Il est essential d’estimer la cost thermique d’un bâtiment résidentiel et pour comprendre précisément remark cette cost thermique peut être calculée, cela nécessite certaines connaissances de base. Calcul de la cost thermique consiste à analyser la quantité de chaleur qui doit être fournie pour chauffer ou éliminée pour refroidir l’espace intérieur à un niveau de confort à un second donné, en tenant compte des caractéristiques du bâtiment et/ou de l’occupation. Le calcul de la cost thermique est l’une des étapes importantes qui doivent être exécutées dans la procédure d’aménagement d’un bâtiment, automobile elle aide à déterminer les besoins globaux de refroidissement et de chauffage pour un projet de building.
1. Efficacité énergétique : méthode précise de volonté de cost thermique pour que le système CVC ait une capacité adéquate et que vous limitiez ainsi le gaspillage d’énergie.
2. Économies de coûts : Une estimation correcte de la taille appropriée du système CVC pourrait également être un bon facteur en ce qui concerne les coûts d’set up et même d’utilisation.
3. Confort : La modération des circumstances environnementales internes est importante pour l’état de santé des personnes occupant un bâtiment.
4. Longévité du système : un système correctement dimensionné atténue le stress sur l’équipement et est prone de bénéficier d’une période d’utilisation plus longue qu’en cas de surmenage.
Facteurs influençant la cost thermique
1. Taille et disposition du bâtiment
Le quantity d’espace à chauffer ou à refroidir a un affect direct sur la cost thermique. Les maisons plus grandes nécessitent plus d’énergie pour maintenir la température souhaitée que les maisons plus petites. De plus, la disposition (nombre de pièces, espaces ouverts et débit d’air) affecte la distribution de la chaleur.
2. Isolation
Les matériaux d’isolation et leurs valeurs R (résistance thermique) jouent un rôle essential dans la détermination de la quantité de chaleur qui entre ou type d’un bâtiment. Une bonne isolation réduit la cost de chauffage et de refroidissement en minimisant les échanges thermiques.
3. Fenêtres et portes
Les fenêtres et les portes sont de véritables ressources de achieve et de perte de chaleur. Tenez compte de ceux-ci, ainsi que de la portée, de la longueur, du sort (vitrage easy, double ou triple) et de l’orientation des fenêtres, ainsi que de la belle combinaison de portes, qui ont un affect sur la cost thermique globale.
4. Orientation du bâtiment
La course dans laquelle un bâtiment est orienté affecte son exposition à la lumière du soleil. Les bâtiments orientés au sud dans l’hémisphère Nord reçoivent davantage de lumière naturelle, ce qui accroît leurs besoins en refroidissement, tandis que les bâtiments orientés au nord nécessitent davantage de chauffage.
5. Climat native
Le climat du lieu, qui comprend les températures extrêmes, les plages d’humidité et les variations saisonnières, affecte particulièrement les besoins de chauffage et de climatisation d’une maison.
6. Occupation et activités
Le nombre d’occupants et leurs activités (delicacies, douche, utilisation d’appareils électriques) génèrent de la chaleur, qui doit être prise en compte dans le calcul de la cost.
Composants du calcul de la cost thermique
Le calcul de la cost thermique comprend deux additifs importants : la cost thermique wise et la cost thermique latente.
1. Cost thermique wise
Il s’agit de l’énergie thermique nécessaire pour modifier la température de l’air. Il comprend:
– Achieve de chaleur par les murs, la toiture et les sols : Calculé en fonction des propriétés thermiques et des surfaces des matériaux.
– Achieve de chaleur des fenêtres et portes : Dépend du sort et de l’orientation.
– Achieve de chaleur interne : provenant des occupants, de l’éclairage et des appareils électroménagers.
2. Cost thermique latente
Il s’agit de l’énergie nécessaire pour éliminer l’humidité de l’air, essentielle au maintien des niveaux d’humidité intérieure. Il comprend:
– Humidité des occupants : Les humains libèrent de l’humidité par la respiration et la transpiration.
– Activités produisant de l’humidité : Cuisiner, prendre une douche et différents sports activities domestiques.
Méthodes de calcul de la cost thermique
Plusieurs méthodes sont utilisées pour le calcul de la cost thermique résidentielle, allant des règles empiriques simplifiées aux simulations informatisées détaillées.
1. Manuel J
Il fournit une procédure détaillée prenant en compte tous les facteurs pertinents pour déterminer avec précision les fees de chauffage et de refroidissement.
