Задумал я провести расчеты отдачу финансовых вложений в различные мероприятия по утеплению дома. Типа «ваш рубль, вложенный в такое мероприятие по утеплению, окупится за такое-то время». Задача простая, даже скучная, но результат мог быть любопытен, как получилось с тепловым насосом «воздух-воздух». Почитав несколько статей форума о теплотехнике, я нашел такую странность: считаются теплопотери дома для холодной пятидневки, например 6 кВт, затем эту величину умножают на 365 суток, или на 200, или вовсе не умножают. Теплопотери для холодной пятидневки нужны для определения мощности отопления. А сколько денег будет затрачено всего за год? Как вложение в утепление соотносятся с процентом по депозиту в банке? Будет интересно.

Градусо-сутки отопительного периода

Для точного расчета затрат на отопление или эффективности утепления дома за год нам понадобится значение градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) региона. Что это такое? Во-первых, надо знать, что отопительный период - период года, когда среднесуточная температура наружного воздуха меньше или равна +8°C (Zот.пер.). То есть, если эта температура ≤ 8° – надо включить отопление, если больше – в нем нет необходимости. Второй параметр: средняя температура в отопительный период (Тот.пер.). Оба этих параметра можно найти в СНиП 23-01-99 "Строительная климатология и геофизика". Последнее что надо знать – температура в помещении (Твн.). Умножив разницу температур на продолжительность отопительного периода мы получим ГСОП: (Твн. - Тот.пер.) * Zот.пер. А если эту цифру умножить на 24, то получатся градусо-часы отопительного периода, значение которое необходимо для определения затрат на отопление в киловатт-часах.

Таблицы со значениями ГСОП вы легко найдете через поиск в интернете. Я предпочел эту таблицу, в которой рассчитаны ГСОП для помещений с разной температурой. Стандартной температурой для частного дома считается 20°С (ГОСТ 12.1.005-88). Те, кто любит, чтобы было потеплей, используют значение 22°С. В мастерских, спортивных залах, где проходит активная физическая деятельность, её снижают до 18°С, а ванные комнаты, наоборот, стараются делать тёплыми – 24°С, чтобы не замерзнуть и не покрыться шершавыми мурашками после принятия душа.

Значение температуры в 8°C принято из экономических соображений. Полагается, что разность между температурами внутреннего воздуха 20°C и на улице 8°C будет компенсирована внутренними поступлениями тепла (бытовые приборы), за счет солнечной радиации и аккумулирующей способности здания и находящейся в нем мебели.

Исходные данные

Вы можете смотреть таблицу с расчетами в Google-документы, или скачать таблицу, чтобы произвести собственные расчеты.

Найдите ГСОП (вашего региона и введите в ячейку В2. Для Ярославской области и температуры в помещении 20°С я ввел значение 5300.

Предположим, что у нас запланировано строительство небольшого домика со вторым мансардным этажом. Размеры строения 11,3 х 7,2 метра. Первый этаж имеет высоту 2,4 метра, высота стен второго этажа. Вычисляем площадь стен, не забывая об эркерочках (если имеются) и фронтончиках мансардного этажа. Вычтем площади оконных и дверных проемчиков (например 16м2) и получим круглую циферку 170 м2, которую введем в ячеичку B3 нашей таблички.

В ячейку В4 надо ввести стоимость 1 кВт*ч энергии, которую вы будете использовать для обогрева здания. Если вы используете электричество, то все просто. Если используете иные источники тепла, например газ, уголь, дрова, то вам надо самостоятельно посчитать, во сколько вам обходится эта энергия (методики есть в сети). Я же впишу в таблицу стоимость 1 кВт*ч электричества для моего сельского района – 2,4 рубля.

Ячейка В5 – стоимость одного слоя утеплителя. Так как в последующих расчетах я увеличиваю это значение на 50 мм, то в ячейку В5 я ввожу стоимость 1м2 теплоизоляции именно этой толщины - 65 рублей.

Ограждающая конструкция - это стены без утепления. Например, газобетон, кирпичная кладка или ОСП (для каркасного дома). В вычислениях мы будем учитывать сопротивление теплопередачи этого слой стены. Если вы строите каркасный дом с укосинами, без обшивки ОСП, то можете оставить значения для ОСП. Погрешность в этом случае будет, но незначительная, ибо 9 мм плиты практически не защищают от холода. Толщину ограждающей конструкции вводим в ячейку В6 (у меня это ОСП 9мм), а теплопроводность берем из таблиц в интернете и вносим в В7. Более точное значение теплопроводности вы найдете у производителя материала вашей ограждающей конструкции.

Последние данные, это теплопроводность утеплителя, эффективность которого мы хотим посчитать. Эту цифру вы найдете или в интернете, или у производителя. В моем расчете используется популярная минеральная вата Rockwool Лайт Баттс Скандик с теплопроводностью 0,036 Вт/м°С.

Методика расчета

Вся информация по базовым формулами с примерами взята здесь: http://www.homeideal.ru/data/teplopoteri.html Эти расчеты применяются в начале моих исследований, я лишь шагнул немного дальше.

