Consommation de gaz pour chauffer une maison de 200 m² : détermination des coûts d'utilisation du combustible principal et en bouteille

Les propriétaires de chalets de taille moyenne et grande doivent prévoir les coûts d'entretien de leur logement.Par conséquent, la tâche se pose souvent de calculer la consommation de gaz pour chauffer une maison de 200 m² ou une zone plus grande. L'architecture originale ne permet généralement pas d'utiliser la méthode des analogies et de trouver des calculs prêts à l'emploi.

Cependant, il n’est pas nécessaire de payer pour résoudre ce problème. Vous pouvez faire tous les calculs vous-même. Cela nécessitera la connaissance de certains règlements, ainsi qu'une compréhension de la physique et de la géométrie au niveau scolaire.

Nous vous aiderons à comprendre ce problème urgent pour l’économiste domestique. Nous vous dirons quelles formules sont utilisées pour effectuer les calculs, quelles caractéristiques vous devez connaître pour obtenir le résultat. L'article que nous avons présenté fournit des exemples sur la base desquels il sera plus facile de faire vos propres calculs.

Trouver la quantité d'énergie perdue

Afin de déterminer la quantité d’énergie perdue par une maison, il est nécessaire de connaître les caractéristiques climatiques de la zone, la conductivité thermique des matériaux et les normes de ventilation. Et pour calculer le volume de gaz nécessaire, il suffit de connaître son pouvoir calorifique. La chose la plus importante dans ce travail est le souci du détail.

Le chauffage d'un bâtiment doit compenser les pertes de chaleur qui se produisent pour deux raisons principales : les fuites de chaleur autour du périmètre de la maison et l'afflux d'air froid par le système de ventilation.Ces deux processus sont décrits par des formules mathématiques que vous pouvez utiliser pour effectuer vos propres calculs.

Conductivité thermique et résistance thermique du matériau

Tout matériau peut conduire la chaleur. L'intensité de sa transmission s'exprime à travers le coefficient de conductivité thermique λ (W / (m × °C)). Plus il est bas, mieux la structure est protégée du gel en hiver.

Les coûts de chauffage dépendent de la conductivité thermique du matériau à partir duquel la maison sera construite. Ceci est particulièrement important pour les régions « froides » du pays

Cependant, les bâtiments peuvent être empilés ou isolés avec des matériaux d'épaisseurs variables. Par conséquent, dans les calculs pratiques, le coefficient de résistance au transfert de chaleur est utilisé :

R (m² × °C / W)

Elle est liée à la conductivité thermique par la formule suivante :

R = h/λ,

Où h – épaisseur du matériau (m).

Exemple. Déterminons le coefficient de résistance au transfert thermique des blocs de béton cellulaire de nuance D700 de différentes largeurs à λ = 0.16:

• largeur 300 mm : R. = 0.3 / 0.16 = 1.88;
• largeur 400 mm : R. = 0.4 / 0.16 = 2.50.

Pour matériaux d'isolation et les blocs de fenêtres, le coefficient de conductivité thermique et le coefficient de résistance au transfert de chaleur peuvent être donnés.

Si la structure enveloppante est constituée de plusieurs matériaux, lors de la détermination du coefficient de résistance au transfert de chaleur de l'ensemble du « gâteau », les coefficients de ses couches individuelles sont résumés.

Exemple. Le mur est construit à partir de blocs de béton cellulaire (λ_b = 0,16), épaisseur 300 mm. Il est isolé à l'extérieur mousse de polystyrène extrudé (λ_p = 0,03) 50 mm d'épaisseur, et l'intérieur est doublé de planches à clin (λ_v = 0,18), 20 mm d'épaisseur.

Il existe des tableaux pour différentes régions qui indiquent les valeurs minimales du coefficient de transfert de chaleur total pour le périmètre de la maison. Ils sont de nature consultative

Vous pouvez maintenant calculer le coefficient total de résistance au transfert de chaleur :

R. = 0.3 / 0.16 + 0.05 / 0.03 + 0.02 / 0.18 = 1.88 + 1.66 + 0.11 = 3.65.

L'apport de couches insignifiantes au niveau du paramètre « économie de chaleur » peut être négligé.

