Πόση θερμότητα χάνεται από εσωτερικό τοίχο;

Ένας εσωτερικός τοίχος μπορεί να προκαλεί αισθητές απώλειες όταν χωρίζει ένα θερμαινόμενο δωμάτιο από κλιμακοστάσιο, αποθήκη, γκαράζ ή άλλο χώρο που είναι αρκετά ψυχρότερος. Η βασική εκτίμηση είναι Q = U × A × ΔΤ. Δηλαδή, πολλαπλασιάζετε τον συντελεστή θερμοπερατότητας του τοίχου, την καθαρή επιφάνειά του και τη διαφορά θερμοκρασίας των δύο πλευρών. Το αποτέλεσμα είναι ο ρυθμός απώλειας θερμότητας σε Watt.

Η σύντομη απάντηση

Για εσωτερικό τοίχο 12 m², με U = 1,2 W/(m²·K) και διαφορά θερμοκρασίας 8 °C, η απώλεια είναι Q = 1,2 × 12 × 8 = 115,2 W. Αν οι ίδιες συνθήκες διατηρηθούν για 10 ώρες, η ενέργεια που μεταδόθηκε είναι περίπου 1,15 kWh. Το νούμερο αφορά τη θερμότητα που πρέπει να αναπληρωθεί και δεν είναι από μόνο του κατανάλωση ρεύματος ή καυσίμου.

Πότε έχει νόημα ο υπολογισμός

Ο υπολογισμός είναι χρήσιμος όταν θέλετε να κρίνετε αν ένας τοίχος προς μη θερμαινόμενο ή περιστασιακά θερμαινόμενο χώρο επηρεάζει ουσιαστικά τη θέρμανση. Είναι διαφορετική περίπτωση από έναν τοίχο ανάμεσα σε δύο χώρους που έχουν σχεδόν ίδια θερμοκρασία: εκεί το ΔΤ είναι μικρό και η μετάδοση περιορίζεται αντίστοιχα. Αν ο γειτονικός χώρος αλλάζει χρήση μέσα στην ημέρα, εξετάστε ξεχωριστά τα βασικά σενάρια.

Τα δεδομένα που χρειάζεστε

• Μετρήστε το μήκος και το καθαρό ύψος του τμήματος του τοίχου και υπολογίστε A = μήκος × ύψος. Αφαιρέστε πόρτες ή άλλα ανοίγματα μόνο όταν θα τα υπολογίσετε με ξεχωριστό συντελεστή U. Χρησιμοποιήστε τον U του συγκεκριμένου δομικού στοιχείου σε W/(m²·K), όχι μια τιμή που αφορά άλλο τοίχο. Καταγράψτε τη θερμοκρασία του θερμαινόμενου χώρου και του γειτονικού χώρου. Η απόλυτη διαφορά τους είναι το ΔΤ.

Ο τύπος και οι μονάδες

Στον τύπο Q = U × A × ΔΤ, το Q μετριέται σε Watt, το U σε W/(m²·K), το A σε m² και το ΔΤ σε K ή °C. Για διαφορές θερμοκρασίας, η αριθμητική τιμή σε Kelvin και °C είναι ίδια. Αν χρειάζεστε ενέργεια για διάρκεια t ωρών, χρησιμοποιήστε E = Q × t ÷ 1.000 και πάρτε αποτέλεσμα σε kWh. Ο τύπος περιγράφει κυρίως τη μετάδοση μέσα από την επιφάνεια.

Λυμένο παράδειγμα

Έστω τοίχος μήκους 4,00 m και ύψους 2,80 m. Η επιφάνεια είναι A = 4,00 × 2,80 = 11,20 m². Ο θερμαινόμενος χώρος βρίσκεται στους 21 °C και ο διπλανός χώρος στους 13 °C, άρα ΔΤ = 8 °C. Με U = 1,2 W/(m²·K), Q = 1,2 × 11,20 × 8 = 107,52 W, δηλαδή περίπου 108 W. Για 12 ώρες, E = 107,52 × 12 ÷ 1.000 = 1,29 kWh.

Αν υπάρχει πόρτα 0,90 m × 2,10 m, η επιφάνειά της είναι 1,89 m². Υπολογίστε πρώτα τον τοίχο με επιφάνεια 11,20 − 1,89 = 9,31 m² και τον δικό του U. Έπειτα υπολογίστε την πόρτα με τον δικό της U και προσθέστε τα δύο αποτελέσματα Q. Έτσι δεν εφαρμόζετε τον συντελεστή του τοίχου σε επιφάνεια με διαφορετική κατασκευή.

