Энергопотребление теплого пола на 1м2


Сколько электроэнергии потребляет теплый пол на 1 м2 в час или месяц, как снизить расход

На чтение 9 мин. Обновлено

Решившись на установку греющего пола в квартире или доме, и отдав предпочтение не водяному, а электрическому устройству, нужно понимать, что помимо затрат на монтаж, у вас будут постоянные расходы на оплату электроэнергии. Поэтому, заранее нужно посчитать — сколько электричества тёплый пол будет потреблять.

В статье представлены характеристики всех моделей электрических полов, их достоинства и недостатки, а также сравнительный анализ электропотребления каждым видом.

Кроме того, мы постарались собрать здесь все советы профессионалов, которые помогут снизить затраты при эксплуатации данных систем, и сэкономить семейный бюджет.

Виды электрических тёплых полов

Сегодня на рынке огромный ассортимент напольных систем электрического типа. Все они делятся на несколько видов.

Ниже мы подробно разберем технические характеристики каждого вида, рассчитаем потребление электроэнергии в зависимости от типа помещения на 1 м2 в час, в месяц. Так же узнаем, как влияет финишное покрытие на энергопотребление.

Электрический кабель

Электрический кабель — провод, который укладывается произвольно, но чаще по схеме «улитка» или «змейка». Сверху конструкция заливается бетонной стяжкой, что уменьшает высоту помещения в среднем на 5 см. Удельная мощность такого кабеля от 0,01 до 0,06 квт/м2, выбор её зависит от частоты витков.

Энергоёмкость одного метра кабеля составляет от 10 до 60 Вт. Чтобы покрыть 1 м2 поверхности, требуется около 5 метров провода, тем самым для обогрева в среднем нужно 120 — 200 Вт электроэнергии.

Термоматы

Нагревательные маты — конструкция из кабеля, который уложен по определённой схеме на специальной сетке. Монтируется чаще под стяжку, и прекрасно подходит для укладки в помещениях с повышенной влажностью.

Эта модель предназначена для комнат с невысокими потолками, так как толщина «пирога» всего 3 см. Мощность мат — до 0,2 квт/м2.

Средняя потребляемость квадратного метра нагревательного мата составляет 120 — 200 Вт.

Инфракрасная плёнка

Инфракрасный тёплый пол — тонкая плёнка из полимера с нанесённым карбоновым слоем. При нагревании карбон излучает тепло.

ИК-плёнка не влияет на высоту потолков. В среднем наматывается около 150 — 400 Вт электроэнергии для прогрева 1 м2 плёнки. 

Стержневой пол

Стержневой пол — относится к инфракрасному виду, только вместо карбоновых пластин содержит стержни. Его энергопотребление составляет 120 — 200 Вт на квадратный метр.

Расчёт затрат электричества по видам

Чтобы определить, сколько электрический тёплый пол потребляет тока, рассмотрим ряд следующих факторов: тепловые потери, толщина основания и степень теплоизоляции помещения.

Вычислить размер потребляемой электроэнергии поможет формула:

W=S*P*0,4, где

  • S — площадь в м2;
  • P — мощность;
  •  0,4 — коэффициент обогреваемой полезной площади.

Электрический кабель и маты

Для определения размера потребляемой электроэнергии и расходов на её оплату при эксплуатации  кабельной системы, необходимо учитывать ряд моментов:

  1. Размер отапливаемой площади — свободная часть комнаты без мебели. Обычно это 12 — 15 кв. м., именно там будет стелиться кабель или маты.
  2. Чтобы обогревать 15 м² пола, в среднем требуется провод, общая мощность которого 2100 Вт/ч. Чаще, потребители приобретают иностранные изделия, рассчитанные на напряжение в 230Вт. В наших условиях такой кабель не может функционировать во всю силу. Он способен потреблять не больше 1930 Вт.
  3. 1930 Вт — мощность, которую потребляет теплый кабельный пол при максимальной нагрузке. При этом температура нагрева может достигать +45°С. Комфортной, считается температура до + 23°С. Пол в таких условиях, может расходовать около 965 Вт.
  4. Согласно вычислениям, для поддержания комфортной атмосферы, необходимо нагревать кабель на протяжении 20 мин каждый час. В итоге, потребляемая мощность для обогрева 1 м2 пола составляет не более 322 Вт/час.

Платить за энергию, потребляемую кабельным теплым электрополом можно меньше, если использовать двухтарифный счётчик.

Кроме того, при использовании кабеля, для определения количества потребляемой электроэнергии, нужно рассчитать его длину. Это легко сделать по формуле:

 L=l/а

где:

  • l — длина провода:
  • а — шаг между петлями кабеля.

 Умножив данное значение на мощность провода (120−200 Ватт), вы получите величину потребления тёплым полом электроэнергии на 1 м2.

Инфракрасный теплый пол

Если применяются инфракрасные тёплые полы, то на расход электроэнергии у них, как и при функционировании любой отопительной системы, влияет степень подготовки помещения. Кроме того, важным фактором считается мощность плёнки. При использовании устройства как основное отопление — 220 Вт/м2, если дополнительное — 150 Вт/м2.

К сведению! Плёнку 220 Вт в час нужно прогревать 5 –  7 минут, а 150 Вт — 12 минут. При этом расходовать электроэнергию они в среднем будут одинаково.

Сколько потребляют энергии тёплые плёночные полы в месяц, рассмотрим на примере комнаты 50 квадратных метров, при мощности плёнки 150 Вт. Для этого:

 W=50*150*0,4=3000 Вт или 3 киловатта за 60 минут.

Чтобы высчитать месячное потребление, необходимо:

3000 / 60 минут х 5 минут (время работы в час) х 12 часов в сутки х 30 дней в месяце = 90 000 Вт/месяц или 90 кВт

Полученный показатель умножается на тариф вашего региона — столько вы будите тратить на оплату света в деньгах. Естественно, эта цифра приблизительная, и при использовании счётчика «день — ночь». 

При правильно проведённом расчёте и планировании, затраты возможно значительно понизить.

Затраты на энергоресурс в зависимости от финишного покрытия

Выбирая финишный материал для укладки на тёплый электрический пол, обязательно наличие пиктограммы на изделии, которая говорит о возможности соседства с греющим устройством. Чаще на напольные обогревательные системы укладывается керамическая плитка, линолеум или паркет.

Стоит отметить, что на уровень расхода электроэнергии 1 кв м тёплого электрического пола, также влияет финишная отделка, а точнее её теплопроводность. При выборе ламината или доски, ваши затраты на обогрев вырастут, так как они обладают низкой степенью теплопроводности.

А вот керамика, линолеум или ковролин — идеальный и экономически оправданный материал. Прогрев поверхности осуществляется быстро, и на это тратится минимальное количество ресурса.

Расчет расходов на энергоноситель электрополами в зависимости от вида помещения

Есть определённые стандарты, согласно которым для каждой комнаты рекомендовано устройство своей мощности:

  • в жилых комнатах, кухне и коридоре — до 120 Вт на м2;
  • в ванной — 150 Вт/м2;
  • в лоджии — 200 Вт/м2.

Помимо этого, на мощность системы влияет её предназначение — будет это основное или дополнительное отопление.

