Как стать автором
Обновить

Гринч – похититель тепла, или как правильно искать тепловые потери в домах

Время на прочтение13 мин
Количество просмотров8.8K
Всего голосов 34: ↑29 и ↓5+38
Комментарии33

Комментарии 33

В-шестых, используемый тепловизор должен быть поверен сертифицированным центром и откалиброван. Иначе он может показывать температуру на Марсе

Не должен.

Потому что абсолютная температура поверхности для определения источников потерь тепла не нужна. В пределах однородной поверхности (стены, например), достаточно видеть участки, которые излучают больше, чтобы сделать вывод, что они получают больше энергии изнутри помещения.

А для совершенно разных поверхностей, которые еще и не очень близки к "абсолютно черному телу", тепловизор все равно показывает "температуру на Марсе", потому что одна поверхность отражает больше внешнего теплового излучения, а другая - меньше, так что шансы увидеть больше отраженного чем излучаемого теплового излучения - далеко не нулевые. Это, к слову, видно вот здесь:

Если посмотреть на лаги на полу, то видно, что их боковые стороны находятся в тени, а верхние поверхности отражают излучение от какого-то источника в помещении. Иначе грань между боковой и верхней поверхностью не была бы видна, как резкая граница.
Если посмотреть на лаги на полу, то видно, что их боковые стороны находятся в тени, а верхние поверхности отражают излучение от какого-то источника в помещении. Иначе грань между боковой и верхней поверхностью не была бы видна, как резкая граница.

Кроме того, температура зависит от того, сколько энергии поступает на поверхность через теплопроводный материал под ней, и сколько энергии уносится с поверхности через все виды теплообмена, включая конвекцию, а не только через излучение. Потому поверхность, отдающая больше тепла воздуху, может быть одной температуры с поверхностью, получающей изнутри меньше тепла, но и отдающей его только через излучение.

Так что "сертифицированный центр" идет лесом, а написание подобных статей требует "несколько" лучшего понимания процессов теплообмена, чтобы не получилась многословная ерунда. Пока же, автор смотрит в книгу, а видит, зачастую, фигу.

Указание сертифицированного центра в любой бумажке существенно увеличивает вероятность оплаты выставленного конского счета.

Вы нас удивляете, коллега. Вопросы у вас вызвал "сертификационный центр", а вы из этого делаете выводы о понимании процессов теплообмена :)

Работать вообще можно любыми приборами, но...

Для грамотных и эффективных измерений тепловизор, как средство измерения, конечно, должен быть откалирброван, поверен и сертифицирован. И вот почему:

  1. Откалиброванный тепловизор помогает обнаружить не только места (источник) тепловых потерь, но и достаточно точно оценить количество этих тепловых потерь. На основе этих данных можно сделать выводы насколько критичны обнаруженные дефекты, их становится возможно посчитать в реальных деньгах. И сравнив стоимость устранения дефекта со стоимостью утекаемой тепловой энергии мы можем понять - а нужно ли нам устранять этот дефект или пусть себе утекает. Это, если дефект не критичный и он не оказывает негативного влияние на микроклимат в помещении или на строительные конструкции.

  2. Если тепловизор входит в реестр средств измерений - значит это точно тепловизор и он работает как надо. Измерения можно проводить хоть самодельными моделями, но надо тогда быть уверенными, что мы получим реальные данные. Когда прибор сертифицирован - это хоть какую-то гарантию дает (но не всегда, конечно). Это примерно как с машинами. Можно купить готовую и проверенную, а можно собрать самому. Но вот ездить по дорогам общего пользования можно будет только после ее регистрации.

  3. В России просто запрещено оказывать услуги не поверенными средствами измерений. А то, что многие так делают еще не говорит, что это правильно.

При применимость:

Потому что абсолютная температура поверхности для определения источников потерь тепла не нужна.

Для детектирования источников не нужна. Для определения проблемы, оценки тепловых потерь, понимании критичности дефектов и других более подробных исследований обязательно нужна.

Например при перегреве контактов, если у нас не будет шкалы справа, то как мы узнаем, что дефект критичный и пора его быстро-быстро чинить?

В доме хоть и не настолько, но это тоже важно. Например, если мы заметили в углу помещения отрицательную температуру, то дело совсем плохо. Конструкция промерзает, там скорее всего скоро будет плесень - это надо срочно исправлять. Или, если перепад между нормальной стенкой (20 С) и дефектом (5 С) большой, то тоже дело дрянь. А если там еще и большая площадь, то точно надо скорее проблему устранить.

