale de l'air extérieur, qui dure 5 jours d'hiver les plus froids (prenez une valeur réelle pour votre région);
  • R est la résistance de la clôture externe au transfert de chaleur, m² ° C / W.
Coefficients de conductivité thermique pour certains matériaux de construction courants

Dans la liste ci-dessus, il y a un paramètre non défini - R. Sa valeur dépend du matériau de la structure du mur et de l'épaisseur de la clôture. Pour calculer la résistance au transfert de chaleur, procédez comme suit:

  1. Déterminez l'épaisseur de la partie portante du mur extérieur et séparez - la couche d'isolant. La désignation de la lettre dans les formules - δ, est calculée en mètres.
  2. Recherchez dans les tableaux de référence la conductivité thermique des matériaux de structure λ, unités de mesure - W / (mºС).
  3. Remplacez alternativement les valeurs trouvées dans la formule:
  4. Déterminez le R de chaque couche du mur séparément, ajoutez les résultats, puis utilisez-le dans la première formule.

Répétez les calculs séparément pour les fenêtres, les murs et les planchers dans la même pièce, puis passez à la pièce suivante. Les pertes de chaleur par les sols sont considérées séparément, comme indiqué ci-dessous.

Conseil Les coefficients corrects de conductivité thermique de divers matériaux sont spécifiés dans la documentation réglementaire. Pour la Russie, il s'agit du code de règles SP 50.13330.2012, pour l'Ukraine - DBN B.2.6–31.

2006. Attention! Dans les calculs, utilisez la valeur de λ, inscrite dans la colonne "B" pour les conditions de fonctionnement.

Ce tableau est une annexe de l'entreprise commune 50.13330.2012 "Isolation thermique des bâtiments", publiée sur une ressource spécialisée

Exemple de calcul pour le salon de notre maison à un étage (hauteur sous plafond 3 m):

  1. La superficie des murs extérieurs avec fenêtres: (5.04 + 4.04) х 3 = 27,24 m². La fenêtre a une surface de 1,5 x 1,57 x 2 = 4,71 m². Surface nette de la clôture: 27,24 - 4,71 = 22,53 m².
  2. La conductivité thermique λ pour la maçonnerie en brique de silicate est de 0,87 W / (mºС), le plastique mousse de 25 kg / m³ - 0,044 W / (mºС). Épaisseur - 0,38 et 0,1 m respectivement, nous considérons la résistance au transfert de chaleur: R = 0,38 / 0,87 + 0,1 / 0,044 = 2,71 m² ° C / W.
  3. La température extérieure est de moins 25 ° C à l'intérieur du salon - plus 22 ° C. La différence sera de 25 + 22 = 47 ° С.
  4. Déterminez la perte de chaleur à travers les murs du salon: Q = 1 / 2,71 x 47 x 22,53 = 391 watts.
Le mur du chalet à la coupe

De même, les flux de chaleur à travers les fenêtres et les chevauchements sont pris en compte. Le fabricant indique généralement la résistance thermique des structures translucides. Les caractéristiques des sols en béton armé de 22 cm d'épaisseur sont décrites dans la littérature réglementaire ou de référence:

  1. R du sol chauffé = 0,22 / 2,04 + 0,1 / 0,044 = 2,38 m² ° C / W, les pertes de chaleur par le toit sont de 1 / 2,38 x 47 x 5,04 x 4,04 = 402 W.
  2. Pertes par les ouvertures de fenêtre: Q = 0,32 x 47 x71 = 70,8 W.

Le tableau des coefficients de conductivité thermique des fenêtres en plastique. Nous avons pris le verre le plus modeste à une chambre

La perte de chaleur totale dans le salon (à l’exclusion du sol) sera de 391 + 402 + 70,8 = 863,8 watts. Des calculs similaires sont effectués pour les salles restantes, les résultats sont résumés.

Remarque: le couloir à l'intérieur du bâtiment n'entre pas en contact avec l'enveloppe extérieure et ne perd de la chaleur que par le toit et les planchers. Quelles clôtures doivent être considérées dans la méthode de calcul, regardez la vidéo.

Division du sol en zones

Pour connaître la quantité de chaleur perdue par les sols au sol, le bâtiment dans le plan est divisé en zones de 2 m de large, comme indiqué sur le schéma. La première voie part de la surface extérieure de la structure du bâtiment.

Avec le balisage, le compte à rebours commence à l’extérieur du bâtiment.

L'algorithme de calcul est le suivant:

  1. Dessinez un plan du chalet, divisez-le en bandes de 2 m de large, le nombre maximum de zones étant de 4.
  2. Calculez la surface du sol tombant séparément dans chaque zone, en négligeant les cloisons intérieures. Remarque: la quadrature dans les angles est comptée deux fois (ombrée dans le dessin).
  3. En utilisant la formule de calcul (pour plus de commodité, nous la rapportons), déterminez la perte de chaleur dans tous les domaines, récapitulez les chiffres obtenus.
  4. La résistance de transfert de chaleur R pour la zone I est supposée être de 2,1 m² ° C / W, II - 4,3, III - 8,6, le reste de l’étage - 14,2 m² ° C / W.

Note Si nous parlons d'un sous-sol chauffé, la première bande est située dans la partie souterraine du mur, à partir du niveau du sol.

La disposition des murs du sous-sol au rez-de-chaussée

Les sols, isolés avec de la laine minérale ou de la mousse de polystyrène, sont calculés de manière identique. La résistance thermique de la couche d’isolant est déterminée par la formule δ / λ uniquement aux valeurs fixes de R.