Например, если тёплый пол — основной источник тепла в комнате площадью 20 м2, при полезной площади 8 м2, то теплопотери будут равны 2кВт/час. Исходя из этих данных, мощность высчитывается:

  • теплопотери/площадь = 2/8 = 0,25кВт/м2

Если вы живёте в регионе с суровым климатом, то стоит добавить 25%.

Сравнительный анализ потребления теплых полов по видам

Во всех электрических полах осуществляется индукционный нагрев поверхности, то есть при помощи электрического тока. Происходит преобразование электроэнергии в тепловую энергию приблизительно с одинаковым КПД. На размер энергопотребления тёплого пола влияет способ монтажа и напольное покрытие.

Большое значение оказывают следующие факторы:

  1. Теплоизоляция и коэффициент отражения подстилающего материала;
  2. Степень теплопотерь в стяжке — это важно для сооружений, монтирующих в стяжку.

Проанализировав вышесказанное можно подвести итог, что:

  • наиболее энергоэффективны греющие устройства, которые кладутся непосредственно под декоративное изделие;
  • укладка качественного утеплителя с отражающей поверхностью и изоляция краёв стяжки от стен, позволит сократить различия между моделями с точки зрения экономичности.

Несмотря на небольшое расхождение в уровне потребления электроэнергии различными типами электрических полов, отличия всё же есть. Наиболее существенный расход у плёнки — 220 Вт/м2, степень максимального нагрева +40 градусов.

При монтаже кабеля в стяжку — 150 Вт/м2. Поэтому, если позволяет конструкция, то экономичней укладывать кабельную систему в стяжку. При качественно сделанной теплоизоляции, устройство будет прогревать стяжку около 8 часов, а потом она будет отдавать его помещению.

Однако, это разница в потреблении электрического тока разными видами систем не значительная, при укладке их в помещениях маленькой площади. Существенно отличаются расходы при их монтаже во всей квартире.

Факторы, снижающие расход электроэнергии

Как уже говорилось, при установке электрических тёплых полов во всех комнатах квартиры, затраты на оплату будут внушительные, что отразится на вашем семейном бюджете.

Однако есть способы, позволяющие понизить расход электроэнергии:

  1. Проведение качественного утепления — хорошая теплоизоляция уменьшает расход на 35 — 40 %.
  2. Установка многофункционального счётчика — стоимость электричества используемого ночью, где-то в 2 раза ниже. Тем более что обогрев в основном работает, когда в доме люди, а это обычно вечер и ночь.
  3. Монтаж пола с обогревом осуществлять на свободной площади. Стелить его под мебелью не только не выгодно, но и запрещено производителя систем.
  4. Использование отделочных покрытий с хорошей степенью теплопроводности.
  5. Установка программированного терморегулятора — особенно в жилых помещениях, позволит в треть экономить на энергии.
  6. В редко обитаемых комнатах не поддерживать высокий градус нагрева — это лишнее наматывание энергии.

Кроме того, если снизить всего на 1 градус степень нагрева, то на атмосфере в комнате это отразится не сильно, а вот экономия будет 5%.

Большое значение оказывают и климатические условия. Чем больше разница между температурой в помещении и за окном, тем мощность потребления электричества увеличивается.

Терморегулятор — незаменимый прибор для снижения затрат

Отдельно следует сказать о терморегуляторе — его применение позволяет снизить расход электроэнергии до 40%. Прибор рекомендовано устанавливать в наиболее холодном месте комнаты. При понижении температуры ниже заданного значения, он будет включать обогрев, а при достижении нужного показателя — выключать.

К сведению! Большая часть регуляторов рассчитана на напряжение 10 ампер, такой прибор способен выдержать нагрузку не больше 2300 Вт.

Во многом, на расход электричества влияет тип терморегулятора, они бывают:

  • механические — конструкция простая и стоят недорого, суточное рабочее время около 12 часов;
  • программируемые — оснащены несколькими режимами, позволяющими контролировать работу, такой прибор функционирует всего 6 часов в день.

На примере рассмотрим, какой вид терморегулятора будет экономичней. Для этого воспользуемся формулой:

Рд = t * Pобщ;

t — время работы устройства;

Pобщ— мощность.

При установке мат с напряжением 900 Вт, и использовании регулятора механического типа:

Pд = t * Pобщ= 12 ч * 900 Вт = 10 800 Вт = 10,8 кВт

Если установлен программный регулятор, то:

Pд= t * Pобщ = 6 ч * 900 Вт = 5 400 Вт = 5,4 кВт

Из данного расчёта видно, что применение программированного регулятора значительно уменьшит ваши расходы.

Если тёплый пол выступает как основной обогрев во всех комнатах, то потребуется установка нескольких регуляторов, которые подключены к одной централизованной системе.

Задумываясь монтировать электрический пол в доме или квартире, следует провести все требуемые подсчёты, с учётом максимальной нагрузки зимой. Только взвесив все плюсы и минусы, нужно принимать решение об установке такой конструкции.

Видео материалы

В видео подробно разобран момент сколько потребляет теплый пол Caleo электроэнергии.

Стоимость теплого пола (Руководство на 2020 год)

Сколько стоит теплый пол?

Стоимость напольного отопления может начинаться с 30 фунтов стерлингов для небольших проектов и повышаться от до 10 000 фунтов стерлингов для более крупных проектов . Стоимость будет зависеть от множества факторов, таких как:

  1. Систему теплого пола выбираете вы.
  2. размер вашей комнаты.
  3. Возраст вашего здания.

При внимательном рассмотрении и принятии решений, системы теплого пола являются отличным выбором для домовладельцев, поскольку они обеспечивают равномерно распределенное тепло и комфорт.

Полы с подогревом делятся на две категории: электрические и водяные системы. В системе электрического теплого пола, широко известной как «сухая система » , под полом или внутри него устанавливается набор проводов, где тепловая мощность регулируется термостатом.

Водяной теплый пол, также известный как влажная система , обеспечивает циркуляцию горячей воды по трубопроводу по всему полу, подключенному к бойлеру или тепловому насосу. Разбивка цен представлена ​​в таблице ниже:

Стоимость полов с подогревом - модернизация по сравнению с новым домом
Тип теплого пола Новый или отремонтированный Стоимость материалов Стоимость труда Время завершения Общая стоимость теплого пола
Электрический После ремонта £ 3 600 + 480–720 фунтов стерлингов 2-3 ​​дня 4 000–4 500 фунтов стерлингов
Электрический Новая сборка £ 2 100 + 240–480 фунтов стерлингов 1-2 дня 2300–2 600 фунтов стерлингов
Вода После ремонта £ 9 000 + 1,200–1680 фунтов стерлингов 5-7 дней 10 000–11 000 фунтов стерлингов
Вода Новая сборка £ 4800 + £ 960-1440 4-6 дней 5 500–6 500 фунтов стерлингов

Примерная таблица цен для дома площадью 60 м² с почасовой оплатой подрядчика 30 фунтов стерлингов

Расходы на теплый пол для пленочной электроизоляционной пленки начинаются от 50 фунтов стерлингов за квадратный метр , без учета термостата.Для системы горячего водоснабжения вы можете рассчитывать заплатить 40 фунтов стерлингов за квадратный метр , не включая плату за установку и приобретение дополнительного оборудования.

На рынке предлагаются комплекты от 165 фунтов стерлингов для алюминиевой конструкции 140 Вт / м², включая термостат для регулируемой тепловой мощности и датчик температуры пола.

