Энергоэффективный - Энергонезависимый дом своими руками – руководство к действию

Тема у розділі 'Гелио и геосистеми', створена користувачем Авиатор90, 26 чер 2014.

  1. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.056
    Симпатії:
    1.271
    Добрый вечер.
    Тема.
    УЧЕБНАЯ.
    ЭНЕРГЕТИКА ЧАСТНОГО ДОМА.
    Тепловая математическая модель дома.
    .................................................................
    Приступаем к практическим расчетам АУДИТА частного дома с помощью ТММ.
    Это расчеты учебные и максимально упрощенные.
    Главное понимание тепловых процессов в доме, четкая постановка задачи,
    необходимый минимальный набор исходных данных и понимание
    результатов расчетов.
    .................................................................
    Основные элементы и блоки ТММ дома.
    - Геометрическая форма. Прямоугольная простейшая.
    - Основные элементы. Четыре стены, потолок, пол, окна, двери.
    По этим элементам необходимо знать их тепловое сопротивление,
    чтобы вычислить его надо знать и их конструкцию.
    .....................................................................................
    Давайте сообща и "спроектируем" этот простейший виртуальный учебный дом.
    ТММ для такого дома у меня уже есть.
    Нужно будет только составить минимальный набор исходных данных и
    Вы Форумчане можете просчитать даже варианты для своего дома.
    Нужно только понимать суть процесса.
    Включайтесь в работу - практический учебный процесс пошел.
    ...................................................
    Самому мне будет скучно.
    Дальше естественно будет, если даже буду скучать.

     
    Комфорт47 та Бриар подобається це.
  2. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.056
    Симпатії:
    1.271
    Добрый вечер.
    Тема.
    УЧЕБНАЯ.
    ЭНЕРГЕТИКА ЧАСТНОГО ДОМА.
    Тепловая математическая модель дома.
    .................................................................
    Просмотрел всю информацию на нашей ветке по энергетике частного дома.
    Все вопросы, дискуссии, разговоры ограничиваются только теплоизоляцией
    дома, ее тепловыми характеристиками, технологией монтажа и толщиной.
    Не считают даже на сколько снижаются тепловые потери и экономию газа.
    Для экономии средств толщину изоляции очень часто выбирают 50 мм.
    Проделав эти работы на вопросы о результатах отвечают "стало лучше".
    О комплексном Аудите никто даже не слыхал.
    Вот такая ситуация на сегодняшний день сложилась в нашем королевстве.
    ..................................
    А с помощью ТММ можно просчитать и проанализировать бесчисленное
    множество вариантов. Исходных данных для ТММ может быть несколько
    десятков.
    Анализировать дом можно по одному параметру - например толщина изоляции.
    Можно одновременно просчитать стены и потолок с разной толщиной на каждой
    в отдельности.
    Можно просчитывать варианты с учетом разных температур в доме и снаружи.
    Можно просчитать любые варианты с окнами.
    И ТАК ДАЛЕЕ.
    Все это можно и нужно делать на этапе модернизации и даже проектирования дома.
    ....................................................
    Если уважаемые Форумчане и Кулибины не проявите инициативы, в учебных целях
    поиграться с ТММ виртуального дома, то я двинусь дальше самостоятельно.
    Напишу и объясню исходные данные для учебного виртуального дома.
    .................................................................................
    Дальше будет уже с исходными данными для ТММ.

     
    Останнє редагування: 21 вер 2021
    Бриар та Комфорт47 подобається це.
  3. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.056
    Симпатії:
    1.271
    Добрый вечер.
    Тема.
    УЧЕБНАЯ.
    ЭНЕРГЕТИКА ЧАСТНОГО ДОМА.
    Тепловая математическая модель дома.
    Исходные данные для ТММ учебного виртуального дома.
    ...............................................................................................
    130 - м2 Отапливаемая площадь дома [м2]
    -5 С Температура окружающего воздуха зимой [С]
    20 С Расчетная температура в доме зимой [ C]
    ------------------------------------------
    10.6 м Длина 1-й стены [м]
    10.6 м Длина 2-й стены [м]
    12.3 м Длина 3-й стены [м]
    12.3 м Длина 4-й стены [м]
    2.7 м Высота стен дома [м]
    ---------------------------------------------------

