Энергоэффективный - Энергонезависимый дом своими руками – руководство к действию

Сравнительный тепловой расчет велся только для стены из пенопласта разной толщины.
Температурное поле в стене из одного материала линейное.
Перепад температур 25 градусов взят для зимнего периода.
В доме температура +20 снаружи -5 это среднесуточная температура
трех зимних месяцев.
Тепловой расчет многослойной стенки и температурное поле в ней
рассчитывается таким же методом.

 

РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И СРОКА ОКУПАЕМОСТИ
РАБОТ ПО УТЕПЛЕНИЮ ДОМА.
Для расчета используем исходные данные предыдущего расчета,
но добавим еще тепловые характеристики стен конкретного дома.
Сравнительный расчет проделаем для трех вариантов.
..................................................................................................
ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ.
Средний по тепловым потерям дом.
Стены - дерево + глина толщиной 20 см,
потолок примерно такой же по тепловым характеристикам,
обложен силикатным кирпичом.
R=1 - сопротивление стен и потолка этого дома.
Суммарные тепловые потери 1-го м2 без утепления составляют 25 Вт.
Затем стены и потолок были утеплены пенопластом толщиной 100 мм.
Сопротивление пенопласта такой толщины равно R2=2.
Суммарное сопротивление стены теперь составило Rcум = R1+R2 = 1+2 =3.
Тепловые потери уменьшаться до 8,33 Вт с 1м2.
Экономия составила 25-8,33=16.67 Вт.
Отопительный сезон принимаем равным 5 месяцев.
В расчетах везде заложен зимний перепад температур 25 градусов.
Добавлены еще ноябрь и март с перепадом 20 градусов и отброшены
октябрь и апрель с еще меньшим перепадом.
Отсюда расчетное количество часов в отопительном сезоне
5*30*24=3600 часов или 13.000.000 секунд.
Умножив на количество часов в отопительном сезоне получим экономию:
16,67*3600 = 60012 Ватт*часов. Или 60 квт*часов тепловой энергии.
1 м3 газа эквивалентен 10 квт*часов тепловой энергии.
Цена газа сегодня 1,09 грн/м3.
Тогда экономия составит 60*1,09/10=6.54 грн.
Стоимость работ по утеплению 100 мм пенопластом 200 грн/м2.
СРОК ОКУПАЕМОСТИ БУДЕТ 200/6.54=30 лет.
В ближайшее время цену на газ обещают увеличить примерно в два раза.
Тогда срок окупаемости снизится тоже в два раза соответственно.
Ну а если цена газа возрастет в несколько раз, например до 0,5 доллара за 1 м3,
то срок окупаемости снизится до 30/6=5 лет.
.......................................................................................................
ВТОРОЙ ВАРИАНТ.
Встречаются дома с очень большими потерями.
Дом 50 м2 отапливаемой площади не вписывается в норму 2500 м3 газа в год.
Его тепловые потери получается 2500/50= 50 м3 газа на м2 отапливаемой площади.
Это составляет 50*10=500 кВт*час в год на 1 м2 площади.
Или же 500000 Вт*часов в год.
Тогда мощность тепловых потерь такого дома на 1 м2 составит
500 000* 3600/13 000 000 = 138 Вт.
Такой тепловой поток соответствует сопротивлению
R=25/138=0.18.
Если дом будет утеплен пенопластом толщиной 25 мм,
то суммарное сопротивление возрастет до 0,18+0,5 = 0,68.
Для дальнейших расчетов принимаем R=0.68.
Тепловые потери при этом составят 25/0.68=37 вт.
Экономия составит 138-37=101 Вт.
Расчетная экономия составит
101*3600=363600 Ватт*часов или 306 Квт*час тепловой энергии.
Пересчитаем экономию в гривнах:
363*1,09/10=39,6 грн.
Стоимость работы по утеплению пенопластом толщиной 25 мм 164 грн м2.
СРОК ОКУПАЕМОСТИ РАБОТ ПО УТЕПЛЕНИЮ ПЕНОПЛАСТОМ ТОЛЩИНОЙ 25 мм
СОСТАВИТ 164/39,6=4,1 года.
Потребление газа за год снизится с 2500 до 850 м3.
При подорожании газа в 2 раза этот срок сократится до 2 лет.
Вот почему люди утепляющие дома с большими тепловыми потерями
получают большой выигрыш.Рассказывают это всем и убеждают,
что тонкой теплоизоляции достаточно для утепления дома.
Так как те цифры которыми они оперируют реальные и
получены из реальной эксплуатации - опровергнуть их сложно.
Картина резко поменяется когда подорожает газ для населения
и его цена достигнет европейских величин.
Тогда придется работы по утеплению дома выполнять еще раз
и это повлечет за собой дополнительные затраты.
.....................................................................................................................
ТРЕТИЙ ВАРИАНТ.
Наш коллега по форуму Iven вначале утеплил дом пеноизолом
толщиной 150 мм и теперь продолжает утеплять еще и
пенопластом толщиной 100 мм.
Поэтому начальное сопротивление у него было такое
R1=3 пеноизол и R2=1 стены.
Rсум=3+1=4.
Rп=2 - сопротивление пенопласта толщиной 100 мм.
Rо=4+2=6 - окончательное суммарное сопротивление стены.
Тепловые потери при R=4 составят 6,25 вт/м2.
Тепловые потери при R=6 составят 4,17 вт/м2.
Экономия составит 6,25-4,17= 2,08 вт/м2.
Годовая экономия 2.08*3600=7488 вт.часов или 7.49 квт.часов
тепловой энергии.
Годовая экономия в гривнах составит 7.49*1,09/10=0.8 грн.
СРОК ОКУПАЕМОСТИ 200/0.8=250 лет.
О чем это говорит?
Это говорит о том, что человек заглядывает в будущее. Через год два
цены на газ возрастут в 2 раза, а в не далеком будущем и до европейских.
Сейчас в Европе цены на газ примерно в 10 раз выше наших. А значит что срок окупаемости уменьшиться в 10 раз.
Да и цены работ по утеплению дома тоже несомненно
вырастут как минимум в несколько раз.
Iven собирается прожить долго.
Пожелаем ему отличного здоровья, чтобы не болел и в ближайшем
Будущем убедился в своей правоте !
………………………………………………..
Результаты расчетов приведены на графике.
По горизонтали отложены сопротивление стены.
Для каждого варианта внизу отмечено
красной линией начальное и конечное сопротивление.
По вертикали срок окупаемости в годах.
Выводы по результатам расчета.
Точность конечно не очень высокая, но таковы исходные данные.
Небольшой срок окупаемости у стен с небольшим сопротивлением
(R <1)и тонкой изоляцией ( несколько см).
Увеличивают срок окупаемости:
- Низкая цена газа, но она будет быстро расти.
- Высокая стоимость работ.
- Высокая стоимость теплоизоляции.
- Относительно большое начальное сопротивление стены.
- Для каждого набора исходных данных есть свой оптимум.
..........................................................................................................
Расчет такой задачи не сложный, но исходных данных довольно
много и одними графиками здесь не обойтись.
Простенькая программа закрывает эту проблему полностью.