Про поверхности, которые отражают тепло в тексте статьи есть немного информации. Вы, безусловно, правы - они могут доставить проблем тем, кто не сталкивался с ними. У тех, кто давно с этим работает проблем не возникает.

Про процессы теплообмена:

написание подобных статей требует "несколько" лучшего понимания процессов теплообмена

В этой статье мы подробно не рассматривали процессы теплообмена, это правда.

Дело в том, что на поверхности ограждающей конструкции (например, стены) действуют конвекция и излучение (и внутри и снаружи), а внутри ограждения идет процесс теплопередачи. Зимой тепло от воздуха и предметов в доме передается стенам (и другим ограждениям), проходит через толщу стены и рассеивается на внешней поверхности стены в атмосферу. Летом происходят обратные процессы. А в момент баланса внутренней и наружной температуры - ничего не происходит. Это в идеале.

В реальности этого баланса никогда не бывает. Тепловая энергия всегда ходит либо в одну, либо в другую сторону. Потери тепла от стены всегда происходят с помощью излучения и конвекции. Иногда конвекция становится меньше или больше из-за движения воздуха и его температуры. Поэтому такой ситуации в реальном мире в принципе быть не может, особенно в доме:

поверхностью, получающей изнутри меньше тепла, но и отдающей его только через излучение.

Соответственно, ваш пример в реальном мире не работает.

Теперь про излучение и тепловизоры. Проводя измерения тепловизором, мы получаем температуру поверхности объекта, который мы измеряем. Мы не измеряем поток тепловой энергии (излучения), который от нее идет. Мы получаем только температуру поверхности этим конкретным методом. А на основе этих данных уже можно проводить дальнейшие исследования. Чем точнее мы ее измерим, тем лучше сможем понять как на эту поверхность воздействует излучение, конвекция или теплопроводность, ведь в этой точке все три процесса сходятся (с одной стороны излучение и конвекция, с другой теплопроводность). Но если бы их было три...

Спасибо за комментарий.

Кстати, прочитали ваше описание термограммы и Завлаб упал в обморок.

Никакой тени там нет (вы, видимо, не внимательно читали статью, при солнечном изучении измерения проводить нельзя). То, что тёмное и синее - это места с наименьшей теплозащитой. Через них уходит больше тепла, чем через другие.

То, что вы принимаете за отражения - это минеральная вата, которая лежит между лаг пола и обладает наибольшей теплозащитой (поэтому она и светлая, теплопотери меньше, температура больше). В самом помещении только система отопления (газовая, с помощью радиаторов).

Мы понимаем, что вы пытаетесь анализировать термограмму как обычную картинку/фотографию, но так делать нельзя. Цвета на ней раскрашены с помощью специальной палитры в зависимости от измерениях температур (поэтому в т.ч. нужна точность) для наглядности и быстрого анализа.

Короче, мы пошли откачивать Завлаба, а вы так больше не делайте, пожалуйста. Если есть какие-то вопросы - пишите, мы ответим.

Судя по фотографии (теплографии?) кроссовка Сергея вы все таки обманули...

Термограмме.

Нет, не обманули. Дело в том, что поймать такой кадр - довольно редкое событие (это про кроссовок), нужен большой перепад температур и четкие различные контуры (пальцы).

А в помещении и одежде девушка будет выглядеть вот так:

Горячие подробности, которые искал Сергей, мы с помощью тепловизора, к сожалению или счастью, не найдем...Иначе наш НИИ стал бы сумасшедшим домом...

Как-то раз с наступлением осени в съемной квартире стало неприлично холодно. Разумеется, я грешил на окна, но на всякий случай решил проверить и стрельнул у коллег тепловизор. Результат превзошел все ожидания: окна оказались самой теплой частью квартиры. Холод же шел… через стены! Кто был тем архитектурным гением, заложившим стены толщиной в кирпич (25 см) без теплоизоляции в местности, где зимой бывает -20, осталось загадкой.


Вишенкой на торте: все это происходило не где-нибудь, а в приличной новой многоэтажке в Бостоне. Американское качество такое американское ;)

Хороший пример. Строители любят сэкономить на строительных материалах)

Строители "элитного" многоэтажного жилья в родной стране часто грешат экономией. Друг показывал как утепляют. Стена по проекту идет из кирпича снаружи и кирпича внутри, а между ними слой утеплителя. Так вот утеплитель кладут по краям. , Например возле оконного проема. Там где его можно проверить. А в остальном оставляют воздух. Благо воздух менее дорогой чем минвата или псбс.