    130 - м2 Площадь потолка дома [м2]
    0.67 - Сопротивление потолка дома без изоляции [м2*С/Вт]
    рассчитывется отдельно
    0.05 - Коэффициент теплопроводности [Вт/(м2*С)]
    теплоизоляции потолка дома.
    0.00 - Толщина теплоизоляции потолка дома [м]
    ------------------------------------------------------------------------
    130 - м2 Площадь пола дома [м2]
    3.25 - Сопротивление пола дома с изоляцией [м2*С/Вт]
    рассчитывается или задается отдельно.
    5 - Температура грунта под полом, задается.

    ................................................................................
    Это основные исходные данные по дому для ТММ.
    Все довольно просто. Что непонятно спрашивайте - расскажу.
    Дальше рассмотрим окна, там нет ничего сложного.
    Затем поговорим о стенах и приступим к расчетам.
    Начальный вариант от которого будем плясать -
    дом голый без теплоизоляции.


     
    Бриар та Комфорт47 подобається це.
  4. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.056
    Симпатії:
    1.271
    Добрый вечер.
    Тема.
    УЧЕБНАЯ.
    ЭНЕРГЕТИКА ЧАСТНОГО ДОМА.
    Тепловая математическая модель дома.
    Исходные данные для ТММ учебного виртуального дома.
    ...............................................................................................
    Блок ОКНА.
    Суммарная площадь окон разных конструкций задается в м2.
    Вариантов разных конструкций 7.
    Если окна данной конструкции есть, то вводится их суммарная площадь в м2.
    Если данной конструкции нет, то вводится 0.
    .....................................................................................................................
    1 - Окно из одной рамы и обычного стекла......R=0.15 .. м2*С/Вт
    2 - Две рамы с обычными стеклами.................R=0.35 .. м2*С/Вт
    3 - Две рамы с об-ми ст-ми плюс пленка с зазором 20 мм.. R=0.50 .. м2*С/Вт
    4 - Воздушный зазор между стеклами 20 мм...R=0.20 .. м2*С/Вт
    5 - Однокамерный стеклопакет два стекла......R=0.30 .. м2*С/Вт
    6 - Двухкамерный стеклопакет три стекла......R=0.50 .. м2*С/Вт
    7 - Запасной вариант........................................R=1000 .. м2*С/Вт
    ......................................................................................................................
    Сопротивления каждой конструкции даны для справки.
    Они уже введены в программу.
    .....................................................
    Этого набора конструкций окон вполне достаточно для анализа
    основных конструкций частных домов.
    Для чего то необычного есть и запасной вариант.
    Если есть вопросы - спрашивайте объясню.
    .....................................................
    Продолжение по окнам.
    ..................................................................................................
    Можно просчитать и проанализировать Варианты ДОМ09
    с разной толщиной изоляции и различными конструкциями окон.
    Это необходимо проделать для понимания назначения окон и
    их роли в общем тепловом и финансовом балансе Дома.
    Проделать тепловые расчеты проблем нет.
    Дальше - затраты по окнам, их цена и работа по установке.
    Затем грамотный Анализ.
    ..........................................................
    Перечисляю возможные расчетные варианты.
    --------------------------------------------------------------------
    - Дом без изоляции, окна две деревянные рамы.
    - Дом без изоляции, окна две деревянные рамы + пленка.
    - Дом без изоляции, окна однокамерный стеклопакет.
    - Дом без изоляции, окна двухкамерный стеклопакет.
    - Дом без изоляции, окна две деревянные рамы + ставни из пенопласта 100 мм.
    - Возможны и Ваши ВАРИАНТЫ, а если поразмыслить то это обязательно.

    .........................................................................................

    - Дом с изоляцией, окна две деревянные рамы.
    - И так далее - все то же самое.
    ................................................
    В программе по 2-му пункту
    2 - Две рамы с обычными стеклами.................R=0.35 .. м2*С/Вт
    вводим суммарную площадь всех окон учебного дома 12 м2.