Exemple de calcul dans le salon d'une maison de campagne:

  1. La quadrature de la zone I est (5,04 + 4,04) х 2 = 18,16 m², section II - 3,04 х 2 = 6,08 m². Les zones restantes ne tombent pas dans le salon.
  2. La consommation d'énergie de la 1ère zone sera de 1 / 2,1 x 47 x 18,16 = 406,4 W, pour la seconde - 1 / 4,3 x 47 x 6,08 = 66,5 W.
  3. Le flux de chaleur à travers le sol du salon est de 406,4 + 66,5 = 473 W.

Maintenant, il n’est pas difficile de battre la perte de chaleur totale dans la pièce en question: 863,8 + 473 = 1336,8 W, arrondie à 1,34 kW.

Chauffage de l'air de ventilation

Dans l'immense majorité des maisons et des appartements privés, une ventilation naturelle est aménagée, l'air extérieur pénètre à travers les vestibules des fenêtres et des portes, ainsi que les entrées d'air. Le chauffage de la masse froide entrante est engagé dans le système de chauffage et consomme de l'énergie supplémentaire. Comment connaître sa quantité:

  1. Le calcul de l'infiltration étant trop compliqué, les documents réglementaires permettent d'allouer 3 m³ d'air par heure et par mètre carré de surface d'habitation. Le débit total d'air entrant L est considéré comme simple: la quadrature de la pièce est multipliée par 3.
  2. L est le volume et nous avons besoin de la masse m du flux d’air. Apprenez-le en multipliant par la densité du gaz pris dans le tableau.
  3. La masse d'air m est substituée à la formule du cours de physique à l'école, ce qui permet de déterminer la quantité d'énergie dépensée.

Nous calculons la quantité de chaleur requise sur l'exemple du salon de 15,75 m². Le volume d'entrée est L = 15,75 x 3 = 47,25 m3 / h, la masse est de 47,25 x 1,422 = 67,2 kg. En prenant la capacité thermique de l'air (indiquée par la lettre C) égale à 0,28 W / (kg ºС), nous trouvons la consommation d'énergie: Qvent = 0,28 x 67,2 x 47 = 884 W. Comme vous pouvez le constater, le chiffre est assez impressionnant, raison pour laquelle le chauffage des masses d'air doit être pris en compte.

Le calcul final de la perte de chaleur du bâtiment ainsi que du coût de la ventilation est déterminé en additionnant tous les résultats obtenus précédemment. En particulier, la charge sur le chauffage du salon donnera un chiffre de 0,88 + 1,34 = 2,22 kW. De même, tous les locaux du chalet sont calculés. À la fin, les coûts énergétiques sont ajoutés à un chiffre.

Règlement final

Si votre cerveau n'a pas encore commencé à bouillir avec l'abondance de formules, il est certainement intéressant de voir le résultat d'une maison à un étage. Dans les exemples précédents, nous avons effectué le travail principal, il ne reste plus qu’à parcourir les autres pièces et à apprendre la perte de chaleur de l’enveloppe extérieure du bâtiment. Données source trouvées:

  • résistance thermique des murs - 2,71, fenêtres - 0,32, sols - 2,38 m² ° C / W;
  • hauteur sous plafond - 3 m;
  • R pour une porte d'entrée isolée avec de la mousse de polystyrène extrudé, égale à 0,65 m² ° C / W;
  • température interne - 22, externe - moins 25 ° С.

Pour simplifier les calculs, nous proposons de faire un tableau dans Exel, afin d’obtenir des résultats intermédiaires et finaux.

Exemple de table de calcul dans Exel

Au terme des calculs et en remplissant le tableau, les valeurs suivantes de la consommation d’énergie thermique par local ont été obtenues:

  • salle de séjour - 2,22 kW;
  • cuisine - 2,536 kW;
  • hall d'entrée - 745 W;
  • couloir - 586 W;
  • salle de bain - 676 ​​W;
  • chambre à coucher - 2,22 kW;
  • enfants - 2,536 kW.

La charge finale sur le système de chauffage d’une maison privée d’une superficie de 100 m² était de 11 518 kW, arrondie à 11,6 kW. Il est à noter que le résultat diffère littéralement de 5% des méthodes de calcul approximatives.

Mais selon les documents réglementaires, le chiffre final devrait être multiplié par un facteur de 1,1, pertes de chaleur non comptabilisées résultant de l'orientation du bâtiment sur les points cardinaux, des charges de vent, etc. En conséquence, le résultat final est de 12,76 kW. Détaillé et accessible sur la méthodologie d'ingénierie décrite dans la vidéo:

Comment utiliser les résultats des calculs

Connaissant le besoin de chaleur dans un bâtiment, un propriétaire peut:

  • choisir clairement la puissance des équipements thermiques pour chauffer le chalet;
  • composer le nombre requis de sections de radiateurs;
  • déterminer l'épaisseur requise d'isolation et réaliser l'isolation du bâtiment;
  • connaître le débit de liquide de refroidissement dans n'importe quelle partie du système et, si nécessaire, effectuer un calcul hydraulique des conduites;
  • Découvrez la consommation de chaleur moyenne quotidienne et mensuelle.

Le dernier point est d'un intérêt particulier. Nous avons trouvé la charge thermique pendant 1 heure, mais elle peut être recalculée sur une période plus longue et calculer la consommation de carburant estimée - essence, bois ou pellets.

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