2. Règles empiriques
Il s’agit de calculs simplifiés souvent utilisés pour des estimations rapides. Même si elles ne sont pas aussi précises que les méthodes détaillées, elles peuvent donner une idée approximative de la cost. Un exemple consiste à estimer la cost de refroidissement en fonction de la superficie en pieds carrés (par exemple, 1 tonne de refroidissement par 500 pieds carrés).
3. Outils logiciels
Plusieurs outils logiciels sont disponibles pour des calculs de cost précis, notamment :
– Calculateur de cost EDS: Un programme Web convivial qui utilise les principes de calcul fondamentaux de l’ACCA, de l’ASHRAE et des formules d’ingénierie commonplace de perte/achieve de chaleur.
– EnergyPlus : Un outil plus complexe développé par le ministère de l’Énergie pour des simulations détaillées.
– HAP de Service : conçu pour les purposes résidentielles et commerciales.
Étapes d’un calcul de cost thermique
1. Recueillir des informations sur le bâtiment
– Obtenir des plans architecturaux et des détails sur les matériaux de building.
– Noter l’orientation et les dimensions du bâtiment.
2. Déterminer les niveaux d’isolation
– Identifiez les sorts d’isolation et leurs valeurs R dans les murs, le toit et les sols.
3. Évaluez les fenêtres et les portes
– Mesurer les tailles et déterminer les sorts et les orientations.
4. Analyser l’occupation et les good points internes
– Estimer le nombre d’occupants et leurs activités.
5. Évaluer les données climatiques locales
– Collectez des données météorologiques, y compris les températures extrêmes et les niveaux d’humidité.
6. Calculer les fees sensibles et latentes
– Utilisez des formules ou des logiciels appropriés pour calculer les fees thermiques sensibles et latentes.
Exemple de calcul détaillé
Pour illustrer le processus de calcul de la cost thermique, considérons une maison à un étage avec les spécifications suivantes :
– Lieu : Boston, MA
– Superficie : 2 000 pieds carrés
– Occupants : 4
– Murs : Isolation R-13
– Toiture : Isolation R-30
– Fenêtres : Double vitrage, 200 pieds carrés au whole
– Portes : Isolation commonplace
Étape 1 : Recueillir des informations sur le bâtiment
Les plans architecturaux de la propriété suivent un tracé rectangulaire avec un périmètre de 2 cents pieds et un sommet de 10 pieds. Le bâtiment est orienté avec les côtés les plus longs passant par l’est et l’ouest.
Étape 2 : Déterminer les niveaux d’isolation
Les cloisons ont une isolation R-13 et la toiture a une isolation R-30.
Étape 3 : Évaluer les fenêtres et les portes
La maison dispose de 200 pieds carrés de fenêtres à double vitrage réparties également de tous les côtés. Il possède deux portes isolées requirements d’une superficie de 40 pieds carrés chacune.
Étape 4 : Analyser l’occupation et les good points internes
La maison est occupée par quatre êtres humains. Les bénéfices typiques en matière de chaleur interne provenant des occupants, de l’équipement domestique et de l’éclairage sont anticipés comme swimsuit :
– Occupants : 4 × 300 BTU/h = 1 200 BTU/h
– Électroménagers et luminaires : 1 000 BTU/h
Étape 5 : Évaluer les données climatiques locales
Boston connaît d’importantes variations saisonnières de température. Pour cet exemple, nous supposerons les circumstances de conception suivantes :
– Température extérieure hivernale : 0°F
– Température extérieure en été : 95°F
– Température intérieure souhaitée : 70°F en hiver et 75°F en été
Étape 6 : Calculer les fees sensibles et latentes
Cost thermique wise
1. Murs :
– Superficie des murs = Périmètre × Hauteur = 200 pieds × 10 pieds = 2 000 pi²
– Prix U pour les cloisons (U = 1/R) = 1/13 ≈ 0,077
– Avantage/perte de chaleur through les murs (Q) = Floor × valeur U × ΔT
– Hiver : Q = 2 000 pi² × 0,077 × (70 – 0) = 10 780 BTU/h
– Été : Q = 2 000 pi² × 0,077 × (95 – 75) = 3 080 BTU/h
2. Toit :
– Localisation de la floor du toit = 2 000 pi²