    ..............................................................

    Дальше будет расчет теплового сопротивления многослойных стен.
     
    Останнє редагування: 24 вер 2021
    Бриар та Комфорт47 подобається це.
  5. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.056
    Симпатії:
    1.271
    Добрый вечер.
    Тема.
    УЧЕБНАЯ.
    ЭНЕРГЕТИКА ЧАСТНОГО ДОМА.
    Тепловая математическая модель дома.
    Исходные данные по стенам для ТММ учебного виртуального дома.
    ..............................................................................................................
    Основной параметр - это тепловое сопротивление стен.
    Стенам многослойная конструкция значит проводим
    простой расчет многослойной стенки.
    Для этого нам необходимы для каждого слоя такие исходные данные.
    - Материал слоя.
    - Коэффициент теплопроводности.
    - Толщина слоя.
    Выбираем для учебного дома простую и очень
    распространенную двухслойную стенку.
    Первый наружный слой СИЛИКАТНЫЙ КИРПИЧ расчетная толщина слоя 0.12м.
    Коэффициент теплопроводности кирпича 0.75 [Вт/(м2*С)]
    Второй внутренний слой МАЗКА - конструкция смесь дерево, солома, глина. Толщина этого слоя 0.20 м.
    Коэффициент теплопроводности мазки 0.34 [Вт/(м2*С)]
    ...............................
    Расчет сопротивления стенки.
    Сопротивление слоя из кирпича 0.12/0.75=0.160 [Вт/(м2*С)]
    Сопротивление слоя из мазки 0.20/0.336=0.595 [Вт/(м2*С)]
    Это СУММАРНОЕ сопротивление 0.160+0.595 = 0.755 [Вт/(м2*С)]
    Его значение мы и вводим в ТММ для всех стен 0.755
    Но можно и разные значения для каждой стены в отдельности.
    Аналогично рассчитываем и сопротивление потолка.
    ..................................................................................................
    В основном по исходным данным все.
    Дальше переходим к расчетам различных вариантов.
     
    Бриар та Комфорт47 подобається це.
  6. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.056
    Симпатії:
    1.271
    Добрый вечер.
    Тема.
    УЧЕБНАЯ.
    ЭНЕРГЕТИКА ЧАСТНОГО ДОМА.
    Тепловая математическая модель дома.
    Называть ее будем ТММ ДОМ09
    ................................................................................
    Начинаем комплексный анализ тепловых потерь
    виртуального учебного Дома.
    Это будет базовый вариант без изоляции стен и потолка.
    С ним и будем сравнивать другие модернизируемые варианты.

    ......................................................................................................
    ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
    Постановка эксперимента.
    Стены дома теплоизоляция толщиной 0,0 метра.
    0,0 метра - толщина изоляции потолка.
    ............................................................................................
    В результате теплового расчета и подобранными коэффициентами
    программа стала Тепловой Математической Моделью учебного Дома
    ТММ ДОМ09.
    РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ БУДУТ ВЫДАВАТЬСЯ В ТАКОМ ВИДЕ.

    -----------------------------------------------------------------------
    3601 [м3] - Потребление природного газа домом за год.
    ----------------------------------------------------------------------------------
    857 [Вт] - Суммарные тепловые потери через все окна.
    8,6 [-] - Суммарные тепловые потери через все окна в процентах.
    ----------------------------------------------------------------------------------------------
    3697 [Вт] - Тепловые потери только через все стены.
    37,0 [-] - Тепловые потери только через стены в процентах.
    ----------------------------------------------------------------------------------------------
    4851 [Вт] - Тепловые потери только через потолок.
    48,5 [-] - Тепловые потери только через потолок в процентах.
    ----------------------------------------------------------------------------------------------
    600 [Вт] - Тепловые потери только через пол.
    6,0 [-] - Тепловые потери только через пол в процентах.
    ----------------------------------------------------------------------------------------------
    10005 [Вт] - Суммарные тепловые потери дома.
    100 [-] - Суммарные тепловые потери дома в процентах.
    --------------------------------------------------------------------------------------------

    Дополнительная информация по конструкции дома.
    12 [м2] - Сумм-я площ. окон одной кон-ции две деревянные рамы.
    R=0.755 [м2*С/Вт] - Приведенное сопротивление стен дома без изоляции.
    R=0.67 [м2*С/Вт] - Приведенное сопротивление потолка дома без изоляции.
    R=3.25 [м2*С/Вт] - Приведенное сопротивление пола дома.