Если вы хотите получить дополнительную информацию о расходах на теплый пол, GreenMatch всегда готов вам помочь. Вы можете получить до 4 предложений, заполнив быструю форму вверху, и вскоре получите от нас известия.Форма предоставляется бесплатно, и никаких дополнительных обязательств в отношении службы нет.

Сколько стоит установка теплых полов?

Когда дело доходит до установки, на стоимость теплого пола может влиять ряд различных факторов:

  • тип напольного покрытия
  • Состояние собственности
  • тип теплого пола.

Больше всего будут стоить материалы, за ними следует оплата продавца. Затраты подрядчика могут варьироваться от до 200–300 фунтов стерлингов в день , и это зависит от продолжительности процесса установки.

Факторы, влияющие на затраты

Высококачественная изоляция и термостат являются важными факторами, которые повлияют на стоимость теплого пола .

Они различаются в зависимости от модели и размера собственности, но вы можете рассчитывать потратить от до 9000 фунтов стерлингов. Изоляция поможет системе распределять более высокий выход тепла. Термостат будет регулировать время выхода тепла.

Укладка труб для систем влажных полов будет проще в новом здании, где не нужно снимать старое покрытие пола.При ремонте дома на электрический тип теплые полы обойдутся дешевле материалов. Давайте посмотрим на стоимость установки ниже.

Ремонт дома Инсталляция

Одноместные номера или ванные комнаты отлично подходят для электрических полов с подогревом , особенно в небольшом проекте реконструкции.

Если вы не можете найти точный размер для своего проекта, всегда рекомендуется приобретать меньший размер и при желании добавлять дополнительный мат , который защищает от трещин. в неотапливаемых помещениях.Это позволит избежать ненужного перегрева в помещении.

Отдельный комплект кабелей для комнаты 4,5 м² стоит от 290 фунтов стерлингов .

Мокрые полы с подогревом в отремонтированном здании стоит около 150 фунтов стерлингов за м² , без учета трудовых работ, которые могут занять до 6-7 дней.

Монтаж нового здания

Расходы на подогрев пола

могут быть огромными, учитывая все сопутствующие расходы, но некоторые электрические системы являются отличным доступным решением для нового строительства.

Средняя цена за м² может начинаться с £ 35 , а установка может занять до двух дней. Однако использование электрических полов с подогревом во всем здании приведет к большим счетам за электроэнергию.

Системы теплой воды «теплый пол» больше подходят для новых домов. Мокрая система может стоить более 80 фунтов стерлингов за м², что более чем вдвое превышает сумму по сравнению с системой электрического пола.

Сколько стоит обогрев пола?

Эксплуатационные расходы водяного теплого пола зависят от многих факторов, таких как тип основного генератора системы - бойлер или тепловой насос.

Большим преимуществом установки водяного теплого пола является более низкая стоимость эксплуатации. Использование хорошего выравнивания пола может снизить необходимую температуру подачи на 20%. Наличие системы, работающей с более низкой температурой, может сэкономить вам около 10 фунтов стерлингов в год по фунтов стерлингов на каждый градус.

Как водяной, так и электрический теплый пол можно регулировать для предотвращения ненужного использования тепла. Не рекомендуется оставлять пол с подогревом постоянно включенным, особенно при хорошей теплоизоляции.

Возьмем, например, средний размер комнаты , ванная комната площадью 4 м², которая отапливается 4 часа в день. Средняя цена на электроэнергию в Великобритании составляет 14,37 фунта / кВт . Это может составить фунтов стерлингов от 10 до 11 фунтов стерлингов в месяц .

Расчеты зависят от местоположения - например, в Северной Шотландии цены на электроэнергию могут быть выше, чем в Лондоне.

Типы теплых полов и оборудования

Электрические системы обеспечивают простоту и гибкость с точки зрения установки с широким ассортиментом матов , свободных кабельных вводов и систем нагревательной пленки на выбор.

Системы водяного пола более сложны с точки зрения материалов и установки, но при подключении к качественному конденсационному котлу или тепловому насосу они обеспечивают очень эффективную выработку энергии.

Какой пол лучше всего подходит для моего дома?
Ср. Размер номера Подходящая электрическая система Подходящая система водоснабжения
4 м²

Электрический коврик

- Предварительно разнесенные, подходят для небольших домашних работ

Конденсационный котел

- Газ дешевле электричества

14 м²

Кабель со свободной посадкой

- Дешевле устанавливать в больших помещениях и вокруг нечетных углов и углов

Насос источника воздуха

- Более низкие эксплуатационные расходы со временем

Система электрического теплого пола

Материалы для электрических систем полов дешевле, но, учитывая более высокие цены на электроэнергию, можно ожидать, что в долгосрочной перспективе затраты на электрические полы будут выше, чем в мокрых системах.Вот почему электрические полы - отличное решение для небольших помещений или проекта модернизации здания .

Коврики для теплого пола
Коврики с подогревом

отлично подходят для установки под камнем, плиткой, мрамором, потому что они хорошо удерживают тепло, что делает систему очень эффективной.

Если вы планируете использовать электрический коврик в качестве основного источника тепла, для получения достаточного тепла рекомендуется мат типа 150 Вт / м²-200 Вт / м² .

Коврики или ролики предварительно разнесены, и вы можете выбрать нужный размер для комнат правильной формы.

Положив тонкий слой изоляции поверх бетонного пола, вы гарантируете быстрое время прогрева, поскольку тепло распространяется вверх, сводя к минимуму тепловые потери.

Инвестирование в мат большей мощности на оптимизирует использование тепла, так что вы сможете наслаждаться преимуществами равномерного рассеивания тепла без увеличения затрат на электроэнергию. Для достижения оптимального тепла за меньшее время и максимальной экономии энергии положите мат на хорошо изолированный бетонный черновой пол или плиточный пол.

Свободные кабельные вводы

Проволока со свободной посадкой обеспечивает большую гибкость при размещении параметра в нужной комнате. Этот тип электрического теплого пола идеально подходит для ванной комнаты с ванной или любых больших или комнат неправильной формы .

Стоимость теплого пола этого типа варьируется в зависимости от производителя, но если вы работаете в комнате 14 м² , ожидайте, что кабельная система будет до на 20% дешевле , чем покупка электрического мата для комнаты того же размера.

Ослабленные кабели можно легко протянуть вокруг нечетных углов, а тяжелую мебель или бытовую технику можно закрепить на полу без дополнительных усилий по их удалению.

Пленка для обогрева пола
Пленочный теплый пол

легко укладывать в сухих помещениях и идеально подходит для деревянных полов , паркета и ламинатных полов . Лучше всего устанавливать этот вид поверх бетона или ДСП.

Его можно разместить под слоем теплоизоляции или использовать на деревянных и мягких полах, поместив покрытие, которое будет способствовать передаче тепла.

В зависимости от чернового пола может потребоваться дополнительная изоляция и подложка.

Система водяного отопления

Трубы для теплого пола могут быть подключены к котлу или тепловому насосу. Ключевой характеристикой этой системы является то, что она работает с водой с температурой ниже . По своей эффективности тепловые насосы считаются подходящим вариантом для систем обогрева полов. Однако в случае гораздо более высокой потребности в отоплении более подходящим может быть бойлер.

Если в доме уже есть бойлер, приобретение энергосберегающего котла сократит ваши счета за электроэнергию. Действующие правила предписывают, что котлы, используемые для теплого пола, должны быть конденсационного типа.

