Ile ciepła straci dom zbudowany z materiału X?

Kilkanaście dni temu jeden z czytelników zapytał mnie, jak mógłby oszacować zapotrzebowanie na ciepło nowego budynku zbudowanego w technologii thermodom. Ponieważ czytelnik rozważa różne technologie budowlane, więc metody szacowania zużycia ciepła, które kiedyś opisałem, nie pomogą.

List, który dostałem, brzmiał tak:

Interesuje mnie idea taniego domu. Naprawdę taniego. Sporo w ostatnich tygodniach poczytałem i stwierdziłem, że jednym z jego elementów powinna być konstrukcja z pustaków styropianowych. Niestety znani mi producenci nie posiadają danych na temat przybliżonego zapotrzebowania na ciepło domów wybudowanych z ich elementów. To podstawowa niewiadoma, zanim przystąpię do fazy projektu.

Jeden z tych producentów podał mi jedynie przypadek swojego domu, którego wybudował w 1993 z najcieńszych pustaków z oferty (grubość 25 cm = 5 cm styropian+15 cm beton+5 cm styropian, U=0,28 W/m²K). Powierzchnia 160 m². Zapotrzebowanie na moc grzewczą obliczyli mu w fazie projektowej na 6 kW. Tyle wykonał, jednak twierdzi, że w użytku jest tylko 3 kW. Ogrzewanie to kocioł elektryczny z wodnym c.o. (grzejniki). Twierdzi też, że roczne rachunki za prąd wynoszą 4 500 zł. Po odjęciu przybliżonych wydatków na oświetlenie i urządzenia agd/rtv, wychodzi, że koszt ogrzewania to 2 700 zł i to bez rekuperacji i pompy ciepła!. Wynik jest rewelacyjny – tym bardziej, że go można poprawić:) Wszystko byłoby ok, gdyby nie to, że nie jest to opinia niezależna i nie wiem, czy przypadkiem nie podrasowana. Powiedziałem mu, że bardzo mało wydaje na to ogrzewanie swojego domu, a on twierdzi, że normalnie ciepło ogrzewa ściany, a styropian występujący u niego także od wewnątrz odbija ciepło. Nie można mu odmówić racji:)

Mam zatem pytanie: jak sprawdzić te założenia we własnym zakresie, choćby na modelu uproszczonym? A chciałbym poznać przybliżone zapotrzebowanie na moc cieplną przed wykonaniem projektu, bo chciałbym wiedzieć jakie ogrzewanie i inne elementy instalacyjne zastosuję.

Idealnym rozwiązaniem byłoby obliczenie zapotrzebowania na ciepło dla budynku, co wymaga jednak choćby orientacyjnego projektu budynku (z uwzględnieniem rozkładu i wymiarów pomieszczeń, lokalizacji okien i drzwi, wreszcie orientacji budynku względem stron świata). Taka analiza pozwoli uwzględnić zyski z energii słonecznej, ucieczkę ciepła przez ściany, podłogę i dach, a także za pośrednictwem wentylacji. Poznamy nie tylko sezonowe zużycie ciepła, ale i moc źródła ciepła.

No ale to wymaga sporo pracy przy wpisywaniu danych do komputera, albo zapłacenia kilkuset złotych za taką usługę (komuś takiemu, jak ja).

Prostszy sposób obliczeń można zrobić w ciągu kilku minut za pomocą metodyki wykonywania tzw. audytów energetycznych.

W przypadku przenikania ciepła przez ściany (a to właśnie nas interesuje), roczna strata ciepła (w GJ rocznie) dla ściany z danego materiału budowlanego wynosi:

Q_u = 8,64 *10^-5 * Sd * A/R,

gdzie:

• A – powierzchnia ściany, wyrażona w m²,
• R – całkowity opór cieplny analizowanej ściany, przy czym R = 1/U,
• Sd – liczba tzw. stopniodni, które się oblicza według specjalnego wzoru, ale najprościej przyjąć wartość z tabeli 7.1 w tym dokumencie (str. 10).

A zatem zakładając, że analizowany dom powstałby w Warszawie (3 885 stopniodni), rocznie zużywalibyśmy dla każdych 10 m² ściany:

Q_u = 8,64 *10^-5 * 3 885 * 10/3,57  = 0,94 GJ rocznie.

Wiedząc z grubsza, jaką mamy powierzchnię ściany w domu, możemy policzyć, ile ciepła ucieknie przez wszystkie ściany w budynku.

W analogiczny sposób policzymy dowolny inny wariant ocieplenia ściany, jeśli tylko będziemy znać współczynnik przenikania ciepła U.

Zobacz także