Именно это можно и нужно увидеть с помощью тепловизора. Здесь даже специалист не нужен. И очень наглядно можно показать застройщику.

9% всего через вентиляцию? Это в доме со всякими рекуператорами?
А в квартире, где приток, по идее, должен идти через приоткрытые окна в каждой комнате? Там разве есть смысл выискивать мостики холода в окнах, если воздух с улицы должен напрямую входить в квартиру 24/7, если в ней есть люди?

9% это в среднем по статистике. С рекуператорами потери будут около 1%.

Мостики холода бывают только в стенах и перекрытиях, в окнах их нет, во всяком случае такие примеры нам не встречались.

С открытыми окнами - это вообще отдельный разговор, потому что тут надо смотреть каждый объект отдельно. Но это плохое решение в любом случае с точки зрения потерь тепла, потому что при открытых форточках тепло, по сути, бесконтрольно выдувается из квартиры/дома. И мы каждый раз вынуждены подогревать новый холодный воздух и снова его выкидывать на улицу. И так до бесконечности. Не самая энергоэффективная схема, правда?

И мы каждый раз вынуждены подогревать новый холодный воздух и снова его выкидывать на улицу.

Именно так и происходит в 99% наших многоквартирных домов. Единственный способ обеспечения вентиляции - запустить холодный воздух (через окно, реже через приточный клапан). Чтобы вентиляция была на достаточном уровне, воздух в комнате должен смениться 2-3 раза за час.

Поэтому и удивительно читать про 9% потерь на вентиляцию. Либо её нет, либо стоят рекуператоры. Больше поверю в 30-40% потерь на вентиляцию.

Так, стоп.

Под вентиляцией понимается здесь система вентиляции. Естественная или принудительная. И то тепло, которое выходит из отверстий системы. Это раз.

Про 99% вы, конечно, перегибаете. Но это реальная, серьёзная и распространённая проблема, и мы с вами согласны. О чём выше и написали. Это два.

Ну и три. Мы как-нибудь подробнее исследуем эту проблему и предложим способы ее решения. Спасибо за наводку.

Про 99% вы, конечно, перегибаете

Эта цифра - количество квартир, в которых для вентиляции нужно тратить энергию для подогрева входящего воздуха. Не думаю, что сильно тут ошибся, ведь так сделано по проекту. Оставшийся процент - это системы вентиляции с рекуперацией (она просто не помещается в типовые квартиры, да и стоит очень дорого).

Ваша оценка теплопотерь на вентиляцию в 9% определенно требует проверки. Только нужно соблюсти требования по вентиляции. Без этого теплопотерь можно свести к нулю.

Так, теперь ваш комментарий. Извините за долгий ответ - праздники.

Во-первых, мы не спорили с тем, что в большинстве многоквартирных домов (МКД) в России (а это эконом класс, что печально) вентиляция работает через окна. Это так. И это, на самом деле, плохо, потому что потери большие. И в деньгах тоже. Только не 99%.

Можно было бы делать проветривание через специальные конструкции, когда воздух поступает небольшим количеством и быстро подогревается, но для этого воздух с улицы должен идти внутрь помещений, а не наоборот. Есть ещё системы вентиляции каждой комнаты, они дороже, но эффективнее.

Во-вторых, есть проекты МКД, где вентиляции уделяется больше внимания. Их не так много, но они есть. Как пример: в советское время практически все МКД оснащались вертикальной системой отопления (когда трубы идут вертикально сверху вниз через весь дом, стояки). Так было просто, быстро в стройке, но очень неудобно потом в управлении и регулировании.

Сейчас в 80-85% домов строят с горизонтальной разводкой отопления (магистраль проходит на этаж и дальше разводка в каждую квартиру отдельная). Так дороже на 15-20%, но зато удобнее людям и проще регулировать.

Примерно так же, но только медленнее, происходит и с вентиляцией.

В-третьих, система рекуперации стоит на выходе всего дома, а не в каждой квартире в отдельности. Она дорогая, да.но довольно эффективная, если всё работает как надо.

В-четвёртых, в нашей статистике все дома, не только МКД. А в обычных домах потери через вентиляцию сильно меньше. Согласны, каждый случай индивидуален, а статистика в данном случае как средняя температура по больнице. Не очень показательна по вентиляции.

В-пятых, даже, если мы закроем все окна, теплопотери всё равно будут, потому что все тепло от отопления уходит на тепловые потери. Просто они могут быть необходимыми, а могут быть не обязательными. Через открытые окна - совсем не обязательные тепловые потери, можно от них избавиться и всеми будет лучше.