Ожидайте, что при использовании конденсационного котла энергоэффективность повысится примерно на 25% по сравнению с радиаторами, в то время как тепловой насос даст еще большую разницу: до 40% более эффективной.

Температура подачи воды из бойлера может составлять от до 65 ° C в зависимости от покрытия верхнего этажа, в то время как некоторые тепловые насосы, такие как типа источника воздуха , работают с 35 ° C .Это потребует уменьшения расстояния между трубами и увеличения материальных затрат.

Инвестиции в систему водяного теплого пола окупятся в долгосрочной перспективе: эксплуатационные расходы на ниже , а на выше эффективность .

Этот тип отопления требует профессиональной установки и может привести к более высоким затратам на теплый пол в старом здании. С учетом необходимой подготовки пола, мокрые системы будет дешевле устанавливать на новые перекрытия из балок или в новостройках.

Стоимость нового котла может достигать £ 2000 для модели с рейтингом А.

С другой стороны, стоимость теплового насоса может быть даже выше, но они считаются недорогими в эксплуатации в долгосрочной перспективе.

Если вы не уверены, какой выбрать бойлер или тепловой насос, помните, что:

  • Тепловые насосы в три раза эффективнее и подходят для полов с подогревом с деревянными полами, требующими более низкой температуры.
  • Котлы , с другой стороны, могут быть более подходящими для небольших проектов и более эффективными в более холодных регионах за счет выработки большего количества энергии.
Коллекторы теплого пола

Коллекторы для теплых полов регулируют поток воды , чтобы обеспечить постоянное тепло по всему полу.

Открытые коллекторы для низких температур до 60 ° C распределяют равномерный поток и постоянную температуру без смесительного клапана.Вода циркулирует в системе теплого пола с помощью тепловых насосов.

Коллекторы со смесительным насосом требуются там, где температура воды превышает 60 ° C, для обеспечения и поддержания правильной температуры.

Эксплуатационные расходы на пол с подогревом зависят от потребления энергии и стоимости электричества в районе собственности.

Стоит ли теплый пол дешевле, чем радиаторы?

Электроэнергия дороже газа, поэтому электрические теплые полы не будут стоить дешевле, чем использование газового радиатора.

Однако после первоначальной цены на материалы и установку, водяные теплые полы со временем окупятся очень дешевыми счетами. Тепло более эффективно распределяется по комнате и обеспечивает лучший контроль температуры.

Кроме того, домовладельцы в Великобритании, использующие возобновляемых источников энергии для выработки тепла, могут претендовать на схему финансового стимулирования.

Поощрение возобновляемого тепла

Renewable Heat Incentive (RHI) - это программа правительства Великобритании, которая поощряет домовладельцев использовать возобновляемых источников энергии .Он предлагает поддержку котлов, работающих на биомассе, тепловых насосов земля-вода и воздух-вода.

Ofgem, регулирующий орган RHI, имеет дополнительную информацию о том, как подавать заявку, как производятся расчеты и о последних изменениях в схеме.

Следует ли оставлять теплый пол постоянно включенным?

Да, в холодные зимние месяцы рекомендуется оставлять его постоянно включенным. Для подогрева полов требуется больше времени, и их отключение приведет к ненужной трате энергии. Установка термостатов для разных комнат обеспечит наиболее эффективное регулирование тепла и оптимальное распределение тепла там, где это больше всего необходимо.Современные термостаты предлагают пониженную температуру, которая автоматически понижает температуру ночью и позволяет сэкономить на ваших счетах.

Найдите подходящего поставщика теплых полов в Великобритании

Чтобы найти подходящего поставщика для полов с подогревом, необходимо тщательное планирование и принятие решений . Важно сравнить компании, чтобы найти подходящее решение для вашего дома. Ниже вы можете найти поставщиков из Великобритании, специализирующихся на системах теплого пола.

Выбор подходящей цены на теплый пол зависит от размера и состояния вашей собственности.Если вы хотите получить индивидуальное решение, соответствующее вашим потребностям, мы готовы помочь вам, предоставив необязательную бесплатную услугу . Просто заполните нашу контактную форму с вашими потребностями и спецификациями, и мы скоро свяжемся с вами и предоставим до 4 предложений от ближайших к вам поставщиков.

Написано Рамона Гошева Контент-писатель Рамона - автор контента в GreenMatch, уделяющий большое внимание экологическим вопросам и устойчивости.Она получила образование в области творчества и письма, а также имеет опыт создания мероприятий и создания контента для различных сред. .

Эксплуатационные расходы тепловых насосов (2020)

Стоимость эксплуатации тепловых насосов: что нужно знать

Тепловые насосы - это универсальные и экологически чистые технологии , которые очень популярны среди клиентов, которым нужны устройства для обогрева и охлаждения. Тепловые насосы могут обеспечить значительную экономию по сравнению с традиционными системами отопления благодаря низким эксплуатационным расходам . Например, геотермальный тепловой насос может снизить счета за электроэнергию как минимум на 26% по сравнению с новым газовым котлом.

Некоторые из ключевых факторов, влияющих на эксплуатационные расходы бытовых тепловых насосов:

  • Коэффициент полезного действия ( COP ) - с типичными значениями от 3 до 4,3, может сэкономить до 52% при использовании только для отопления помещений вместо газового котла.
  • Поощрение за возобновляемое тепло ( RHI ) - грант, предлагаемый правительством, который для дома с 2 спальнями принесет годовой доход в размере 2 539 фунтов стерлингов.
Расчетные среднегодовые выплаты RHI для GSHP и ASHP
Размер домохозяйства Тип технологии Годовой платеж RHI
2-3 спальни Земляной тепловой насос £ 2 539
2-3 спальни Воздушный тепловой насос £ 1 302

Полную разбивку см. Расчетные среднегодовые платежи RHI за возобновляемые системы отопления

  • Изоляция - необходима, чтобы иметь возможность сократить счета за электроэнергию на указанные выше значения.

Цена на установку теплового насоса варьируется между различными системами тепловых насосов . Затраты на установку теплового насоса с воздушным источником могут варьироваться от 8000 до 18000 фунтов стерлингов, в то время как затраты на наземный тепловой насос могут варьироваться от 20 000 до 35000 фунтов стерлингов. Но благодаря сбережениям и грантам домовладельцы через несколько лет начинают зарабатывать.

Вы заинтересованы в получении предложений по тепловым насосам? Сообщите нам о своих потребностях и предпочтениях, и мы свяжемся с вами как можно скорее, предоставив бесплатных необязывающих предложений от наших квалифицированных поставщиков .

Факторы, определяющие эксплуатационные расходы тепловых насосов

По сути, необходимо учитывать три фактора , чтобы определить общие эксплуатационные расходы теплового насоса наземного и воздушного источников:

  1. КПД теплового насоса
  2. количество тепла необходимое для вашего дома
  3. температура источника тепла

Эффективность бытовых тепловых насосов варьируется в зависимости от производителя, но в определенных пределах.Тепловые насосы с водяным источником могут иметь КПД до 5 , а для некоторых источников воздуха может быть ниже 2,5 , но эти значения обычно редки. Обычно значение COP составляет от 3,0 до 4,3 .