Calcul des déperditions thermiques à travers les enveloppes des bâtiments

Perte de chaleur Q (W) sur une surface homogène peut être calculé comme suit :

Q = S × dT / R,

Où:

• S – superficie de la surface considérée (m²);
• dT – différence de température entre l'air intérieur et extérieur de la pièce (°C) ;
• R. – coefficient de résistance au transfert thermique de la surface (m² *°C/W).

Pour déterminer l'indicateur total de toutes les pertes de chaleur, effectuez les étapes suivantes :

1. sélectionner des zones homogènes en termes de coefficient de résistance au transfert thermique ;
2. calculer leurs superficies ;
3. déterminer les indicateurs de résistance thermique;
4. calculer la perte de chaleur pour chaque section ;
5. résumer les valeurs obtenues.

Exemple. Pièce d'angle 3 × 4 mètres au dernier étage avec un grenier froid. La hauteur finale sous plafond est de 2,7 mètres. Il y a 2 fenêtres mesurant 1 × 1,5 m.

Trouvons la perte de chaleur à travers le périmètre à une température de l'air à l'intérieur de « +25 °С » et à l'extérieur – « –15 °С » :

1. Sélectionnons des zones homogènes en termes de coefficient de résistance : plafond, mur, fenêtres.
2. Surface du plafond S_P. = 3 × 4 = 12 m². Zone de fenêtre S_Ô = 2 × (1 × 1,5) = 3 m². Surface du mur S_Avec = (3 + 4) × 2.7 – S_Ô = 29,4 m².
3. Le coefficient de résistance thermique du plafond est composé du plafond (plaque de 0,025 m d'épaisseur), de l'isolation (dalles de laine minérale de 0,10 m d'épaisseur) et du plancher en bois des combles (bois et contreplaqué d'une épaisseur totale de 0,05 m) : R._P. = 0,025 / 0,18 + 0,1 / 0,037 + 0,05 / 0,18 = 3,12. Pour les fenêtres, la valeur est tirée du passeport d'une fenêtre à double vitrage : R._Ô = 0,50. Pour un mur construit comme dans l'exemple précédent : R._Avec = 3.65.
4. Q_P. = 12 × 40 / 3,12 = 154 W. Q_Ô = 3 × 40 / 0,50 = 240 W. Q_Avec = 29,4 × 40 / 3,65 = 322 W.
5. Perte de chaleur générale de la pièce modèle à travers l'enveloppe du bâtiment Q = Q_P. + Q_Ô + Q_Avec = 716 W.

Le calcul utilisant les formules ci-dessus donne une bonne approximation, à condition que le matériau réponde aux qualités de conductivité thermique déclarées et qu'aucune erreur ne puisse être commise lors de la construction. Le problème peut aussi venir du vieillissement des matériaux et de la structure de la maison dans son ensemble.

Géométrie typique des murs et du toit

Lors de la détermination des pertes de chaleur, il est d'usage de prendre les paramètres linéaires (longueur et hauteur) d'une structure internes plutôt qu'externes. Autrement dit, lors du calcul du transfert de chaleur à travers un matériau, la zone de contact de l'air chaud plutôt que froid est prise en compte.

Lors du calcul du périmètre intérieur, il est nécessaire de prendre en compte l'épaisseur des cloisons intérieures. Le moyen le plus simple de procéder consiste à utiliser un plan de maison, généralement dessiné sur du papier avec une grille à échelle.

Ainsi, par exemple, avec des dimensions de maison de 8 × 10 mètres et une épaisseur de mur de 0,3 mètre, le périmètre intérieur P._int = (9,4 + 7,4) × 2 = 33,6 m, et l'extérieur P._externe = (8 + 10) × 2 = 36 m.

Le plafond inter-étages a généralement une épaisseur de 0,20 à 0,30 m. Par conséquent, la hauteur des deux étages depuis le sol du premier jusqu'au plafond du second depuis l'extérieur sera égale H_externe = 2,7 + 0,2 + 2,7 = 5,6 m. Si vous ajoutez uniquement la hauteur finale, vous obtenez une valeur plus petite : H_int = 2,7 + 2,7 = 5,4 m Le plafond inter-étage, contrairement aux murs, n'a pas de fonction d'isolation, donc pour les calculs, vous devez prendre H_externe.