    ------------------------------------------------------------------------------------------------------

    ..........................................................................................
    Этот вариант нужен для выбора оптимальных пределов снижения
    тепловых потерь дома пассивными методами, например теплоизолированием.
    А затем имея минимальные тепловые потери дома закрыть и их уже
    возобновляемыми источниками энергии -
    это энергия СОЛНЦА, ВЕТРА, ДРОВА И РАЗЛИЧНАЯ ОРГАНИКА и т. д.
    .....................................................................................................................
    Учебный дом без теплоизоляции получается очень неважным
    на тройку с минусом. Для начала проведем численные эксперименты с
    разными толщинами изоляции, чтобы закрыть эту проблему. Можно
    просчитывать и варианты с другими типами изоляций.

    Потом пройдемся по окнам там есть интересные варианты,
    а дальше видно будет.
    Ну а Форумчане и Кулибины включайтесь потому что
    вы уже опаздываете.
    Высокая вероятность, что цены на газ и другие энергоносители
    росли, растут и будут расти.
     
    Бриар та Комфорт47 подобається це.
  7. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.056
    Симпатії:
    1.271
    Добрый вечер.
    Тема.
    УЧЕБНАЯ.
    ЭНЕРГЕТИКА ЧАСТНОГО ДОМА.
    Тепловая математическая модель дома.
    Начинаем учебные численные эксперименты с помощью ТММ ДОМ09
    ...................................................................................................................
    Просчитаем, проанализируем 5 экспериментов с разной
    толщиной изоляции, чтобы в дальнейшем не тратить время
    на обсуждение одних и тех же вопросов. Пока будем экспериментировать
    только с пенопластом. Будут другие изоляции, например солома, опилки,
    пенобетон и др. Просчитать любые варианты - нет проблем.
    ......................................................................................................
    ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
    Постановка экспериментов.
    Стены дома теплоизоляция толщиной 0,0 метра.
    0,0 метра - толщина изоляции потолка.
    И дальше толщина до 0.2 метра.
    Результаты численных экспериментов с помощью ТММ ДОМ09
    Приведены в таблице.

    ------------------------------------------------------------------------------------------------------
    № ..столбика...........1.....................2..........................3.......................4.........
    .........................Толщина.......Потр-ние.............Снижение.........На.сколько..........
    ........................изоляции.....газа.за..год..........потребления.......снижено.потреб-
    .......................................................................газа.в.процентах...ление.газа.........
    ..............................[м]..................[м3]......................[%].................[м3]............
    ................................................................................................................................
    .............................0,00...............3600......................100........................................
    .............................0,05...............1797........................50...................1803.................
    .............................0,10................1327........................37....................470.................
    .............................0,15................1111.........................31.....................216.................
    .............................0,20...............986.........................27.....................125.................
    -------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    Таблица очень простая и особых пояснений не требуется.

    Нас интересует сколько экономится газа на отопление за год при
    возрастании толщины изоляции от нуля с шагом 0,05 метра.
    В столбике 4 и приведены эти расчетные значения.
    --------------------------------------------
    При 0,05 м 3600-1797=1803 м3.
    При 0,10 м 1797 - 1327 =470 м3.
    При 0,15 м 1327 - 1111 = 216 м3.
    При 0,20 м 1111 - 986 = 125 м3.
    --------------------------------------------
    И здесь включается чисто психологический момент.
    Зачем тратить уйму изоляции от 0,15 до 0,20 метра, чтобы сэкономить 125 м3,
    если с 0,00 до 0,05 метра экономится 1203 м3.
    Дальше можно все объяснять, но бесполезно - психология срабатывает.
    Поэтому очень редко, кто применяет изоляцию толще 0.10 метра.
    ...................................................................................
    Этот пример я привел для того, чтобы объяснить - тонкая изоляция и все равно
    большие остаточные тепловые потери практически блокируют дальнейшие
    возможности использования альтернативных возобновляемых
    источников энергии.
    Разбирайтесь уважаемые Кулибины.
    Уже сейчас можно анализировать массу вариантов применительно
    к ВАШЕМУ ДОМУ.
    Добавлю - сравнительные расчеты с помощью ТММ точные.
    Не теряйте время.
    ...............................
    Дальше Будет.
     