Фактический КПД насоса можно рассчитать по количеству работы, которую он должен выполнить, учитывая разницу в между и внутренней температурой . Чем ближе эти две среды, тем меньше работы тепловому насосу необходимо выполнить для достижения желаемой температуры, тем самым он будет более эффективным, не подвергаясь нагрузке или потребляя большее количество энергии.Тепловые насосы могут достигать выходной температуры 65 градусов и более, если они предназначены для этого, но их эффективность снизится, а эксплуатационные расходы увеличатся.

Эту проблему невозможно обойти, поскольку соотношение между температурной эффективностью и эксплуатационными расходами основано на физических характеристиках технологии.

Тепловые насосы на испытаниях: производительность в Великобритании

Полевые испытания продолжительностью 12 месяцев, с 2008 по 2009 годы, были проведены Фондом энергосбережения для проверки эффективности теплового насоса .В ходе испытания было отслежено 83 тепловых насоса (29 воздушных и 54 наземных) от установки до показателей производительности. Был сделан вывод, что, если они хорошо спроектированы и установлены, тепловые насосы могут эффективно работать в Великобритании.

Промышленность получила ценный опыт от клиентов, участвовавших в этом исследовании. Как и ожидалось, эксплуатационные расходы наземных и воздушных тепловых насосов могут сильно измениться из-за большого количества переменных, которые влияют на структуру затрат.

Например, авансовые затраты на установку могут составлять от 3000 фунтов стерлингов для солнечных тепловых панелей и до 23000 фунтов стерлингов для современного котла на биомассе .Хотя первоначальные затраты могут быть высокими, через несколько лет у большинства людей счета за отопление существенно снижаются; Наибольшая экономия достигается за счет отключения домохозяйств от газовой сети.

Результаты испытаний: примеры текущих затрат

Предположим, у вас есть двухэтажный дом площадью 200 м2, построенный в 2010 году по нормам строительных норм. Допустимая потребность в отоплении помещения составляет 125 кВтч / м2 / год, поэтому на 200 м2 нам потребуется 25000 кВтч в год .Кроме того, нам необходимо горячее водоснабжение, и если предположить, что в доме проживает 4 человека, нам потребуется 3,488 кВтч в день на человека , что соответствует примерно 60 литрам горячей воды на человека.

Довольно новый конденсационный газовый котел имеет КПД 95% , что означает, что общая необходимая энергия составит 26 316 кВтч / год . При нынешних ценах на газ 2,97 пенсов это будет стоить вам 782 фунтов стерлингов в год .

Среднее потребление воды четырьмя людьми в доме будет примерно 5 093 кВт / ч в год для нагрева воды до 60 ° C.При КПД 95% это приведет к 5,361 кВтч в год , что будет стоить 160 фунтов стерлингов в год .

Давайте посмотрим на тепловые насосы. Предполагая, что вам нужно 25000 кВт для отопления с помощью теплового насоса с COP 4,3, вам потребуется 5,814 кВтч электроэнергии . При ценах на электроэнергию 13 пенсов за кВтч, это будет стоить 756 фунтов стерлингов в год для отопления помещений.

Чтобы рассмотреть возможность нагрева воды для бытового потребления с помощью теплового насоса, необходимо иметь в виду, что большинство тепловых насосов могут нагреваться только до 50 ° C самостоятельно, без использования встроенного электрического нагревателя.Для четырех человек это составит в сумме 4054 кВтч в год потребления электроэнергии. Годовые затраты на это составят 123 фунтов стерлингов. Однако, если вы действительно хотите нагреть воду до 60 ° C, вам следует рассмотреть дополнительные 132 фунта стерлингов в год - это связано с дополнительным электричеством, используемым для нагрева воды с 50 ° C до 60 ° C.

В целом это означает, что тепловых насосов имеют на эксплуатационные расходы немного выше, чем на , чем у нового конденсационного газового котла, если требуется 60 ° C.

Однако при инвестировании в тепловые насосы настоятельно рекомендуется подать заявку на участие в программе поощрения за использование возобновляемых источников тепла, чтобы снизить эксплуатационные расходы. С RHI вы зарабатываете деньги в течение 7 лет за энергию, которую вы производите. Текущий тариф для воздушных тепловых насосов составляет 10,85 пенсов за кВтч, а для наземных тепловых насосов - 21,17 пенсов за кВтч.

Принимая во внимание приведенный выше пример, это может означать, что из 6762 кВтч электроэнергии, используемой в год для теплового насоса, вы можете зарабатывать фунтов стерлингов в год, для ASHP и 1432 фунтов стерлингов в год, для GSHP.

Для среднего теплового насоса с воздушным источником, такого как тепловой насос «воздух-воздух» или тепловой насос «воздух-вода», когда наружная температура выше 7 градусов Цельсия, он будет работать с COP 3,2 при распределении тепла в систему теплых полов.

Данные Метеорологического бюро

показали, что средняя температура в Великобритании с ноября по март (1971-2001) постоянно ниже 7 градусов, а среднемесячная величина колеблется от 4,2 до 6,9 градусов, таким образом, COP будет ниже, чем обычно. КС будет около 2.8, учитывая колебания наружной температуры.

Из-за погодного сценария тепловому насосу потребуется 3 928 кВтч электроэнергии для обогрева помещения по цене 510 фунтов стерлингов и еще 460 фунтов стерлингов для производства горячей воды, что в итоге составит 970 фунтов стерлингов в год. Снижение эксплуатационных расходов теплового насоса с воздушным источником составит всего 3,5% по сравнению с газовым котлом.

Если вы используете тепловой насос для производства горячей воды , ваши эксплуатационные расходы увеличатся на . Как указано выше, когда геотермальный тепловой насос используется только для отопления помещений, эксплуатационные расходы снижаются на 52%.Когда тепловой насос также должен обеспечивать ГВС, сокращение составляет всего 26%.

В проветренном доме с плохой изоляцией потребуется более высокая температура потока для обеспечения желаемого тепла в помещении. Это увеличит рабочую нагрузку, а снизит эффективность теплового насоса. Чаще всего именно здесь источник воздуха выходит из строя, что приводит к довольно высокой стоимости теплового насоса с воздушным источником в Великобритании.

Годовая потребность в тепле и разбивка текущих затрат
Размер домохозяйства 1 спальня 2-3 спальни 4+ спальни
Расчетная годовая потребность в тепле * 8000 кВтч 12000 кВтч 17000 кВтч
Газ £ 290 £ 435 £ 615
Электроэнергия £ 1,145 £ 1,720 £ 2,435
Масло £ 325 £ 490 £ 690
СНГ £ 525 £ 785 £ 1,110
Уголь £ 325 £ 485 £ 685

* Годовая потребность в тепле соответствует типичным значениям внутреннего потребления

Однако основной причиной высоких затрат на GSHP является плохая установка или установка в неподходящих свойствах.Для геотермальных тепловых насосов проблема может заключаться в массиве заземления, так как может быть недостаточно трубопроводов в земле или трубы могут быть расположены слишком близко друг к другу .

Определенное количество тепла задерживается под землей, и тепловой насос будет усерднее извлекать тепло, если требуется большое количество тепла, требуется быстрая подача или меньше тепла, чем необходимо. С этого момента COP резко падает, а затраты на геотермальные тепловые насосы резко возрастают.

Эксплуатационные расходы воздушного теплового насоса зависят от ряда факторов. Они работают с максимальной эффективностью при использовании вместе с системой теплых полов или системами конвекционного отопления , и если здание уже хорошо изолировано, .

