Чем измеряют потери тепла в доме

Содержание

ИЩЕМ УТЕЧКИ ТЕПЛА ИЗ ДОМА В ДЕРЕВНЕ. ТЕПЛОВИЗОР
Теплопотери дома: как найти, как устранить Статья
Какие бывают теплопотери
Как искать утечки тепла
КУДА УХОДИТ ТЕПЛО. ОБСЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВИЗОРОМ
Места и причины утечек
ПИРОМЕТР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ ТЕПЛА
- Мостики холода
- Другие места
Измерение теплопотерь дома (6 методов)
- Похожие статьи

ИЩЕМ УТЕЧКИ ТЕПЛА ИЗ ДОМА В ДЕРЕВНЕ. ТЕПЛОВИЗОР

Стреляли центр стены, ветер был 2 м/с. А при замерах по краям уже 5-7 м/с. И все это учесть очень сложно.

Теплопотери дома: как найти, как устранить Статья

Как все мы знаем, в России бывает холодно. Не везде, но на большей части территории холодных дней в году больше, чем теплых. А в некоторых регионах и летом бывает отрицательная температура. Но одно дело это улица, а другое дело это свой дом или дача, где всем хочется быть в тепле. Это решают при помощи отопления, от старых печек до современных отопительных приборов. Но вопрос зачастую к тому же в том, сколько денег приходится тратить на отопление. И особенно это актуально в этом случае, если работает оно от электричества.

Тут в холодные зимы счета способны достигать устрашающих значений.

Но на практике почти всегда можно сэкономить на отоплении просто за счет устранения теплопотерь. Чем дольше и эффективнее дом сохраняет тепло, тем меньше будут расходы на отопление. Да, не стоит думать, что это актуально только для старых развалюх, по сути, даже новые дома, построенные по современным технологиям могут терять тепло из-за ошибок при строительстве. И это не такая уж и редкая картина.

Но про все это мы и подробно поговорим в нашей статье, где разберем все от «а» до «я».

Какие бывают теплопотери

Теплопотери можно разделить на две группы: естественные и утечки. К естественным можно отнести потери тепла через крышу, стены, пол, окна, двери, которые вы периодически открываете. Их нельзя устранить, они будут всегда. Другое дело, что естественные потери могут быть как большими, так и маленькими, все находится в зависимости от множества факторов: теплоизоляции, материала, из которого построен дом, его состояние.

Про то, как сделать теплый дом, можно написать не одну статью, но этот вопрос мы в нашей статье рассматривать не будем.

А вот утечки тепла это уже совсем другое. В большинстве случаев это какие-то дефекты, которые не слишком очевидны, не заметны, их сложно найти, но через них уходит много тепла. С ними, в отличие от естественных теплопотерь, бороться уже можно и их устранение зачастую способно существенно снизить расходы на отопление. А все дело в том ,что снижение естественных теплопотерь происходит на этапе строительства, проще говоря, если стены из материала, который не очень хорошо держит тепло, то исправить это будет сложно и дорого.

Но если есть щель, то ее можно заделать, что куда быстрее и проще.

Сразу скажем, что многое находится в зависимости от состояния дома. Например, если у вас дачный домик, который строился еще во времена СССР и находится уже не в лучшем состоянии, то тут много что сделать не получится. Проще говоря, в этом случае, если вы захотите сделать его действительно теплым, как новые современные дома, расходы будут такие, что проще построить новую дачу. Конечно, это мы несколько утрируем, но от истины мы не так далеко. Другими словами, стоит понимать, когда действительно можно сделать дом теплее, а когда не стоит и пытаться.

Ведь конечный смысл этого в том, чтобы снизить затраты на отопление путем сохранения тепла. Но если придется потратить например 200 тысяч рублей, а экономия на отоплении в год составит всего десять тысяч, то очевидно, что особого смысла тратить эти деньги нет.

Как искать утечки тепла

Ниже мы еще поговорим о наиболее распространенных местах и причинах утечки тепла, а сейчас подробно рассмотрим способы поиска этих утечек. По сути, их не так и много, а различаются они по стоимости и эффективности. Кстати, об эффективности. Не думайте искать утечки летом, это не имеет особого смысла.

Разве что в холодные дни. Должна быть существенная разница между температурой в доме и на улице, минимум градусов двадцать. Если разница будет незначительной, то места, где происходят утечки тепла, найти будет трудно или вовсе невозможно и не важно, какой способ вы используете.

