Πόση θερμότητα χάνεται από εξωτερικούς τοίχους; Υπολογισμός

Η απώλεια θερμότητας από έναν εξωτερικό τοίχο υπολογίζεται ως Q = U × A × ΔΤ. Το Q είναι η θερμική ροή σε W, το U ο συντελεστής θερμοπερατότητας σε W/(m²·K), το A η καθαρή επιφάνεια του τοίχου σε m² και το ΔΤ η διαφορά εσωτερικής και εξωτερικής θερμοκρασίας σε K ή °C. Ο υπολογισμός δίνει μια χρήσιμη πρώτη εκτίμηση, όχι πλήρη μελέτη θέρμανσης.

Ποια απάντηση να κρατήσετε

Μετρήστε κάθε διαφορετικό εξωτερικό τμήμα χωριστά, αφαιρέστε παράθυρα και πόρτες και χρησιμοποιήστε τεκμηριωμένο U. Έπειτα υπολογίστε το Q για κάθε τμήμα και αθροίστε τα αποτελέσματα. Έτσι αποφεύγετε να αντιμετωπίζετε έναν μονωμένο και έναν αμόνωτο τοίχο σαν να είναι ίδιοι.

1. Μετρήστε την καθαρή επιφάνεια

Για ορθογώνιο τοίχο, η μικτή επιφάνεια είναι μήκος × ύψος. Από αυτήν αφαιρείτε τα ανοίγματα: κάθε παράθυρο υπολογίζεται ως πλάτος × ύψος και το ίδιο ισχύει για κάθε εξωτερική πόρτα. Αν ο τοίχος έχει τμήματα με διαφορετικό πάχος, υλικό ή μόνωση, τα χωρίζετε σε επιμέρους επιφάνειες. Μην χρησιμοποιείτε το εμβαδόν ολόκληρης της όψης αν εξετάζετε μόνο ένα δωμάτιο.

2. Βρείτε το U χωρίς αυθαίρετη τιμή

Ο U δείχνει πόση θερμότητα διαπερνά ένα τετραγωνικό μέτρο κατασκευής για διαφορά θερμοκρασίας ενός βαθμού. Μικρότερο U σημαίνει καλύτερη θερμομονωτική συμπεριφορά. Η πραγματική τιμή εξαρτάται από στρώσεις, υλικά, πάχη, υγρασία, γήρανση και κατασκευαστικές λεπτομέρειες. Προτιμήστε τιμή από τεχνική μελέτη, ενεργειακό πιστοποιητικό ή τεκμηριωμένο υπολογισμό. Μην αντιγράφετε έναν αριθμό από άσχετο τύπο τοίχου.

3. Ορίστε τη διαφορά θερμοκρασίας

Χρησιμοποιήστε ΔΤ = Tεσωτερική − Tεξωτερική για τη συγκεκριμένη συνθήκη που θέλετε να εξετάσετε. Για παράδειγμα, 20 °C μέσα και 5 °C έξω δίνουν ΔΤ = 15 K. Η διαφορά θερμοκρασίας σε °C και σε K έχει το ίδιο αριθμητικό μέγεθος όταν υπολογίζετε διαφορά. Σε πραγματικές συνθήκες η εξωτερική θερμοκρασία, ο άνεμος και η λειτουργία της θέρμανσης μεταβάλλονται.

Λυμένο παράδειγμα με μονάδες

Έστω εξωτερικός τοίχος μήκους 5,00 m και ύψους 2,80 m. Η μικτή επιφάνεια είναι 5,00 × 2,80 = 14,00 m². Υπάρχει παράθυρο 1,50 m × 1,20 m, δηλαδή 1,80 m², άρα A = 14,00 − 1,80 = 12,20 m². Αν U = 0,80 W/(m²·K) και ΔΤ = 15 K, τότε Q = 0,80 × 12,20 × 15 = 146,4 W. Ο τοίχος χάνει στιγμιαία περίπου 146 W σε αυτή τη διαφορά θερμοκρασίας.

