Мы в Google+ декабря 2017

пятница, 1 декабря 2017 г.

Измеряем потери тепла

"Лето красное пропела,
оглянуться не успела,
как зима катит в глаза"
Этот отрывок может служить прекрасной иллюстрацией того побудительного мотива, который известен большинству россиян под девизом "зима пришла неожиданно!". Как то вдруг стало неуютно и просто холодно в местах моего постоянного обитания. Опять возникла извечная дилемма: уповать на то, что зима будет теплой, а власти гуманными и заботливыми, или оторвать пятую точку от компьютерного кресла и начать решать проблему утечек тепла в местах моего постоянного обитания. Принято решение начать решать. Первый вопрос, который возник в связи с этим решением, как это делается. Интернет услужливо сообщил, что можно просто вызвать специалистов. Прекрасное решение проблемы! Правда возникла другая проблема: где взять деньги? Поскольку мест постоянного обитания несколько, и находятся они преимущественно за городом, то на специалистов денег надо не мало.
Другой вариант, предложенный интернетом, это специальный прибор под названием "тепловизор". Скажу сразу, ценники на эти приборы совершенно не гуманные, самые дешевые китайские приставки к смартфонам начинаются от 20 тысяч рублей. Более менее сносные приборы стоят уже в районе 150-200 тысяч рублей. Портативный тепловизор представляет собой некое подобие цифрового фотоаппарата, который делает визуализацию излучения в диапазоне 8-14 мкм. Выглядит это примерно так:


Исходя из шкалы в правой части картинки, более холодные поверхности выглядят темнее и их цвет меняется от фиолетово-сиренево-малинового до красно-оранжево-желтого для более теплых поверхностей.
Для создания интриги скажу, что мой вариант тепловизора обошелся мне в 650 рублей. Картинка с него получается не такая красивая, но с решением задачи качественной оценки утечек тепла мой тепловизор справляется не хуже фирменного. Судите сами:







Давайте разберем, что получилось. Начнем с фронтальной части дома. Первый этаж представляет из себя сруб из довольно таки толстого бревна. И только верхняя часть сруба, а именно три венца сделаны из квадратного бруса, ну может 200х200. На теплограмме эти три венца хорошо видно, они чуть светлее и теплее на один градус, чем сруб. Характерно то, что срубу уже лет 15 и он хорошо сел, и пробоя между венцами практически не наблюдается, либо не хватает точности измерения. По углам температура выше на два градуса, и это закономерно, там находятся шиповые соединения. Качество шипов назвать высоким нельзя. но они запенены из монтажного пистолета, поэтому теплопотери по шипам равномерные. Перейдем к фронтону:
конструкция фронтона каркасная с минеральным утеплителем и пароизоляцией. С внутренней стороны фронтон зашит плитой OSB. Поскольку конструкция фронтона однообразная, то перепад температуры по высоте фронтона я бы связал с распределением температуры воздуха на втором этаже. Если предположить, что теплопроводность фронтона примерно одинаковая по всей плоскости, то прогрев фронтона имеет неравноиерность, вверху, где собирается теплый воздух, он выше. Соответственно с уличной стороны температура фронтона тоже выше из за неравномерного прогрева фронтона изнутри дома. Поскольку окно представляет из себя обычную раму с одинарным стеклом, то через окно идет интенсивная отдача тепла, это хорошо видно на теплограмме. Какие выводы следуют из этого анализа теплограммы фронтона?
1.Требуется дополнительное утепление по шиповым соединениям сруба
2.Требуется дополнительное утепление верхней части фронтона.
3.Требуется принять меры к утеплению окна, возможно помимо установки второго стекла (предусмотрено конструкцией окна) и установки уплотнителя на коробку (предусмотрено конструкцией коробки), придется на зиму закрыть изнутри окно полиэтиленом (как временная мера)
Перейдем к экспресс анализу боковой стороны дома. Бревенчатый сруб заканчивается еще до двери, граница сруба(шиповое соединение) там где начинается зашивка доской по каркасу. Помещение левее сруба это каркасная пристройка типа сени, летняя кухня для готовки, в данный момент не отапливается. Поэтому измерения ограничены границей сруба. Нижний венец лежит ниже уровня пола, поэтому он имеет уличную температуру. Печь находится справа от окна, там же в углу проходит дымоход вверх через крышу. Между печью и стеной на высоту полтора метра от пола проложена теплоизоляция, поэтому стена холодная, выше стена теплая, поскольку там печь и дымоход. Вообще вся верхняя часть сруба от середины окна теплее нижней части на 2 градуса. Это связано с тем, что над этой зоной находится потолок 1 этажа и тепло в первую очередь собирается там. Как вариант возможно утепление этой зоны, чтобы уменьшить рпассеивание тепла через эту часть сруба. Также хорошо виды проблемы с теплоизоляцией вокруг оконной коробки. Нужно снимать наличники с уличной стороны и возможно запенивать пространство между проемом в стене сруба и оконной коробкой. Также все, что было сказано относительно окна на фронтоне, касается и этого окна. Для полноты анализа этой стены перейдем внутрь дома и сделаем тепловой анализ этой стены изнутри. Поскольку внутри дома другая температура, чем на улице, для визуализации выбрана другая цветовая шкала соответствия значения температуры цвету. Поэтому есть смысл сравнивать тепловую картинку с улицы и внутри дома одной и той же стены с целью поиска проблемных зон, которые должны быть и на наружней и на внутренней теплограмме расположены в одном и том же месте. Теплограмма стены изнутри дома представлена развернуто зеркально, чтобы было проще сравнивать с наружней картинкой.






В принципе эти две картинки одной и той же стены с разных сторон даже в комментариях не нуждаются, может быть только пара пояснений. Как я уже говорил, справа в углу расположена печка и дымоход, я не стал приводить ее тепловую характеристику, она видна просто как фрагмент фотографии печки. Видны проблемы в зоне левее окна, примерно от пола до середины окна по высоте и левее до левой стены. Это объясняется тем, на примыкающей стене в самом углу расположена дверь в сени, которая для зимней эксплуатации явно нуждается в утеплении.
Перейдем на второй этаж и посмотрим на фронтон изнутри


 Если сравнить тепловую характеристику фронтона изнутри и снаружи, то можно проследить хорошую корреляцию между тепловыми характеристиками.





Данная корреляция только подтверждает те выводы и рекомендации по утеплению фронтона, которые были сделаны выше.
Думаю, измерение тепловой характеристики и ее анализ проведен достаточно подробно, на этом можно приостановиться. Изложению самого метода измерения и используемых приборов будет рассмотрено в следующей статье, посвященной этой теме. Спасибо за внимание, позвольте пожелать Вам смелости и здоровой дерзости в Ваших проектах!