Самым эффективным способом, который позволит найти абсолютно все места утечек является тепловизор. Тут можно вызвать специалиста, а можно купить его самому, есть недорогие модели, которые для определения мест теплопотерь подойдут очень хорошо. Его плюс в том, что он покажет даже такие места, которые другими способами найти очень сложно. Например, мостики холода и другие места, которые не столь очевидны. Это главные плюсы, минусы в том, что это в любом случае стоит денег.

Либо кого-то вызывать, либо покупать этот прибор, ну или взять у друга/соседа, если у них есть.

Без тепловизора это тоже можно сделать, но не факт, что получится найти все. Делают это до боли просто: смачивают руку водой (чтобы лучше чувствовать) и водят ей на расстоянии 10-15 сантиметров от поверхностей. Там, где будут утечки, вы почувствуете холод. Но заметим, что для этого разница между температурой в доме и температурой на улице должна быть более чем 20 градусов, а лучше еще выше. Например, +20 в доме и – 10 на улице.

Чем больше разница, тем проще будет найти «слабые» места.

Стоит заметить, что почти всегда основные места утечек очевидны. Это окна и двери. Существенные потери происходят через стены и пол, но это стоит отнести к естественным потерям (если не говорить про наличие явных дефектов). Другими словами, если у вас нет тепловизора, которым можно достаточно быстро проверить вообще все, начинайте именно с окон и дверей.

КУДА УХОДИТ ТЕПЛО. ОБСЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВИЗОРОМ

В принципе, это два основных способа. Про другие очевидные мы говорить даже не будем, это например те случаи, когда и так видно, где находятся слабые места, вроде появления изморози, ощутимые сквозняки и т.д. Ну и опять же, мы не говорим про очень старые дома, состояние которых таково, что там этих мест теплопотерь может быть сильно много и для их поиска не надо ничего, ведь все и так видно. А вот в новых домах или в тех, которые строили 4-5 годов назад, искать такие места может быть сложнее.

Места и причины утечек

Теперь стоит поговорить о часто встречающихся местах и причинах утечек тепла. Их можно делить на разные группы, например, на те, которые появились из-за нарушений при строительстве или на те, которые появились после. Или по стоимости их устранения, где может быть серьезная утечка тепла, которую устранить дешево, а может быть совсем незначительная, устранить которую будет сложно и дорого. Также заметим, что каждый дом индивидуален, но есть общие места и причины, которые встречаются в большинстве случаев.

Именно про них мы и расскажем.

Проблемы с отопительными приборами

Это не утечка тепла, но начать стоит именно с этого. Отопительных приборов может быть попросту недостаточно и их мощности не хватает для того, чтобы нормально обогреть все помещения в доме. Они могут быть частично неисправны, например, часть секций могут не работать или у них могут быть другие проблемы. Это находится в зависимости от типа отопительных приборов, поэтому при малейших подозрениях стоит поискать информацию именно про ваш тип радиатора.

Также он может быть неправильно установлен, как говорят в народе «отапливает улицу». Например, если он стоит слишком близко к стене, которую нагревает, а уже это тепло просто уходит наружу. Начать с проверки отопительных приборов стоит к тому же так как это проще и обычно дешевле. Ну и встречаются такие проблемы достаточно часто.

Щели в окнах и дверях

Это достаточно распространенная причина теплопотерь в доме. Тут не стоит представлять огромные щели, которые сразу видно, нет, они могут быть небольшими и невидимыми, но тепло через них будет уходить все равно. Появляются они из-за ошибок при монтаже окон или дверей, из-за того, что древесина рассохлась (встречается в старых домах, где деревянные рамы), изношенных уплотнительных резинок и т.д. Поиск мест утечек стоит начинать именно с проверки окон и дверей.

Устранение проблемы может быть как сложным, так и простым, здесь каждый случай требует своего подхода. В особо запущенных случаях придется менять окна целиком. Опять же, если у вас старая дача, где у окон рассохшиеся деревянные рамы, которым 25 лет, то возиться с ними нет вообще никакого смысла. Придется ставить новые окна.

Плохая теплоизоляция

Теплоизоляция стен это тема для отдельной статьи, там есть масса нюансов и правил, которые нужно соблюдать при ее монтаже. Поэтому и причин, почему она плоха, может быть много, все их не перечислить. Но в результате будет так, что появятся участки стены, которые будут холоднее соседних и через них будет уходить тепло. Проще всего это определить при помощи тепловизора, на нем эти участки будут сразу видны.