Πώς να ερμηνεύσετε το αποτέλεσμα

Τα Watt εκφράζουν ρυθμό απώλειας για τις συγκεκριμένες θερμοκρασίες και όχι συνολική ημερήσια κατανάλωση. Η τιμή των 108 W σημαίνει ότι, όσο διατηρούνται οι παραδοχές, μεταδίδονται περίπου 108 Joule ανά δευτερόλεπτο. Η kWh προκύπτει μόνο όταν προσθέσετε χρόνο. Για να μετατρέψετε την απώλεια σε κόστος, χρειάζονται στοιχεία για την πηγή ενέργειας, την απόδοση του συστήματος και το τιμολόγιο· δεν προκύπτει αξιόπιστα μόνο από τον τοίχο.

Παραδοχές και περιορισμοί

Το μοντέλο θεωρεί ότι οι θερμοκρασίες και ο U παραμένουν σταθερά στο εξεταζόμενο διάστημα. Δεν περιγράφει με ακρίβεια διαρροές αέρα, θερμικές γέφυρες, επαφές με πλάκες και υποστυλώματα, υγρασία ή την αποθήκευση θερμότητας στα υλικά. Αν ο γειτονικός χώρος θερμαίνεται περιστασιακά, η πραγματική ροή μεταβάλλεται. Μια πρόχειρη ή αυθαίρετη τιμή U μπορεί να αλλάξει σημαντικά το αποτέλεσμα, επομένως χρησιμοποιήστε τεκμηριωμένη τιμή όταν υπάρχει διαθέσιμη.

Συνηθισμένα λάθη

• Μην βάζετε το εμβαδόν του δωματίου αντί για την επιφάνεια του τοίχου. Μην ξεχνάτε να αφαιρέσετε μεγάλα ανοίγματα όταν έχουν διαφορετικό U. Μην μπερδεύετε τον συντελεστή U με την αντίσταση R. Μην χρησιμοποιείτε διαφορά θερμοκρασίας χωρίς να ελέγξετε ποιοι χώροι συγκρίνονται. Μην θεωρείτε ότι η απώλεια σε Watt είναι ίση με την ηλεκτρική ισχύ μιας συσκευής θέρμανσης. Μην αθροίζετε θερμικές γέφυρες ή αερισμό χωρίς ξεχωριστό υπολογισμό.

Εσωτερικός τοίχος προς κλιμακοστάσιο ή αποθήκη

Το όνομα του γειτονικού χώρου δεν αρκεί για να καθορίσει την απώλεια. Αυτό που μετρά είναι η πραγματική διαφορά θερμοκρασίας, η επιφάνεια και ο U. Ένας τοίχος προς κλιμακοστάσιο μπορεί να έχει μικρότερη ή μεγαλύτερη απώλεια από έναν τοίχο προς αποθήκη, ανάλογα με τις συνθήκες. Για κάθε χώρο που έχει διαφορετική θερμοκρασία, κάντε ξεχωριστό σενάριο και μην αντικαθιστάτε όλες τις περιπτώσεις με μία μέση τιμή χωρίς να το δηλώνετε.

Συχνές ερωτήσεις

Χρησιμοποιώ μήκος και ύψος ή το εμβαδόν του δωματίου; Χρησιμοποιείτε το καθαρό εμβαδόν του τμήματος που χωρίζει τους δύο χώρους. Τι γίνεται αν οι θερμοκρασίες αλλάζουν; Υπολογίστε διαφορετικό ΔΤ για κάθε χαρακτηριστική περίοδο και, αν χρειάζεται, αθροίστε τις αντίστοιχες kWh. Είναι ίδιος ο υπολογισμός για εξωτερικό τοίχο; Ο βασικός τύπος είναι ίδιος, αλλά οι οριακές θερμοκρασίες και οι συνθήκες μπορεί να διαφέρουν. Μπορώ να βρω απευθείας λίτρα πετρελαίου ή κόστος; Όχι· πρώτα βρίσκετε θερμική απώλεια και ενέργεια και μετά απαιτούνται δεδομένα συστήματος και τιμής.

Για τον δικό σας τοίχο, χρησιμοποιήστε τον υπολογιστή απωλειών θερμότητας στο /calculators/heat-loss/. Εισαγάγετε συνεπείς μονάδες, ελέγξτε τη διαφορά θερμοκρασίας και κρατήστε τις παραδοχές σας ώστε να μπορείτε να συγκρίνετε διαφορετικές κατασκευές ή χρονικά διαστήματα.