    Бриар та Комфорт47 подобається це.
  8. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.056
    Симпатії:
    1.271
    Добрый вечер.
    Тема.
    УЧЕБНАЯ.
    ЭНЕРГЕТИКА ЧАСТНОГО ДОМА.
    Тепловая математическая модель дома.
    Начинаем учебные численные эксперименты с помощью ТММ ДОМ09
    ...................................................................................................................
    Небольшое отступление.
    Уже 11 лет я не потребляю газ для отопления своего дома.
    Газ потребляется только кухней и нагрева воды для бытовых
    нужд в отопительный сезон
    ......................................................................................................

    Стоимость газа и эл-ва растет и надежд на снижение цен на них мало.
    Соответственно синхронно растет цена дров, паллет и других энергоносителей.
    Ориентироваться надо на стоимость 1-го квт-часа тепловой энергии
    получаемой из конкретного топлива.
    Привожу для Кулибиных количество потребляемого газа за 2020 и 2021 годы.
    Информацию реального дома привожу для наглядности при комплексном
    анализе энергетики и обсуждении вариантов дальнейших работ по пути
    уже к ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМОМУ ДОМУ.
    ...........................................................................
    Потребление по месяцам за 2020 и 2021 годы.
    ------------------ 2020 год ---------- 2021 год.
    Январь ......... 43 м3 ................. 43 м3.
    Февраль ....... 43 м3 ................. 42 м3.
    Март ............ 45 м3 ................. 42 м3.
    Апрель ......... 43 м3 ................. 41 м3.
    Май .............. 38 м3 ................. 33 м3.
    Июнь ........... 20 м3 ................. 27 м3.
    Июль ........... 21 м3 .................. 20 м3.
    Август .......... 22 м3 .................. 20 м3.
    Сентябрь ..... 18 м3 ................... 28 м3.
    Октябрь ....... 30 м3 .................. 34 м3.
    Ноябрь ......... 35 м3.
    Декабрь ........ 44 м3.
    ----------------------------------------------------------
    Сумма .......... 400 м3 ............... 330 м3

    ...................................................................
    Имея такой задел я могу спокойно двигаться дальше.
    Основное направление снизить потребление дров для отопления
    с 4000 до 1000 кг в год.
    Продолжение будет.
     
    Останнє редагування: 20 жов 2021 у 19:51
  9. Авиатор90

    Авиатор90 Модератор Команда форуму

    Повідомлення:
    1.056
    Симпатії:
    1.271
    Добрый вечер.
    Тема.
    УЧЕБНАЯ.
    ЭНЕРГЕТИКА ЧАСТНОГО ДОМА.
    Тепловая математическая модель дома.
    Начинаем учебные численные эксперименты с помощью ТММ ДОМ09
    ...................................................................................................................
    Небольшое отступление.
    Уже 11 лет я не потребляю газ для отопления своего дома.
    Газ потребляется только кухней и нагрева воды для бытовых
    нужд в отопительный сезон
    ......................................................................................................