Если тепловизора нет, то можно и руками, холодные участки все равно будут ощущаться на ощупь, но, конечно, этот способ куда менее точный.

И здесь способов устранения довольно много, но в некоторых случаях они могут быть очень трудоемкими и сложными. Например, тогда, когда теплоизоляционный материал был плохо закреплен и «съехал» вниз. В данном случае придется лезть внутрь стены. Кстати, проверьте к тому же крышу, например, часто встречается ситуация, когда стык между минватой и балкой плохо уплотнен, в результате чего тепло уходит.

На крышу точно стоит обратить особенное внимание, так как через нее в любом случае уходит довольно много тепла, потому что теплый воздух движется вверх. И если с теплоизоляцией крыши что-то не так, то потери будут серьезными и быстрыми.

ПИРОМЕТР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ ТЕПЛА

Мостики холода

Выше мы уже упоминали их и говорили, что искать их достаточно сложно. Просто так как в качестве мостика холода может выступать даже анкер в стене. Конечно, в данном случае потери тепла будут совсем незначительные, но мостики холода бывают разные, ну и их может быть много. Сюда стоит добавить углы, сопряжения конструкций, различные перемычки.

Зачастую в местах, где есть мостик холода, не только лишь уходит тепло, да и образуется конденсат, а в дальнейшем может появиться и грибок. И если вы такое заметили, то проблему стоит устранить как можно быстрее.

От типа мостика холода зависит и способ решения этой проблемы, здесь, как и в других случаях. Может быть быстро и дешево, а может быть дорого и долго. Опять же, все случаи в рамках одной статьи рассмотреть нельзя. Но идеальнее всего прочитать про это заранее и обратить внимание на эти моменты еще при строительстве.

По сути, проблема мостиков холода может быть весьма критичной.

Другие места

Выше мы написали про самые распространенные места, через которые происходят наиболее значительные утечки тепла. Но есть и множество других вариантов, писать про которые отдельно особого смысла нет, но упомянуть точно стоит:

Теплые полы слишком близко к стене, в результате чего охлаждение теплоносителя происходит быстрее. Глобально это скажется не слишком сильно, но затраты на отопление будут выше, поэтому этот момент желательно учитывать при монтаже теплого пола.
Кладочные швы между кирпичами или между другими блоками строительных материалов. Они выступают в качестве мостиков холода, при всем этом это не отдельные небольшие мостики холода, а все стены. Решается это на тапе строительства, дополнительной теплоизоляцией, в двух словах тут не объяснить. Но опять же, этот тот случай, когда нужно думать еще на этапе строительства, а не задним числом.
Утечки тепла через фундамент. Там также могут быть проблемы, особенно в этом случае, если есть не отапливаемый подвал. Естественные потери тепла через фундамент будут в любом случае, это нормально, но в почти всех случаях не стоит пренебрегать утеплением фундамента.
Проблемы с вентиляцией, которая нагоняет холодный воздух с улицы. Это может быть существенной проблемой.
Элементы, которые нарушают целостность стен или дверей. Например, дверца для собаки или кота, люк на чердак и т.д. Все это может стать причинами дополнительных теплопотерь.

В любом из вышеупомянутых случаев можно что-то сделать, хотя стоит снова заметить, что почти всегда лучше об этом думать еще на этапе строительства. Разумеется, дом должен соответствовать климатическому поясу и вашим ожиданиям. Очевидно, что если вы строите в северном регионе потому что дома строят в самых южных, то теплым он не будет. Или если вы построили недорогой летний домик на даче и решили жить в нем зимой, то в данном случае вам придется тратить сильно много на отопление, просто так как такой дом изначально и не предназначен для эффективного сохранения тепла.

Но из-за этого он и стоит дешевле при строительстве.

При устранении утечек тепла стоит сконцентрироваться на самых критичных, на тех местах, где тепла уходит больше всего. Здесь нужно понимать, что любой дом все рано теряет тепло, вспомните, что мы говорили про естественные потери. Они будут в любом случае. Более того, существуют примеры расчетов (их легко найти самостоятельно), которые позволяют примерно рассчитать теплопотери для любого дома. Конечно, эти значения будут весьма примерными, но на них можно ориентироваться.