Pour les maisons à deux étages d'environ 200 m² la différence entre la superficie des murs intérieurs et extérieurs est de 6 à 9 %. De même, les dimensions intérieures tiennent compte des paramètres géométriques de la toiture et des plafonds.

Le calcul de la superficie des murs pour les chalets à géométrie simple est élémentaire, puisque les fragments sont constitués de sections rectangulaires et de pignons de grenier et de combles.

Les pignons des greniers et des greniers ont dans la plupart des cas la forme d'un triangle ou d'un pentagone verticalement symétrique. Calculer leur superficie est assez simple

Lors du calcul des pertes de chaleur à travers un toit, dans la plupart des cas, il suffit d'appliquer des formules pour trouver les aires d'un triangle, d'un rectangle et d'un trapèze.

Les formes les plus populaires de toits de maisons privées. Lors de la mesure de leurs paramètres, vous devez vous rappeler que les dimensions internes sont incluses dans les calculs (sans surplombs d'avant-toit)

La superficie du toit posé ne peut pas être prise en compte lors de la détermination des déperditions de chaleur, car elle concerne également les surplombs, qui ne sont pas pris en compte dans la formule. De plus, le matériau (par exemple, un feutre de toiture ou une tôle galvanisée profilée) est souvent placé avec un léger chevauchement.

Parfois, il semble que le calcul de la surface du toit soit assez difficile. Cependant, à l’intérieur de la maison, la géométrie de la clôture isolée de l’étage supérieur peut être beaucoup plus simple.

La géométrie rectangulaire des fenêtres ne pose pas non plus de problèmes de calcul. Si les fenêtres à double vitrage ont une forme complexe, leur superficie ne peut pas être calculée, mais peut être trouvée à partir du passeport produit.

Perte de chaleur par le sol et les fondations

Le calcul des pertes de chaleur dans le sol à travers le plancher de l'étage inférieur, ainsi qu'à travers les murs et le plancher du sous-sol, est calculé selon les règles prescrites à l'annexe « E » du SP 50.13330.2012. Le fait est que la vitesse de propagation de la chaleur dans le sol est beaucoup plus faible que dans l'atmosphère, de sorte que les sols peuvent également être classés de manière conditionnelle comme matériaux isolants.

Mais comme ils ont tendance à geler, la surface au sol est divisée en 4 zones. La largeur des trois premiers est de 2 mètres et le quatrième comprend le reste.

Les zones de déperdition de chaleur du sol et du sous-sol suivent la forme du périmètre des fondations. La principale déperdition de chaleur passera par la zone n°1

Pour chaque zone, le coefficient de résistance au transfert thermique ajouté par le sol est déterminé :

• zone 1 : R.₁ = 2.1;
• zone 2 : R.₂ = 4.3;
• zone 3 : R.₃ = 8.6;
• zone 4 : R.₄ = 14.2.

Si les sols sont isolés, puis pour déterminer le coefficient global de résistance thermique, les indicateurs d'isolation et de sol sont ajoutés.

Exemple. Supposons qu'une maison de dimensions extérieures de 10 × 8 m et d'une épaisseur de mur de 0,3 mètre ait un sous-sol d'une profondeur de 2,7 mètres. Son plafond est situé au niveau du sol. Il est nécessaire de calculer les pertes de chaleur dans le sol à une température de l'air intérieur de « +25 °C » et une température de l'air extérieur de « -15 °C ».

Que les murs soient constitués de blocs FBS de 40 cm d'épaisseur (λ_F = 1,69). L'intérieur est tapissé de planches de 4 cm d'épaisseur (λ_d = 0,18). Le sous-sol est rempli de béton d'argile expansé de 12 cm d'épaisseur (λ_À = 0,70). Alors le coefficient de résistance thermique des murs de socle est : R._Avec = 0,4 / 1,69 + 0,04 / 0,18 = 0,46, et le plancher R._P. = 0.12 / 0.70 = 0.17.

Les dimensions intérieures de la maison seront de 9,4 × 7,4 mètres.