В качестве отправной точки будет проведен расчет «голой» ограждающей конструкции (строка 9). Далее, в строках с 10 по 15, я буду добавлять утеплителя по 50 мм. Хочется есть, но не могу остановиться - впереди будет неожиданные результаты (я их уже видел).

Для начала, в колонке B посчитаем сопротивление теплопередачи. Для этого надо толщину слоя в миллиметрах перевести в метры и разделить на теплопроводность материала. У ограждающей конструкции (ячейка B11) и теплоизоляции (ячейки B12-В17) теплопроводности разные, поэтому они рассчитываются с разными исходными данными.

В колонке C я суммирую сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции с таким же показателем для утеплителя разной толщины. Это важно, если вы, в качестве ограждающей конструкции используете теплый и/или имеющий большую толщину материал, например брус, или газобетон.

В колонке D узнаем, сколько кВт*ч тепла уходит через стены за сезон. Для этого единицу делим на сопротивление теплопередачи стены, умножаем на общую площадь стен и на ГСОП. Полученное значение надо разделить на 1000, чтобы перевести ватты в киловатты, и умножить на 24, чтобы перевести сутки ГСОП в киловатт-часы.

Интересная цифра появляется в колонке E. Она скажет нам, сколько рублей утечет за сезон через стены с разным количеством слоев утепления.

Увеличение толщины утеплителя снизит расходы на отопления. Какую экономию за год принесет каждый слой теплоизоляции, относительно предыдущего мы увидим в колонке F.

Стоимость утеплителя посчитана в колонке G. Эта цифра нам нужна для того чтобы узнать эффективность наших вложений. Учтите, что стоимость работ по монтажу теплоизоляции мы не учитываем.

Узри!

Для того, чтобы увидеть плоды нашего труда, надо смотреть на колонки с нежно-зелеными заголовками. Каждый последующий слой утепления снижает его эффективность, это нам ведомо. Но насколько снижается эффективность, когда можно остановиться? Ответ мы получим в колонке В, которая дает знание, сколько лет уйдет на то, чтобы окупить затраты на каждый слой утеплителя. Помню, что еще несколько месяцев назад я думал, что 200 мм изоляции для стен избыточны, экономически не эффективны. Потратить 11 000 рублей (утепление от 150 мм до 200 мм) ради годовой экономии в 3000 рублей я считал неоправданным. Однако, стоило мне копнуть чуть глубже, в колонку С, как стало понятно, что я заблуждался. Этот слой утепления окупится за 3,7 года. Да, срок не малый. Однако, если перевести эту сумму в величину, аналогичную ставкам по депозиту в банке, то отношение к этому слою теплоизоляции будет иное. Доходность такого утепления приносит 27% годовых, тогда как в надежном банке сейчас предлагают лишь 5-6%. Чёрт, если есть лишние деньги, то выгодно вложить их в теплоизоляцию! Теперь я понимаю, почему даже в теплых европейских странах, норма утепления значительно выше привычных нам 150-200 мм. Да, там теплей, но и процент по депозитам там ниже. Вложение в утепление дает домовладельцу большую экономию, нежели если он положит сэкономленные деньги в банк. Катарсис, феерия, прозрение.

Выводы

1/ Деньги, вложенные в теплоизоляцию дома, не идентичны тем, что вы положите на депозитный счет банка. Почему? Вы можете вернуть деньги из банка в любой момент, они у вас не пропадают (тут я криво улыбнулся). Деньги, вложенные в утеплитель, «ушли» от вас навсегда. Если вы относитесь к дому, как к вложению средств, то наращивание толщины изоляции до 250 мм (в каркасном доме) вполне оправдано. Первые 6 лет утеплитель будет возвращать вам потраченные на него деньги, еще через 6 лет вы получите прибыль эквивалентную 8,25% годовых (16,5 / 2), и чем дольше вы живете в своём гнездышке, тем ближе будет цифра к 16,5% годовых.

2/ Деньги в банке постепенно обесцениваются, если только вы не пополняете депозит, компенсируя инфляцию, а утеплитель растет в цене вместе с инфляцией без дополнительных вложений.

3/ Рост тарифов на энергоносители снижает эффективность вашего депозита, если только не растет и банковский процент. Утеплитель тем более эффективен, чем выше тарифы на энергию.

4/ Если вы живете в доме не постоянно, в дачном режиме, то вложение в 300 мм окажется нерентабельным. Ибо затраты энергии на отопление за сезон становятся изначально небольшими за счет сокращения градусо-суток отопительного периода. Я бы порекомендовал попробовать посчитать ваш собственный ГСОП с учетом того, как часто вы бываете на даче в отопительный период.

5/ Рентабельность теплоизоляции будет ниже, если вы отапливаете дом дешевым теплом, например газом или дровами.

Мой личный вывод: никаких сомнений, что толщина утепления стен у меня должна быть минимум 200 мм. Сейчас вернется моя возлюбленная, расскажу ей о своих изысканиях, попробую уговорить ее на 250.

Уговаривать не пришлось, она сразу всё поняла. Умничка.