Ведь это находится в зависимости от таких факторов, как скорость ветра, предсказать которые нельзя. Зато это позволит прикинуть хотя бы примерно, сколько будет нужно тратить на отопление и имеет ли смысл вложиться в дополнительную теплоизоляцию.

Конечно, важно и то, как именно решен вопрос отопления, ведь есть как экономичные методы, так и не очень. Об этом мы писали в статье про «Отопление частного дома», где рассматривали различные виды обогревателей с их плюсами и минусами, рекомендуем прочитать. Условно говоря, если на дом площадью сто квадратных метров используют два обогревателя, которые созданы для 50 квадратных метров, а у вас к тому же потолки выше стандартных… Здесь будет очевидно, что тут уже важны не только лишь теплопотери, да и то, что эти два обогревателя в принципе не смогут поддерживать нормальную температуру. И вопрос «Почему так холодно?» будет иметь вполне однозначный ответ.

Измерение теплопотерь дома (6 методов)

Это — мои личные, любительские методики. Дача — летняя, перестроенная в зимнюю.
Первое измерение полных теплопотерь.
Это было зимой 2023 года в самый мороз (-37оС). Котел работал на полную мощность без остановки, на радиаторах все термоголовки были полностью открыты, а температура в доме не поднималась выше 20оС. Это меня и навело на мысль, что сейчас, как раз, удобно рассчитать теплопотери.
Через что теряется тепло:
— Через конструкции (стены, потолки, окна, дверь, пол).
— Через вентиляцию.
— Через слив нагретой воды в канализацию («через ГВС»).
Главная мысль и теория расчета:
Теплопотери дома строго равны мощности, требуемой для поддержания в нем стабильной температуры, при всем этом теплопотери дома через конструкции пропорциональны разнице температур между улицей и домом. Теплопотери измеряются в Ваттах (киловаттах). Чтобы было понятней почему именно в Ваттах — можно высказаться так: теплопотери измеряются в энергопотерях в единицу времени. Т.е. — в кВтчасах в час (кВт* час / час ). Здесь часы сокращаются и остаются только киловатты.

Я это описал здесь , а подробней — здесь.
Подход к расчетам:
В течении некоторого времени (лучше — более нескольких часов) измеряем среднюю мощность, затрачиваемую на поддержание стабильной температуры в доме и среднюю разность температур дом-улица (дельту). Получаем теплопотери при данной дельте. А потом, по мере надобности приведения теплопотерь к общепринятой уличной температуре делаем это через обычную пропорцию. По мере надобности, делим полученную цифру на отапливаемую площадь пола дома.

Также можно посчитать её в годовом исчислении (в кВт*часах на кв. метр в год = кВт∙ч/(кв.м.*год)).
Основная проблема здесь — правильно посчитать указанную мощность. Дельту и площадь дома — гораздо проще.
Итак, измерение и расчет:
Измерение мощности:
Мой котел по паспорту имеет предельную выходную тепловую мощность 24кВт при температуре воды +80оС.
У меня было +65оС и теплоноситель не вода, а — пропиленгликоль, при котором мощность отдаваемая котлом снижается на 20%.
Таким макаром, мощность отдаваемая в тот день моим котлом составила 24*65/80*0,8 = 15,6кВт. Она же — предельная мощность котла.
Нахождение дельты:
Разница температур была: -37оС-20оС=57оС. Посчитаем для уличной температуры минус 20оС, т.е. для разницы в 43оС. Что, в прочем, не так важно, т.к. потом можно будет сделать перерасчёт.
Отапливаемая площадь дома: 120кв.метров.
То бишь: теплопотери дома тогда у меня получились равными 15600Вт*(43оС/57оС)/120кв.м. = 98Вт/кв.м. площади пола при минус 20оС на улице.
Моя оценка предельной погрешности этого метода измерения +-10%.
Второй (мой) метод измерения (на самом деле — тот же):
При менее морозной температуре на улице, котел, при наличии комнатного термостата, периодически включается и отключается. Соотношение времени его работы к длительности полного временного цикла включений/отключений необходимо умножить на результат вычисления по формуле, приведенной выше, но с подставлением текущей уличной температуры. Правда, при таком методе надо быть уверенным, что котел во время работы не снижает автоматически свою мощность путем модуляции в газовой горелке. Обязательно см.