Πώς ελέγχετε το αποτέλεσμα

Οι μονάδες απλοποιούνται ως W/(m²·K) × m² × K = W. Αν διπλασιάσετε την επιφάνεια ή το ΔΤ, διπλασιάζεται και το Q. Αν μειώσετε το U από 0,80 σε 0,40 W/(m²·K), στο ίδιο παράδειγμα παίρνετε 73,2 W. Αυτό είναι σύγκριση της αγωγής μέσα από τον τοίχο, όχι εγγυημένη εξοικονόμηση στον λογαριασμό.

Από W σε ενέργεια και κόστος

Τα W είναι ρυθμός απώλειας, όχι κατανάλωση ενέργειας. Αν το Q έμενε σταθερό για 10 ώρες, η ενέργεια θα ήταν 146,4 W × 10 h = 1.464 Wh ή 1,464 kWh. Στην πράξη το Q αλλάζει με τις θερμοκρασίες, τον αέρα, τη λειτουργία της θέρμανσης και τα γειτονικά δομικά στοιχεία. Για κόστος χρειάζονται επίσης απόδοση συστήματος, καύσιμο ή τιμή ηλεκτρικής ενέργειας και τυχόν σταθερές χρεώσεις.

Τι δεν περιλαμβάνει ο απλός τύπος

• Ο αερισμός και οι χαραμάδες δεν περιλαμβάνονται.
• Οι θερμογέφυρες, όπως δοκάρια, κολώνες και ενώσεις, χρειάζονται ξεχωριστή αντιμετώπιση.
• Τα παράθυρα και οι πόρτες πρέπει να υπολογίζονται με τα δικά τους χαρακτηριστικά U.
• Η ηλιακή ακτινοβολία και τα εσωτερικά θερμικά κέρδη δεν αποτυπώνονται.
• Δεν προκύπτει από μόνος του το μέγεθος λέβητα ή κλιματιστικού.

Συνηθισμένα λάθη

• Χρήση μικτής επιφάνειας χωρίς αφαίρεση ανοιγμάτων.
• Μπέρδεμα του U με τον αντίστροφό του, την αντίσταση R.
• Αναφορά σε kWh ενώ έχει υπολογιστεί Q σε W.
• Άθροιση τοίχων με διαφορετικό U σαν να ήταν ενιαίος τοίχος.
• Υπόθεση ότι μια τυχαία προσαύξηση αντικαθιστά τεχνική μελέτη.

Παραδοχές και όρια ακρίβειας

Το μοντέλο θεωρεί επίπεδη επιφάνεια, σταθερό U και σταθερή διαφορά θερμοκρασίας. Είναι κατάλληλο για γρήγορη σύγκριση ή έλεγχο τάξης μεγέθους. Δεν αντικαθιστά μελέτη θερμικών απωλειών, ιδιαίτερα σε παλιό κτίριο, σύνθετη γεωμετρία, έντονες θερμογέφυρες ή όταν πρόκειται να επιλεγεί εξοπλισμός. Για ακριβέστερο αποτέλεσμα καταγράψτε όλες τις δομικές επιφάνειες και τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας.

Σύντομο FAQ

Χρειάζεται να αφαιρέσω τα παράθυρα; Ναι, όταν υπολογίζετε μόνο τον τοίχο· τα ανοίγματα υπολογίζονται χωριστά. Είναι το Q ίδιο όλο το 24ωρο; Όχι, επειδή μεταβάλλονται η εξωτερική θερμοκρασία και οι συνθήκες. Μπορώ να βρω κόστος από το Q; Μόνο αφού συνδέσετε την απώλεια με χρόνο, απόδοση συστήματος και τιμή ενέργειας. Τι κάνω για πολλούς τοίχους; Υπολογίζετε κάθε τμήμα χωριστά και αθροίζετε τα W.

Υπολογίστε το δικό σας αποτέλεσμα

Συγκεντρώστε μήκος, ύψος, ανοίγματα, U και θερμοκρασίες και χρησιμοποιήστε τον Υπολογιστή Απωλειών Θερμότητας για να ελέγξετε το αποτέλεσμα του χώρου σας: /calculators/heat-loss/.