Кроме того, при установке теплового насоса с воздушным источником необходимо учитывать, где вы его физически разместите. Вы сократите эксплуатационные расходы теплового насоса с воздушным источником, если разместите тепловой насос в зоне с естественным солнечным светом и без загромождения , что позволит воздуху течь свободно.Если вы изучаете стоимость тепловых насосов с воздушным источником в Великобритании, вам следует убедиться, что эти четыре фактора учтены, поскольку они облегчат процесс отвода тепла и приведут к снижению эксплуатационных расходов теплового насоса с воздушным источником.

В заключение, правила правильного использования теплового насоса остаются следующими:

  • Их необходимо использовать в хорошо утепленном доме
  • Б / у или с подогревом пола или низкотемпературные проточные радиаторы
  • Было бы полезно иметь отдельный источник тепла для ГВС , в идеале солнечные тепловые панели

Если вы не обратите внимание на эти правила, вы рискуете получить дорогую машину с высокими эксплуатационными расходами и выбросами CO 2 .

Коэффициент мощности и КПД теплового насоса

Коэффициент производительности (COP) измеряет эффективность теплового насоса и делает это путем измерения количества потребляемой мощности по сравнению с величиной выходной мощности , произведенной рассматриваемой системой. Следовательно, чем выше значение, тем эффективнее система. Нормальным показателем для теплового насоса является коэффициент COP, равный 4, что означает, что на каждый киловатт (кВт) потребляемой электроэнергии создается 4 кВт тепла.Часто указывается, что КПД составляет 400%, что может ввести в заблуждение.

COP рассчитывается каждым производителем по определенному набору критериев, которые могут включать или не включать такие вещи, как циркуляционный насос и циклы оттаивания, но не включают электрический нагреватель.

Определить точные эксплуатационные расходы тепловых насосов не так просто, как кажется. На эксплуатационные расходы такого оборудования влияют многие факторы, помимо характеристик самого теплового насоса. Например, следует принять во внимание программу поощрения использования возобновляемых источников тепла (RHI).RHI представляет схему Великобритании по финансовому вознаграждению тех, кто решил использовать возобновляемые источники энергии для отопления своих домов.

Расчетный годовой платеж RHI
Тип технологии * 1 спальня 2-3 спальни 4+ спальни
Земляной тепловой насос £ 1 693 £ 2 539 £ 3 597
Воздушный тепловой насос £ 868 £ 1 302 £ 1 845
Котел на биомассе £ 550 £ 836 £ 1,185
Солнечное тепловое ** £ 186 £ 310 £ 475

* Данные RHI основаны на расчетной годовой потребности в тепле, как указано выше

** Плата RHI за солнечную тепловую энергию основана на предполагаемой годовой выработке электроэнергии, указанной в сертификатах схемы сертификации микрогенерации (MCS).В данном примере оценки составляют 900 кВтч, 1500 кВтч и 2300 кВтч

Что такое программа поощрения использования возобновляемого тепла (RHI)?

Подробности этой схемы были обнародованы правительством Великобритании в апреле 2014 года для Англии, Шотландии и Уэльса. Программа стимулирования использования возобновляемых источников тепла имеет две схемы:

  • Внутренний RHI - не облагается налогом. Он состоит из субсидии, выплачиваемой ежеквартально в течение 7 лет.
  • Non-Domestic RHI - Это субсидия, выплачиваемая через 20 лет.

Эти планы имеют отдельные тарифы, разные условия подключения, правила и процессы подачи заявок. Ежегодно 1 апреля тарифная ставка изменяется в соответствии с индексом розничных цен. Ofgem отвечает за администрирование обеих программ. Чтобы присоединиться к схеме RHI, требуется внутренний сертификат энергоэффективности (EPC). EPC предлагает информацию об использовании энергии в домашнем хозяйстве, а также дает рекомендации о том, как уменьшить потери энергии и сэкономить деньги.

Как подать заявку?

Вы можете подать заявку в Ofgem онлайн или по телефону . Когда вы делаете это по телефону, вы можете попросить приложение с цифровой поддержкой. Вы можете заполнить заявку с помощью консультанта, а затем получить необходимую информацию по почте.

Этот сертификат необходим каждый раз при продаже, покупке или аренде недвижимости. Это также часть оценки зеленого курса и требование для большинства людей, желающих присоединиться к отечественному RHI.Во время вашей оценки «зеленого дела» консультант проинформирует вас о , сколько денег вы можете сэкономить и по технологии возобновляемого тепла , которая лучше всего подходит для вашего дома .

Что касается установки, каждый городской совет имеет разные правила для систем возобновляемого тепла. Если вы сомневаетесь, не стесняйтесь обращаться в местный совет, и он определит, нужно ли вам разрешение на строительство перед началом установки.

Какие источники энергии покрывает RHI?

Согласно схеме RHI, существует 4 различных технологий возобновляемого тепла, которые могут участвовать в программе.Потребители получат другой тариф за киловатт-час произведенной тепловой энергии. Сумма, которую вы получите, зависит от технологии, которую вы выберете для своего дома. Это последние тарифы на утвержденные возобновляемые технологии:

  • Воздушные тепловые насосы - 10,85 л / кВтч.
  • Земляные тепловые насосы - 21,16 л / кВтч.
  • Котлы на биомассе - 6,97л / кВтч.
  • Солнечные тепловые панели - 21,36 л. / КВтч.
Расчетные средние выплаты RHI за 7 лет
Технология Тип Стоимость установки 1 спальня 2-3 спальни 4+ спальни
Воздушный тепловой насос 8 000–18 000 фунтов стерлингов £ 6 076 £ 9 114 £ 12 915
Земляной тепловой насос 20 000–40 000 фунтов стерлингов £ 11 851 £ 17 773 £ 25 179
Котел на биомассе 10 000–19 000 фунтов стерлингов £ 3 850 £ 5 852 £ 8 295
Солнечное тепловое 3 900–5 000 фунтов стерлингов £ 1 302 £ 2 169 £ 3 326

* Выплаты RHI основаны на цифрах в таблице «Расчетный годовой платеж RHI»

Внутренние RHI - это платежи, учрежденные Правительством.Таким образом, Министерство бизнеса, энергетики и промышленной стратегии (BEIS) ввело ограничения на потребление тепла, которые вступили в силу с 20 сентября 2017 года, чтобы гарантировать, что субсидии представляют собой хорошее соотношение цены и качества. Эти требования применимы к тепловым насосам с воздушным источником, тепловым насосам с грунтовым источником и установкам, работающим на биомассе.

Эти лимиты тепловой нагрузки относятся к тепловой нагрузке вашего объекта. Любая собственность, потребность в тепле которой превышает соответствующий лимит потребности в тепле, будет оплачиваться так же, как если бы ее потребность в тепле была равна соответствующему лимиту потребности в тепле.Цифры представлены в таблице ниже:

Годовой лимит потребности в тепле
Технология Тип Годовой предел потребности в тепле
Воздушный тепловой насос 20 000 кВтч
Земляной тепловой насос 30 000 кВтч
Котел на биомассе 25000 кВтч

Сравните цены на тепловые насосы с GreenMatch!