Примечание 2.
Такие измерения я проводил пару раз, они с приличной точностью совпадали вместе и с приведенной выше цифрой (98Вт/кв.метр). После проведения первого небольшого этапа работ по доп. утеплению, величина теплопотерь моей дачи стала равна приблизительно 90Вт/кв.метр площади пола (=0,09кВт/кв.м.).
Для режима дачной эксплуатации эта цифра, может быть, и удовлетворительная, но аппетиты, как обычно, растут и я задумался о том, чтобы с течением времени переехать сюда жить. А это уже совсем другие затраты на газ и, поэтому вероятно, необходим другой уровень утепления дома, окупаемость которого, несомненно, нужно просчитывать, а не стремить уровень утепления почти к бесконечности, как это делают в Пассивных домах.
Для того, чтобы в дальнейшем вычленить из полных энергозатрат другие энергозатраты, также — определить целесообразность и выгодную мне стоимость возможного утепления, пересчитаю свои полные энергозатраты в формат «кВт∙ч/кв.м. в год».
Исходные данные:
— Среднегодовая температура в Москве равна +5оС (дельта 23-5=18оС).
— В году примерно 8640 часов.
Считаем: 0,09кВт/кв.м*8640ч*18оС/43оС = 325 кВт * ч/(кв.м.*год).
Это — полные теоретические теплопотери дачи (они же — энергозатраты), как если б в ней постоянно жили люди, в среднем 2 человека (безвыездно!), что соответствует жизни там семьи из 3-4 человек с выездами на работу, в школу и т.д.
Примечание 2:
При достижении установленной на (современном) котле температуры теплоносителя, мощность нагрева плавно снижается, чтобы удержать указанную температуру.
Измерения показали, что из 15 минут работы горелки примерно 10 минут идет процесс достижения заданной температуры теплоносителя, т.е. в это время у котла мощность — максимальная, а оставшиеся 5 минут котел плавно снижает (модуляцией) мощность, чтобы удержать заданную температуру теплоносителя.
Обычно современные котлы могут за счет модуляции в горелке автоматически снижать свою мощность примерно в 2 раза.
Т.е. 2/3 времени работы горелки мощность котла — 100%, а 1/3 времени мощность от максимальной условно считаем равной 75%. Т.е., средняя мощность котла была 92% от максимальной. Цифра 75%, конечно, слегка от фонаря, но гораздо лучше, чем ничего.

Причем, понятно, что ошибка в этой цифре слабо влияет на результат.
Т.е. для моего случая — 15600Вт*0,92=14300Вт.
Третий метод измерения:
По газовому счетчику, зная расход газа Вашим котлом и его мощность.
Четвертый метод измерения теплопотерь:
С помощью электрического нагревателя известной мощности и измерителя времени его работы. Расчет аналогичен методу №2.
Пятый метод измерения теплопотерь (для электро-отопления):
По электро-счетчику, за вычетом затрат на наружные (уличные) приборы. Дело в том, что от всех приборов, находящихся внутри дома вся энергия остается в доме как бы в помощь отоплению.
Примечание 3:
Да, забыл сообщить о том, что для более высокой точности измерения необходимо к измеренной цифре теплопотерь добавить среднюю мощность работавшего в доме в процессе измерения электрооборудования (конечно, кроме пятого метода).
Дело в том, что это электрооборудование тоже излучает тепло ровно в соответствии со своей паспортной электро-мощностью.
Мощность, выделяемая каждым взрослым человеком составляет примерно 50-100Вт, её тоже надо учитывать, особенно в очень хорошо утепленных домах.
Ну, и, что думаю, очевидно — в процессе измерения никакие другие нагреватели не должны быть включены, окна должны быть закрыты, штатная система вентиляции должна, конечно работать.
Также не мешает знать, что чем холодней на улице — тем точнее будет измерение.
Шестой метод измерения теплопотерь:
Для тех, у кого есть тепловой аккумулятор.
Добавлено 27.11.14г.:
Скрупулезно рассчитал теплопотери своего дома. Они довольно близко совпали с моими измерениями.
Это — хороший признак.
Для тех, кто предпочтет расчеты измерениям:
Для получения достоверного результата расчета надо быть уверенным, что в утеплении нет строительных ошибок, например, щелей и прочих мостиков холода. В противном случае ваши расчеты окажутся неверными.

Dumixes, Shter, ig_la и 12 другие сказали «спасибо» за это.