– Coût U pour le toit = 1/30 ≈ 0,033
– Avantage/perte de chaleur par le toit :
– Hiver : Q = 2 000 pi² × 0,033 × (70 – 0) = 4 620 BTU/h
– Été : Q = 2 000 pi² × 0,033 × (95 – 75) = 1 320 BTU/h
3. Fenêtres :
– Taxe U pour les fenêtres à double vitrage = 0,30
– Bénéfice/perte de chaleur through les fenêtres :
– Hiver : Q = 200 pi² × 0,30 × (70 – 0) = quatre 200 BTU/h
– Été : Q = 200 pi² × zéro,30 × (95 – 75) = 1 200 BTU/h
4. Portes :
– Frais U pour portes isolées ≈ 0,50
– Achieve/perte de chaleur par les portes :
– Hiver : Q = 80 pi² × 0,50 × (70 – 0) = 2 800 BTU/h
– Été : Q = 80 pi² × 0,50 × (95 – 75) = 800 BTU/h
5. Positive factors internes :
– Occupants : 1 200 BTU/h
– Électroménagers et éclairage : 1 000 BTU/h
6. Cost thermique wise totale :
– Hiver : (10 780) + (4 620) + (4 000) + (2 800) + (12 000) + (1 000) = 24 600 BTU/h
– Été : (3 080) + (1 320) + (1 200) + (800) + (1 000) + (1 000) = 8 600 BTU/h
Cost thermique latente
1. Occupants :
– Bénéfice d’humidité = 4 × 200 BTU/h = 800 BTU/h
2. Activités :
– Cuisiner, prendre une douche et bien d’autres encore. : 1 000 BTU/h
3. Cost thermique latente totale : 800 + 1 000 = 1 800 BTU/h
Cost thermique totale
– Hiver:
– Smart : 24 600 BTU/h
– Latent : 1 800 BTU/h (le contrôle de l’humidité peut être moins critique en hiver, mais doit quand même être pris en compte)
– Été:
– Smart : 8 600 BTU/h
– Latent : 1 800 BTU/h
– Complete:
– Hiver : 24 600 BTU/h
– Été : 8 600 + 1 800 = 10 400 BTU/h
Utility des résultats
Avec les calculs de cost thermique donnés, l’étape suivante consiste à choisir une machine CVC correctement dimensionnée. Les systèmes CVC sont évalués en BTU et en tons (1 tonne = 12 000 BTU). Par exemple:
– Cost hivernale : 24 600 BTU/h suggère un appareil de chauffage avec une fonctionnalité proche de 24 000 – 30 000 BTU/h, ce qui représente une marge pour assurer efficiency et fiabilité.
– Cost estivale : 10 400 BTU/h indique un dispositif de refroidissement légèrement inférieur à 1 tonne, mais il est presque préférable de sélectionner un gadget évalué à 1 tonne (12 000 BTU/h) pour faire face avec succès aux pics de masse.
Considérations supplémentaires
Zonage
Cependant, il convient également de mentionner que les maisons comportant plus d’un étage ou beaucoup plus d’espace peuvent également trouver le zonage utile, automobile la maison est divisée en zones distinctes avec des températures différentes. Cela peut augmenter le confort ainsi que l’efficacité en chauffant et en refroidissant les pièces dans les zones selon leurs besoins.
Conduits
Les conduits doivent généralement être spécialement conçus pour être appropriés et isolés afin d’assurer une bonne dispersion de l’air conditionné. Des conduits qui ne sont pas installés de manière professionnelle ou qui n’ont pas été conçus de manière efficace peuvent entraîner le gaspillage de près de 40 % de l’électricité en refroidissement et en chauffage.
Air flow
Une bonne circulation de l’air est l’un des problèmes clés en termes de manufacturing d’air intérieur et d’humidité. Par conséquent, il est essential de s’assurer que l’appareil CVC est suffisamment équipé pour permettre une air flow permettant d’éliminer la air pollution et l’humidité de l’air intérieur.
Calculateur de cost thermique
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Conclusion
Il est évident que le calcul efficace de la cost pour les régions résidentielles est l’un des facteurs clés pour déterminer le bon fonctionnement d’une unité CVC économe en énergie. Lorsque les propriétaires et les spécialistes CVC réaliseront et estimeront la cost thermique comme elle devrait l’être, ils seront en mesure d’obtenir une électricité efficace, de réduire les coûts des companies publics et d’être rassurés sur la qualité et la durée de vie globale du système installé.
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