Если вас интересуют наземные или воздушные тепловые насосы или вы не уверены, какой вариант лучше для вас, мы готовы помочь! Сообщите нам о своих потребностях и предпочтениях, заполнив контактную форму вверху этой страницы.Мы свяжемся с вами, чтобы задать дополнительные вопросы и свяжем вас с различными поставщиками тепловых насосов из Великобритании . Вы получите до 4 предложений бесплатно и без обязательств!

Написано Аттила Тамас Векони Менеджер UX Аттила - UX-менеджер в GreenMatch. Он имеет степень в области международного бизнеса с четырехлетним опытом координации в области маркетинга, взаимодействия с пользователем и создания контента.Аттила любит писать о солнечной энергии, технологиях отопления, защите окружающей среды и экологичности. Статьи его и его команды появлялись на таких известных сайтах, как The Conversation, Earth911, EcoWatch и Gizmodo. .

Конвективная теплопередача

Тепловая энергия, передаваемая между поверхностью и движущейся жидкостью с разными температурами - известна как конвекция .

На самом деле это комбинация диффузии и объемного движения молекул. Вблизи поверхности скорость жидкости мала, и преобладает диффузия. На расстоянии от поверхности объемное движение усиливает влияние и преобладает.

Конвективная теплопередача может быть

  • принудительной или вспомогательной конвекцией
  • естественной или свободной конвекцией

принудительной или вспомогательной конвекцией

принудительной конвекцией, когда поток жидкости индуцируется внешняя сила, такая как насос, вентилятор или смеситель.

Естественная или свободная конвекция

Естественная конвекция вызывается выталкивающими силами из-за разницы плотности, вызванной колебаниями температуры в жидкости. При нагревании изменение плотности в пограничном слое заставит жидкость подниматься и заменяться более холодной жидкостью, которая также будет нагреваться и подниматься. Это продолжающееся явление называется свободной или естественной конвекцией.

Процессы кипения или конденсации также называют конвективными процессами теплопередачи.

  • Теплопередача на единицу поверхности за счет конвекции была впервые описана Ньютоном, и это соотношение известно как закон охлаждения Ньютона .

Уравнение конвекции может быть выражено как:

q = h c A dT (1)

, где

q = теплопередача за единицу времени (Вт, БТЕ / ч)

A = площадь теплопередачи поверхности (м 2 , футы 2 )

h c = коэффициент конвективной теплопередачи процесса ( Вт / (м 2o C, Btu / (фут 2 h o F) )

dT = разница температур между поверхностью и основной жидкостью ( o C, F)

Коэффициенты теплопередачи - единицы

Коэффициенты конвективной теплопередачи

Коэффициенты конвективной теплопередачи - ч c - в зависимости от t тип среды, будь то газ или жидкость, и свойства потока, такие как скорость, вязкость и другие свойства, зависящие от потока и температуры.

Типичные коэффициенты конвективной теплопередачи для некоторых распространенных применений потока жидкости:

  • Свободная конвекция - воздух, газы и сухие пары: 0,5 - 1000 (Вт / (м 2 K))
  • Свободная конвекция - вода и жидкости: 50 - 3000 (Вт / (м 2 K))
  • Принудительная конвекция - воздух, газы и сухие пары: 10 - 1000 (Вт / (м 2 K))
  • Принудительная конвекция - вода и жидкости: 50 - 10000 (Вт / (м 2 K))
  • Принудительная конвекция - жидкие металлы: 5000 - 40000 (Вт / (м 2 K))
  • Кипящая вода: 3.000 - 100,000 (Вт / (м 2 K))
  • Водяной пар конденсата: 5.000 - 100,000 (Вт / (м 2 K))
Коэффициент конвективной теплопередачи для воздуха

Коэффициент конвективной теплопередачи для потока воздуха может быть приблизительно равен

ч c = 10,45 - v + 10 v 1/2 (2)

где

h c = коэффициент теплопередачи (кКал / м 2 ч ° C)

v = относительная скорость между поверхностью объекта и воздухом (м / с)

Начиная с

1 ккал / м 2 ч ° С = 1.16 Вт / м 2 ° C

- (2) можно изменить на

h cW = 12,12 - 1,16 v + 11,6 v 1/2 (2b)

где

ч cW = коэффициент теплопередачи (Вт / м 2 ° C )

Примечание! - это эмпирическое уравнение, которое может использоваться для скоростей от 2 до 20 м / с .

Пример - конвективная теплопередача

Жидкость течет по плоской поверхности 1 м на 1 м. Температура поверхности 50 o C , температура жидкости 20 o C и коэффициент конвективной теплопередачи 2000 Вт / м 2o С . Конвективную теплопередачу между более горячей поверхностью и более холодным воздухом можно рассчитать как

q = (2000 Вт / (м 2o C)) ((1 м) (1 м)) ((50 o C) - (20 o C))

= 60000 (Вт)

= 60 (кВт)

Калькулятор конвективной теплопередачи

Таблица конвективной теплопередачи

.

Анализ влияния соотношения окна и стены на потребление энергии отопления и охлаждения жилых зданий в зоне жаркого лета и холодной зимы в Китае

Для оценки оптимального соотношения окна и стены и правильного типа остекления в различных режимах работы системы кондиционирования воздуха жилых домов для каждой ориентации в трех типичных городах в зоне жаркого лета и холодной зимы: имитационные модели Чунцина, Шанхая и Ухани были построены и проанализированы с помощью Designer's Simulation Toolkit (DeST).В исследовании анализировались изменения годовой потребности в тепловой энергии, годовой потребности в энергии для охлаждения и годового общего потребления энергии в различных условиях, включая различные ориентации, схемы использования системы кондиционирования воздуха, соотношение окна и стены и типы окон. Результаты показывают, что общее потребление энергии увеличивается, когда также увеличивается соотношение окна и стены. Это кажется более очевидным, когда окно ориентировано на восток или запад. Кроме того, с точки зрения энергоэффективности стекло с низким коэффициентом излучения (Low- E ) работает лучше, чем полое стекло.Из этого исследования можно сделать вывод, что влияние и чувствительность соотношения окна и стены на общее потребление энергии связаны с режимом работы системы кондиционирования воздуха, ориентацией внешнего окна и типами остекления окна. Влияние факторов можно рассматривать как эталонное соотношение окна и стены при проектировании жилых домов.

1. Введение

На использование энергии в зданиях приходится значительная часть общего потребления энергии во всем мире, что приводит к увеличению выбросов CO 2 в атмосферу.Европейские исследования энергопотребления показали, что на здания приходится 40% конечного потребления энергии и 30% выбросов CO 2 [1]. Окна существенно влияют на энергоэффективность здания. Правильная конструкция окон может значительно снизить потребление энергии в зданиях. Чтобы стимулировать развитие и надлежащее использование стеклопакетов и окон с высокими эксплуатационными характеристиками, в разных странах были разработаны многие системы оценки энергопотребления окон (WERS).

Соотношение окна и стены - это конкретное значение площади окна и площади фасада помещения.Единичная площадь фасада помещения - это площадь, ограниченная высотой помещения и стандартной шириной пролета [2]. Естественное освещение лучше при увеличении соотношения окна и стены. Однако окна также играют важную роль с точки зрения теплоизоляции здания, что необходимо тщательно продумать.