Schéma de division du sous-sol en zones pour la tâche à résoudre. Calculer des surfaces avec une géométrie aussi simple revient à déterminer les côtés de rectangles et à les multiplier

Calculons les surfaces et les coefficients de résistance au transfert thermique par zone :

• La zone 1 longe uniquement le mur. Il a un périmètre de 33,6 m et une hauteur de 2 m. S₁ = 33.6 × 2 = 67.2. R._z1 = R._Avec + R.₁ = 0.46 + 2.1 = 2.56.
• Zone 2 le long du mur. Il a un périmètre de 33,6 m et une hauteur de 0,7 m. S_2c = 33.6 × 0.7 = 23.52. R._z2s = R._Avec + R.₂ = 0.46 + 4.3 = 4.76.
• Zone 2 par étage. S_14h = 9.4 × 7.4 – 6.8 × 4.8 = 36.92. R._z2p = R._P. + R.₂ = 0.17 + 4.3 = 4.47.
• La zone 3 va uniquement au sol. S₃ = 6.8 × 4.8 – 2.8 × 0.8 = 30.4. R._z3 = R._P. + R.₃ = 0.17 + 8.6 = 8.77.
• La zone 4 va uniquement au sol. S₄ = 2.8 × 0.8 = 2.24. R._z4 = R._P. + R.₄ = 0.17 + 14.2 = 14.37.

Perte de chaleur du sous-sol Q = (S₁ / R._z1 + S_2c / R._z2s + S_14h / R._z2p + S₃ / R._z3 + S₄ / R._z4) × dT = (26,25 + 4,94 + 8,26 + 3,47 + 0,16) × 40 = 1 723 W.

Comptabilisation des locaux non chauffés

Souvent, lors du calcul des pertes de chaleur, une situation se présente lorsque la maison dispose d'une pièce non chauffée mais isolée. Dans ce cas, le transfert d’énergie s’effectue en deux étapes. Considérons cette situation en utilisant l'exemple d'un grenier.

Dans un grenier isolé mais non chauffé, pendant la période froide, la température est réglée plus élevée qu'à l'extérieur. Cela se produit en raison du transfert de chaleur à travers le plafond entre les étages.

Le principal problème est que la surface au sol entre le grenier et l’étage supérieur est différente de celle du toit et des pignons. Dans ce cas, il faut utiliser la condition d’équilibre des transferts thermiques Q₁ = Q₂.

On peut aussi l'écrire de la façon suivante :

K₁ ×(T₁ – T._#) = K₂ ×(T_# – T.₂),

Où:

• K₁ = S₁ / R.₁ + … + S_n / R._n pour couvrir entre la partie chaude de la maison et la chambre froide ;
• K₂ = S₁ / R.₁ + … + S_n / R._n pour faire le lien entre une chambre froide et la rue.

A partir de l'égalité des transferts thermiques, on retrouve la température qui s'établira dans une chambre froide à des valeurs connues dans la maison et à l'extérieur. T_# = (K₁ × T₁ + K₂ × T₂) / (K₁ + K₂). Après cela, nous substituons la valeur dans la formule et trouvons la perte de chaleur.

Exemple. Que la taille intérieure de la maison soit de 8 x 10 mètres. Angle du toit – 30°. La température de l’air intérieur est de « +25 °C » et celle de l’air extérieur de « -15 °C ».

On calcule le coefficient de résistance thermique du plafond comme dans l'exemple donné dans la section de calcul des déperditions thermiques par l'enveloppe du bâtiment : R._P. = 3,65. La zone de chevauchement est de 80 m², C'est pourquoi K₁ = 80 / 3.65 = 21.92.

Surface du toit S₁ = (10 × 8) / parce que(30) = 92,38. Nous calculons le coefficient de résistance thermique en tenant compte de l'épaisseur du bois (gadage et finition - 50 mm) et de la laine minérale (10 cm) : R.₁ = 2.98.

Zone de fenêtre pour pignon S₂ = 1,5.Pour une fenêtre ordinaire à double vitrage à deux chambres, résistance thermique R.₂ = 0,4. Calculez l'aire du fronton à l'aide de la formule : S₃ = 8² × tg(30) / 4 – S₂ = 7,74. Le coefficient de résistance au transfert thermique est le même que celui de la toiture : R.₃ = 2.98.

