Статьи
Посчитаем потери тепла через окна
18.11.2015
Пластиковые окна помогают экономить на отоплении около полутора тысяч рублей в месяц!
Вы решили заменить деревянные окна на пластиковые? Сейчас в вашем доме прохладно и дует из окон? Смогут ли окна ПВХ решить эту проблему? Да. Хорошие пластиковые окна — это не только эстетично, но и практично: с ними теплее.
От чего зависит температура в помещении? Во-первых, от подведенного к помещению тепла, то есть системы отопления. Во-вторых, от потерь тепла в этом помещении.
Немного теорииКак мы знаем из физики, потерю тепла вызывают несколько физических процессов. Первый — прямая теплопередача от нагретого конца предмета к холодному. Второй — конвекция газа или жидкости, то есть, передача тепла между двумя предметами посредством среды, в которой они расположены. И третий процесс — излучение.
Рассмотрим потери тепла в помещении до замены окон и с установленными пластиковыми окнами. Важное условие: к помещениям подводится равное количество тепла. Потери происходят через пол, потолок, стены, окна, двери, вентиляцию. Потери тепла через потолок, пол, двери (входные) и стены будем считать равными во всех случаях, то есть рассматриваться будут потери тепла через заполнение оконных проемов.
Немного теорииОсновными факторами, влияющими на значение сопротивления теплопередачи оконной конструкции, являются:■ R0 оконного профиля;■ R0 стеклопакета;■ отношение площади остекления к общей площади оконной конструкции;■ уплотнение рамы-створки (количество уплотнителей и их положение).
Для наглядности все расчеты будем проводить на примере остекления коттеджа. Площадь остекления — 20 м2, отношение стеклопакетов к общей площади остекления — 0,685.
Итак, пять вариантов остекления помещения:
1. Деревянные окна с двойным остеклением.
4. Пятикамерный профиль VEKA SoftLine с двухкамерным стеклопакетом толщиной 40 мм с нанесенным на стекло теплоотражающим покрытием (ТОП), формула стеклопакета: 4М1-14-4M1-14-И4.
5. Шестикамерный VEKA SoftLine 82 с двухкамерным стеклопакетом толщиной 52 мм с ТОП, с заполнением аргоном, формула стеклопакета: 4М1-20Ar-4M1-20Ar-И4.
Теплофизические характеристики приведены в таблице:
| Вариант профиля |
R0 профиля | R0 стеклопакета | R0 окна | Источник получения (R0) |
|
1
|
— | — | 0.4 | СНиП |
| 2 | 0.64 | 0.48 | 0.51 | Сертификационные испытания |
| 3 | 0.78 | 0.51 | 0.57 | Сертификационные испытания |
| 4 | 0.78 | 0.696 | 0.71 | Сертификационные испытания |
| 5 | 1.0 | 0.92 | 0.945 | Расчетное значение |
Географические ограничения
Существуют строительные нормы (СНиП 23-02-2003), ограничивающие нижний предел сопротивления теплопередаче оконных конструкций. Он рассчитывается, исходя из среднесуточной температуры самой холодной недели года. Для Томска R0 = 0,60 м2*°С/Вт. То есть в Томске и области, согласно СНиП, допустимо устанавливать пластиковые окна из пятикамерного профиля со стеклопакетом 40 мм или с лучшими теплофизическими характеристиками.
К слову, здесь мы рассматриваем характеристики профиля VEKA и стеклопакетов промышленного производства. Характеристики других профилей и стеклопакетов могут отличаться от приведенных!
Для расчета потерь тепла через пластиковые окна установим следующие допущения:
■ температура воздуха за окном в течение месяца — минус 30ºС;
■ в помещении — плюс 20ºС (разница составляет 50ºС);
■ площадь остекления коттеджа — 20 м2.
Потери считаются по формуле: W=S*ΔT/R0.
Результаты в таблице:
| Вариант остекления | Потери в час, Вт | Потери в сутки, Вт | Потери в месяц, кВт |
| Деревянные | 2 500 | 60 000 | 1 800 |
| VEKA EuroLine + СП30 | 1 923 | 46 154 | 1 385 |
| VEKA SoftLine + СП40 | 1 678 | 40 268 | 1 208 |
| VEKA SoftLine + СП40 + ТОП | 1 383 | 33 195 | 996 |
| VEKA SoftLine82 + СП52+ТОП+Ar | 1 028 | 24 666 | 740 |
Здесь видно, что потери тепла, при установке пластикового окна из пятикамерного профиля VEKA (вариант 4) почти в 2 раза ниже, чем через деревянное окно, а при установке окна из профиля VEKA SoftLine 82 (вариант 5) — более чем в 2 раза.
Можно «монетизировать» эти потери. Рассчитаем, исходя из тарифа 1.6 руб/кВт*ч (электрокотел).
Результаты за месяц:
| Вариант остекления | Стоимость потерь тепла, руб.: |
| Деревянные | 2 880 |
| VEKA EuroLine + СП30 | 2 215 |
| VEKA SoftLine + СП40 | 1 933 |
| VEKA SoftLine + СП40 + ТОП | 1 593 |
| VEKA SoftLine82 + СП52+ТОП+Ar | 1 184 |
Для примерного расчета годовых потерь тепла через деревянные и пластиковые окна в Томске можно принять отопительный период в 4 месяца (при максимально низкой температуре). Разница составит 6 784 рубля. И это без учета потерь из-за сквозняков…
А как же вентиляция?
В этой статье мы намеренно не говорили об этом источнике теплопотерь. Причин тому — несколько. Во-первых, потери тепла посредством вентиляции могут достигать 45-50 % от суммарных потерь по зданию. Во-вторых, вентиляция в помещении зависит от многих факторов, начиная с проектного расположения стен и заканчивая сечением вентиляционных каналов и направлением розы ветров. Эти факторы требуют отдельного рассмотрения. И наконец, вентиляция необходима для комфортного проживания.
Если коротко…
В строительных нормативах Советского союза (в некоторых случаях — и в наши дни) поступление воздуха в помещение предполагалось через воздухопроницаемость оконных и дверных конструкций. Для деревянных окон с двойным остеклением нормативная воздухопроницаемость составляет 10 м3/час*м2. А если окна старые или просто рассхолись, то реальное значение может доходить до 40 м3/час*м2.
Качественные пластиковые окна пропускают от 0 до 3 м3/час*м2, то есть в 10-15 раз меньше, чем старые деревянные окна. Проще говоря, устанавливая пластиковые, окна вы устраняете сквозняки и значительно сокращаете потери тепла посредством вентиляции.
Остальные вопросы вентиляции при замене окон на пластиковые мы рассмотрим в других статьях