Многие исследования были сосредоточены на взаимосвязи между соотношением окна и стены и потреблением энергии в здании. Хоу и Фу [3] изучали взаимосвязь между соотношением окна и стены в зоне жаркого лета и холодной зимы и потребляемой мощностью кондиционирования воздуха.Цзянь и Цзян [4] рассмотрели влияние соотношения окна и стены на годовое потребление тепловой энергии в здании, годовое потребление энергии для кондиционирования воздуха и общее годовое потребление энергии для различных ориентаций жилых зданий в Шанхае. Фен и Янг [5] проанализировали, как различные солнечные излучения влияют на тепловой процесс окон. Кроме того, они представили принципы расчета соотношения окна и стены по энергоэффективности здания в зоне жаркого лета и холодной зимы. Wang et al.[6] исследовали эффект энергосбережения ограждающих конструкций здания летом с помощью экспериментов и моделирования. В результате развития вычислительных возможностей с помощью компьютерного моделирования были исследованы оптимальный размер и типы окон для минимизации энергопотребления зданий. Инаничи и Демирбилек [7] проанализировали размер южного окна и соотношение сторон здания, чтобы минимизировать тепловые и охлаждающие нагрузки. Ли и др. [8] смоделировали годовое потребление энергии кондиционированием воздуха в типичном жилом здании в Гуанчжоу с помощью программного обеспечения для моделирования энергопотребления DeST-h, чтобы изучить влияние соотношения окна и стены на потребление энергии в естественном и механическом режимах работы.

Zhou et al. [9] наблюдали офисное здание с низким энергопотреблением на севере Китая, чтобы проанализировать потребление энергии на охлаждение, обогрев и освещение с учетом каждой ориентации здания при управлении освещением или при отсутствии управления освещением. Yu et al. [10] провели исследование системы HVAC офисного здания в различных режимах кондиционирования воздуха с разной ориентацией и соотношением окна и стены. Они также сделали вывод о том, как эти факторы влияют на потребление энергии.Goia et al. [11] исследовали оптимальную конфигурацию фасадного модуля для офисных зданий. Они заметили, что фасад, выходящий на север, может пострадать больше всего при принятии неправильной конфигурации, в то время как фасад, выходящий на юг, имеет наименьшее влияние на соотношение окна и стены. Минимальная общая потребность в первичной энергии всегда достигается, когда соотношение окна и стены находится в диапазоне 35–45%. Ли и др. [12] исследовали оптимальное годовое потребление энергии на отопление, охлаждение и освещение, применяя различные типы и свойства оконных систем в оболочке здания.Таким образом, с использованием имитационного моделирования здания, различные свойства окон, такие как -значение, коэффициент увеличения солнечного тепла (SHGC) и пропускание видимого света, оцениваются с различными соотношениями окна и стены и ориентациями в пяти типичных азиатских климатических зонах: Манила, Тайбэй, Шанхай, Сеул. и Саппоро. Было замечено, что относительный размер окна должен быть минимизирован. Что касается расположения окон, то для Манилы и Тайбэя размещение оконной системы в северной ориентации дает наибольшее преимущество для общей экономии энергии, за ней следуют южная, западная и восточная ориентация, а в Шанхае, Сеуле и Саппоро - Южная ориентация имеет наибольшее преимущество для общей экономии энергии, за ней следуют север, запад и восток.Kim et al. [13] подтвердили, что изменение оконных элементов, таких как ориентация, соотношение окна и стены, SHGC и -значение, влияет на потребление энергии.

Аль-Хомуд [14] провел исследование по оптимизации переменных проектирования здания, чтобы минимизировать годовое потребление энергии. В этом исследовании было замечено, что минимальная площадь остекления в пропорции 15% была наилучшей, за исключением холодного климата, где требовалась большая площадь остекления для использования солнечной энергии для обогрева. Контолеон и Бикас [15] исследовали оптимальный процент остекленных проемов с точки зрения температуры в помещении и энергопотребления системы электроснабжения.Джонсон и др. [16] исследовали экономически оптимальный размер и ориентацию окна. Они пришли к выводу, что соотношение стекла к стенке менее 20% привело к минимальным затратам на жизненный цикл. Кроме того, ориентация на север была предпочтительна для большого отношения стекла к стене. Эти исследования показали, что большой размер окна может привести к увеличению охлаждающей нагрузки, в то время как он вызывает снижение тепловой нагрузки из-за увеличения солнечного излучения. Су и Чжан [17] проанализировали воздействие на окружающую среду каждого процесса типичного офисного здания в Шанхае на протяжении всего жизненного цикла и нашли подходящее значение для соотношения окна и стены с разной ориентацией и материалами окон, сравнив результаты различных сценариев.Тиан и др. [18] представили первый WERS для оценки энергии окон типичных офисных зданий и рассмотрели типичное офисное здание в Гонконге в качестве примера, чтобы продемонстрировать, как WERS может быть разработан в конкретном месте и насколько хорошо может работать модель. Очоа и др. [19] провели исследование для определения пригодности комбинированных критериев оптимизации для процедур определения размеров окон для низкого энергопотребления с высоким визуальным комфортом и производительностью.

Большинство предыдущих исследовательских работ рассматривали только здание целиком.Особые функции помещения и различные режимы работы не рассматривались. Однако разные функции помещения или разные привычки использования помещения для одной и той же функции могут привести к большим различиям в режимах работы систем кондиционирования воздуха, что приведет к разнице в годовой тепловой нагрузке, нагрузке охлаждения и т. Д. и потребление энергии кондиционированием воздуха.

Из-за таких факторов, как расположение и ориентация, а также сопротивление теплопередаче окон, соотношение окна и стены влияет на потребление энергии в здании, а потребление энергии в здании различается.Для существующих высотных жилых домов города соотношение окон и стен в кухнях, ванных комнатах и ​​гостиной относительно стабильно, в то время как соотношение окон и стен в спальнях может значительно отличаться. Для изучения закона влияния различных соотношений окна и стены, режимов работы систем кондиционирования, ориентации наружных окон и значений сопротивления теплопередаче окон на тепловую нагрузку, охлаждающую нагрузку и воздух. Кондиционирование энергопотребления в спальнях. Настоящее исследование проводилось в типичных городах Китая с жарким летом и холодной зимой.Это было сделано для того, чтобы провести анализ влияния соотношения стенок окон на отопление, потребление энергии охлаждения и общее потребление энергии жилым зданием на основе классической архитектурной формы плоскости.

2. Методология
2.1. Designer's Simulation Toolkit

Настоящее исследование проводит ежегодное почасовое динамическое моделирование энергии, потребляемой типичным жилым зданием, с использованием программного обеспечения Designer Simulation Toolkit (DeST) (разработанного Университетом Цинхуа, Пекин, Китай) [20].

DeST состоит из нескольких отдельных модулей. Структурная схема DeST представлена ​​на рисунке 1. Эти модули включают в себя анализ и моделирование здания (BAS), кондиционер (AHU), комбинированное моделирование установки (CPS) и анализ сети воздуховодов (DNA). Он может выполнять модель экономического анализа цели проектирования и моделировать точные результаты на разных этапах проектирования. Кроме того, модули естественного освещения (освещения), естественной вентиляции (Ventplus) и тени (B Shadow) могут быть рассчитаны после моделирования и могут использоваться в качестве входных условий для анализа и моделирования здания (BAS).


Метеорологические параметры, влияющие на тепловой процесс здания, в основном включают температуру воздуха, влажность воздуха, солнечную радиацию, скорость и направление ветра, а также температуру неба. DeST разработала метеорологическую модель, которая может генерировать

в год.

Смотрите также