Les pertes de chaleur par les fenêtres représentent une part importante de toutes les pertes d’énergie. Par conséquent, dans les régions aux hivers froids, vous devez choisir des fenêtres à double vitrage « chaudes »

Calculons le coefficient pour la toiture (sans oublier que le nombre de pignons est de deux) :

K₂ = S₁ / R.₁ + 2 × (S₂ / R.₂ + S₃ / R.₃) = 92.38 / 2.98 + 2 × (1.5 / 0.4 + 7.74 / 2.98) = 43.69.

Calculons la température de l'air dans le grenier :

T_# = (21,92 × 25 + 43,69 × (–15)) / (21,92 + 43,69) = –1,64 °C.

Remplaçons la valeur obtenue dans l'une des formules de calcul des pertes de chaleur (en supposant qu'elles soient égales en équilibre) et obtenons le résultat souhaité :

Q₁ = K₁ × (T₁ – T_#) = 21,92 × (25 – (–1,64)) = 584 W.

Refroidissement par ventilation

Un système de ventilation est installé pour maintenir un microclimat normal dans la maison. Cela entraîne un flux d'air froid dans la pièce, ce qui doit également être pris en compte lors du calcul des pertes de chaleur.

Les exigences relatives au volume de ventilation sont précisées dans plusieurs documents réglementaires. Lors de la conception du système intra-maison d'un chalet, vous devez tout d'abord prendre en compte les exigences du §7 SNiP 41-01-2003 et du §4 SanPiN 2.1.2.2645-10.

Étant donné que l'unité généralement acceptée de mesure de la perte de chaleur est le watt, la capacité thermique de l'air c (kJ / kg × °C) doit être réduit à la dimension « L × h / kg × °C ». Pour l'air au niveau de la mer on peut prendre la valeur c = 0,28 W × h / kg × ° C.

Puisque le volume de ventilation se mesure en mètres cubes par heure, il est également nécessaire de connaître la densité de l'air. q (kg/m³). À pression atmosphérique normale et humidité moyenne, cette valeur peut être prise comme q = 1,30 kg/m³.

Unité de ventilation domestique avec récupérateur.Le volume déclaré qu'il transmet est donné avec une petite erreur. Par conséquent, cela n’a aucun sens de calculer avec précision la densité et la capacité thermique de l’air dans la zone au centième près.

La consommation d'énergie pour compenser les pertes de chaleur dues à la ventilation peut être calculée à l'aide de la formule suivante :

Q = L × q × c × dT = 0,364 × L × dT,

Où:

• L – débit d'air (m³ /h);
• dT – différence de température entre l'air ambiant et l'air entrant (°C).

Si l'air froid pénètre directement dans la maison, alors :

dT = T₁ – T.₂,

Où:

• T₁ – la température intérieure ;
• T₂ - Température extérieure.

Mais pour les gros objets, le système de ventilation est généralement intégrer un récupérateur (échangeur de chaleur). Il vous permet d'économiser considérablement les ressources énergétiques, car un échauffement partiel de l'air entrant se produit en raison de la température du flux de sortie.

L'efficacité de tels dispositifs se mesure à leur efficience k (%). Dans ce cas, la formule précédente prendra la forme :

dT = (T₁ – T.₂) × (1 – k/100).

Calcul de la consommation de gaz

Connaissance perte de chaleur totale, vous pouvez tout simplement calculer la consommation nécessaire de gaz naturel ou liquéfié pour chauffer une maison d'une superficie de 200 m².

La quantité d'énergie libérée, en plus du volume de carburant, est affectée par son pouvoir calorifique. Pour le gaz, cet indicateur dépend de l'humidité et de la composition chimique du mélange fourni. Il y a plus haut (H_h) et inférieur (H_je) Valeur calorifique.

Le pouvoir calorifique inférieur du propane est inférieur à celui du butane. Par conséquent, afin de déterminer avec précision le pouvoir calorifique du gaz liquéfié, vous devez connaître le pourcentage de ces composants dans le mélange fourni à la chaudière.