    Стоимость газа и эл-ва растет и надежд на снижение цен на них мало.
    Соответственно синхронно растет цена дров, паллет и других энергоносителей.
    Ориентироваться надо на стоимость 1-го квт-часа тепловой энергии
    получаемой из конкретного топлива.
    Привожу для Кулибиных количество потребляемого газа за 2020 и 2021 годы.
    Информацию реального дома привожу для наглядности при комплексном
    анализе энергетики и обсуждении вариантов дальнейших работ по пути
    уже к ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМОМУ ДОМ
    -------------------------------------------------------------------------------
    Привожу интересную информацию по оплате газа
    за период с мая по сентябрь этого 20.21 года.
    Результаты анализа приведены в доработанной таблице.
    ...........................................................................
    Потребление по месяцам за 2020 и 2021 годы.
    ------------------ 2020 год ---------- 2021 год.
    ----------------------------------------потребл--- оплата ----- расчет м3 --- реально
    ---------------------------------------- за мес -- за 5 мес грн - по оплате--- потреблено
    Номер столбика ..1 .................... 2 ............ 3 ................. 4 ................. 5 ......
    Январь ......... 43 м3 ................. 43 м3.
    Февраль ....... 43 м3 ................. 42 м3.
    Март ............ 45 м3 ................. 42 м3.
    Апрель ......... 43 м3 ................. 41 м3.
    Май .............. 38 м3 ................. 33 м3 ...... 31.86 ......... 3.99 .............. 33 м3
    Июнь ........... 20 м3 ................. 27 м3 ...... 43.17 .......... 5.40 .............. 27 м3
    Июль ........... 21 м3 .................. 20 м3 ...... 35.34 ......... 4.42 .............. 20 м3
    Август .......... 22 м3 .................. 20 м3 ...... 51.33 ......... 6.42 .............. 20 м3
    Сентябрь ..... 18 м3 ................... 28 м3 ..... 99.97 ........ 12.51 .............. 28 м3
    Октябрь ....... 30 м3 .................. 34 м3.
    Ноябрь ......... 35 м3.
    Декабрь ........ 44 м3.
    -----------------------------------------------------------------------------------------------------
    Сумма .......... 400 м3 ............... 330 м3 ..... 261.67 ...... 32.74 ............. 128 м3

    ......................................................................................................................
    Пояснения к таблице.
    1 - столбец.
    Помесячное потребление газа за 2020 год.
    Данные снимаются со счетчика с 1 числа месяца по 1 число
    следующего месяца в м3.
    2 - столбец.
    Помесячное потребление газа за 2021 год.
    Октябрь прогноз с точностью +- 1 м3.
    3 - столбец.
    Этот и остальные столбцы для 5 месяцев с мая по сентябрь включительно.
    Плановое начисление расчетный месяц. Указан тариф 7.99 грн/м3
    и сколько грн начислено.
    Бросается в глаза - начислено мало денег за потребленный
    по счетчику газ. Возьмем например май 2021 год.
    Потреблено газа 33 м3 газа, а начислено в квитанции 31.86 грн.
    А должно быть за май 33*7.99=263.67 грн.
    Но я не заметил, говорю это честно, и не стал суетиться.
    По остальным месяцам то же самое и сумма за 5 месяцев
    составила всего 261.67 грн.
    4 - столбец.
    Так как в квитанциях не указывают количество кубометров
    потребленного газа, то надо просто цену из 3 -го столбца
    разделить на тариф 7.99 и получим оплаченное количество
    потребленного газа. Возьмем для примера тот же май.
    31.86/7.99=3.99 м3 оплачено за месяц май, а потреблено 33 м3.
    5 - столбец.
    Для наглядности приведено количество потребленного газа
    для всех 5 месяцем и сумма 128 м3.
    -------------------------------------------------
    Подведем итог.
    Потреблено 128 м3 газа за 5 месяцев это уже произошло.
    Должно быть уплачено 128*7.99=1023 грн.
    На самом деле имеем следующую картину.
    Квитанции пришли за сентябрь и еще не оплачены,
    но в ближайшие дни оплатим здесь проблем нет.
    Чтобы не искажать картину и не усложнять расчеты
    будем считать, что квитанции за сентябрь уже оплачены.
    Итак.
    Оплачено за 5 месяцев 32.74 м3 газа за 261.67 грн.
    Недобор составляет 1023 - 262=762 грн.
    В квитанции за сентябрь появился перерасчет 612 грн.
    Тогда конечный результат будет с таким недобором
    762 - 612=150 грн.
    Пока ВСЕ.
    .........................
    Такие платежки пришли многим.
    Народ возмущен и не хочет платить.
    Кто может объяснить, что происходит в газовом хозяйстве.
     

Поділитися цією сторінкою