Мы поняли друг друга?:)

Спасибо за длинный ответ. И вас с праздниками!

Мы поняли друг друга?:)

Почти. Вы не поняли что упомянутые мною 99% квартир - это 99 квартир из 100, а не соотношение потерь на вентиляцию.

Вы много написали, и почти со всем соглашусь. Предлагаю взглянуть на вентиляцию в общем. Поступает >30 м3/час (на человека) и этот воздух нужно подогреть. Не важно через какие отверстия и каким способом подогревается, важен лишь объем воздуха и разность температур. Если мы не забираем тепло у отработанного воздуха, то теплопотери будут значительными - значительно больше упомянутых вами 9%. И не вижу разницы между МКД и частный домом.

В-третьих, система рекуперации стоит на выходе всего дома, а не в каждой квартире в отдельности

А можно подробнее - куда утилизируется тепло от вытяжки МКД? Наверное, при этом вытяжка уже не естественная, а принудительная? Ведь при попытке охладить воздух в стояке мы уменьшим тягу.

Про 99 квартир из 100 мы поняли) но соотношение всё равно меньше.

Про 9% - зависит от того, что вы понимаете здесь под теплопотерями. Это то, что можно свести к 0?

Да, в данном случае система вентиляции принудительная и есть искусственная тяга.

Сейчас в 80-85% домов строят с горизонтальной разводкой отопления (магистраль проходит на этаж и дальше разводка в каждую квартиру отдельная). Так дороже на 15-20%, но зато удобнее людям и проще регулировать.

Прожил 15 лет с "вертикальной" разводкой и 5 - с "горизонтальной". И там, и там на батареях термоголовки. Температуру регулировать удобно в обеих разводках. С "горизонтальной" это отражается в платёжке за отопление, тк счётчик индивидуальный.

Да, всё правильно. При горизонтальной проще экономить, потому что счётчик стоит один и на входе. А при вертикальной есть проблемы учёта, хотя проблема решаема.

Регулировать здесь имелось ввиду весь дом, а не отдельную квартиру (не очень точно сформулировали). А правильное регулирование снижает расход тепловой энергии всего дома.

Как нет в окнах? Вы сами подписали одно из фото "гвозди, как мостики холода".
И полностью присоединяюсь к ответу ниже от @fio.

В нашем примере были не гвозди, а металлический крепёж.

Мостики хода находятся именно в строительных конструкциях: стенах, крепеже. Могут даже быть в оконных рамах. Но в окнах их быть не может. Могут быть тепловые потери через окна. И интенсивные тепловые потери через открытые окна.

Возьмите тепловизор получше, желательно профессиональный.

Хороший совет, проверенный, осталось сравнить цену выезда специалистов и тепловизора (тем более профессионального). Хотя можно попробовать и какой-нибудь дешёвый тепловизор, перепад температур и он покажет. Но с сильно маленькой матрицей придётся по всем углам бегать, так что вместо такого проще рукой искать :)

Они примерно одинаковы. Стоимость выезда, возможно, даже будет ниже.

Важно не только увидеть перепад температур, но ещё:

  1. Понять из-за чего он.

  2. Насколько он критичен и какие это имеет последствия.

  3. Если устранять, то как.

    Здесь и нужен опыт.

Расскажите как посчитать тепловые потери в рублях

Это тема для отдельной статьи на самом деле. Даже не одной. Если коротко, то когда мы знаем сколько теряем тепловой энергии и знаем как отапливается дом, то можем посчитать нерациональные тепловые потери ( все остальные мы никак не остановимся, все отопление уходит именно на потери).

Имея тепловизор, можно самому стать специалистом.

А маску - сварщиком (с)

Разве эти 2 утверждения не противоречат друг другу?

По статистике тепловые потери через стены составляют примерно 32% всех потерь, через окна и двери – 29%

Сами батареи чаще всего устанавливают под окнами, потому что через окна уходит примерно в 6 раз больше тепла, чем через стену

Нет, не противоречат.

Суммарная площадь окон в зданиях чаще всего заметно меньше суммарной площади стен. Отсюда и получается такое соотношение.

Хотелось бы раскрытия темы пирометра. Насколько я понимаю, он дешевле и при этом дает определенную точность. Если снимать недорогим бытовым тепловизором картинки и потом например замерять пирометром самые горячие точки?

Отлично. Напишем в одной из следующих статей. Короткий ответ - пирометр, к сожалению, не спасёт.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации

Истории