Pour calculer le volume de combustible garanti suffisant pour le chauffage, la valeur du pouvoir calorifique inférieur, qui peut être obtenue auprès du fournisseur de gaz, est substituée dans la formule. L’unité standard pour mesurer le pouvoir calorifique est le « mJ/m ».³" ou "mJ/kg". Mais comme les unités de mesure de la puissance de la chaudière et des pertes de chaleur fonctionnent avec des watts et non des joules, il est nécessaire d'effectuer une conversion en tenant compte du fait que 1 mJ = 278 W × h.

Si la valeur du pouvoir calorifique inférieur du mélange est inconnue, il est alors permis de prendre les valeurs moyennes suivantes :

• pour le gaz naturel H_je = 9,3 kW × h/m³;
• pour gaz liquéfié H_je = 12,6 kW × h/kg.

Un autre indicateur requis pour les calculs est l'efficacité de la chaudière K. Il est généralement mesuré en pourcentage. La formule finale pour la consommation de gaz sur une période donnée E h) a la forme suivante :

V = Q × E / (H_je ×K/100).

La période pendant laquelle le chauffage centralisé est allumé dans les maisons est déterminée par la température quotidienne moyenne de l'air.

Si au cours des cinq derniers jours elle ne dépasse pas « + 8 °C », alors, conformément au décret du gouvernement de la Fédération de Russie n° 307 du 13 mai 2006, l'approvisionnement en chaleur de la maison doit être assuré. Pour les maisons privées dotées de chauffage autonome, ces chiffres sont également utilisés lors du calcul de la consommation de carburant.

Des données exactes sur le nombre de jours avec une température ne dépassant pas « + 8 ° C » pour la zone où le chalet a été construit peuvent être trouvées dans la branche locale du Centre hydrométéorologique.

Si la maison est située à proximité d’une grande zone peuplée, il est alors plus facile d’utiliser la table. 1. SNiP 23-01-99 (colonne n°11). En multipliant cette valeur par 24 (heures par jour) on obtient le paramètre E à partir de l’équation de calcul du débit de gaz.

D'après les données climatiques du tableau.1 SNiP 23-01-99 les organismes de construction effectuent des calculs pour déterminer les déperditions thermiques des bâtiments

Si le volume d'air entrant et la température à l'intérieur des locaux sont constants (ou avec des fluctuations mineures), alors les pertes de chaleur à travers l'enveloppe du bâtiment et dues à la ventilation des locaux seront directement proportionnelles à la température de l'air extérieur.

Donc pour le paramètre T₂ dans les équations de calcul des déperditions thermiques, vous pouvez prendre la valeur de la colonne n°12 du tableau. 1. SNIP 23-01-99.

Exemple pour un chalet à 200 m²

Calculons la consommation de gaz d'un chalet près de Rostov-sur-le-Don. Durée de la période de chauffage : E = 171 × 24 = 4104 heures Température extérieure moyenne T₂ = – 0,6 °С. Température souhaitée dans la maison : T₁ = 24 °C.

Cottage à deux étages avec garage non chauffé. La superficie totale est d'environ 200 m2. Les murs ne sont pas isolés en plus, ce qui est acceptable pour le climat de la région de Rostov

Étape 1. Calculons les déperditions de chaleur à travers le périmètre sans tenir compte du garage.

Pour ce faire, nous sélectionnons des zones homogènes :

• Fenêtre. Il y a un total de 9 fenêtres mesurant 1,6 × 1,8 m, une fenêtre mesurant 1,0 × 1,8 m et 2,5 fenêtres rondes d'une superficie de 0,38 m² chaque. Surface totale des fenêtres : S_fenêtre = 28,60 m². Selon le passeport produit R._fenêtre = 0,55. Alors Q_fenêtre = 1279 W.
• Des portes. Il y a 2 portes isolées mesurant 0,9 x 2,0 m. Leur superficie est : S_{des portes} = 3,6 m². Selon le passeport produit R._{des portes} = 1,45. Alors Q_{des portes} = 61 W.
• Mur blanc. Tronçon « ABVGD » : 36,1 × 4,8 = 173,28 m². Section « OUI » : 8,7 × 1,5 = 13,05 m². Tronçon « DEZH » : 18,06 m². Surface du pignon de toit : 8,7 × 5,4 / 2 = 23,49. Superficie totale du mur blanc : S_mur = 251.37 – S_fenêtre – S_{des portes} = 219,17 m². Les murs sont constitués de béton cellulaire de 40 cm d'épaisseur et de briques creuses de parement. R._{des murs} = 2,50 + 0,63 = 3,13. Alors Q_{des murs} = 1723 W.

Perte de chaleur totale à travers le périmètre :

Q_périm = Q_fenêtre + Q_{des portes} + Q_{des murs} = 3063 W.

Étape 2. Calculons la perte de chaleur à travers le toit.

L'isolation est constituée de lattis plein (35 mm), de laine minérale (10 cm) et de doublure (15 mm). R._toits = 2,98. Surface du toit au dessus du bâtiment principal : 2 × 10 × 5,55 = 111 m², et au dessus de la chaufferie : 2,7 × 4,47 = 12,07 m². Total S_toits = 123,07 m². Alors Q_toits = 1016 W.

Étape 3. Calculons la perte de chaleur à travers le sol.

Les zones pour la pièce chauffée et le garage doivent être calculées séparément. La zone peut être déterminée avec précision à l'aide de formules mathématiques ou à l'aide d'éditeurs vectoriels tels que Corel Draw.

La résistance au transfert de chaleur est assurée par des planches de parquet brutes et du contreplaqué sous le stratifié (5 cm au total), ainsi que par une isolation en basalte (5 cm). R._genre = 1,72. Alors la déperdition de chaleur par le sol sera égale à :

Q_sol = (S₁ / (R._sol + 2.1) + S₂ / (R._sol + 4.3) + S₃ / (R._sol + 2.1)) × dT = 546 W.

Étape 4. Calculons la perte de chaleur à travers un garage froid. Son sol n'est pas isolé.

La chaleur pénètre d'une maison chauffée de deux manières :

1. À travers un mur porteur. S₁ = 28.71, R.₁ = 3.13.
2. Par la cloison en brique avec la chaufferie. S₂ = 11.31, R.₂ = 0.89.

On a K₁ = S₁ / R.₁ + S₂ / R.₂ = 21.88.

La chaleur s'échappe du garage vers l'extérieur de la manière suivante :

1. À travers la fenêtre. S₁ = 0.38, R.₁ = 0.55.
2. À travers la porte. S₂ = 6.25, R.₂ = 1.05.
3. À travers le mur. S₃ = 19.68, R.₃ = 3.13.
4. À travers le toit. S₄ = 23.89, R.₄ = 2.98.
5. À travers le sol Zone 1. S₅ = 17.50, R.₅ = 2.1.
6. À travers le sol Zone 2. S₆ = 9.10, R.₆ = 4.3.

On a K₂ = S₁ / R.₁ + … + S₆ / R.₆ = 31.40

Calculons la température dans le garage, sous réserve du bilan des transferts thermiques : T_# = 9,2 °C. Alors la perte de chaleur sera égale à : Q_garage = 324 W.

Étape 5. Calculons les pertes de chaleur dues à la ventilation.

Que le volume de ventilation calculé pour un tel chalet avec 6 personnes qui y vivent soit égal à 440 m³/heure. Le système dispose d'un récupérateur avec une efficacité de 50%. Dans ces conditions de perte de chaleur : Q_évent = 1970 W.

Étape. 6. Déterminons la perte de chaleur totale en additionnant toutes les valeurs locales : Q = 6919 W.

Étape 7 Calculons le volume de gaz nécessaire pour chauffer une maison modèle en hiver avec un rendement de chaudière de 92 % :

• Gaz naturel. V = 3319 m³.
• Gaz liquéfié. V = 2450 kg.

Après calculs, vous pouvez analyser les coûts financiers du chauffage et la faisabilité des investissements visant à réduire les déperditions de chaleur.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Conductivité thermique et résistance au transfert thermique des matériaux. Règles de calcul pour les murs, la toiture et le sol :

La partie la plus difficile des calculs permettant de déterminer le volume de gaz nécessaire au chauffage consiste à déterminer la perte de chaleur de l'objet chauffé. Ici, tout d’abord, vous devez examiner attentivement les calculs géométriques.

Si les coûts financiers du chauffage semblent excessifs, alors vous devriez penser à une isolation supplémentaire de la maison. De plus, les calculs de déperdition de chaleur montrent clairement la structure du gel.

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