Wybór kotła grzewczego: jak obliczyć moc kotła

Treść artykułu

• Co decyduje o wymaganej mocy
• Obliczanie strat ciepła w budynku
• Rodzaje energii – jakie są różnice
• Od czego zależy sprawność kotła
• Automatyka i sprzęt pomocniczy

Prywatni deweloperzy prawdopodobnie będą zainteresowani tym, jak poprawnie obliczyć moc urządzeń grzewczych. Artykuł zapozna czytelników z podstawami metodologii obliczeń ciepłowniczych, tak aby zakup kotła nie okazał się niepotrzebnie drogi, a w domu zimą jest za zimno.

Co decyduje o wymaganej mocy

Każdy budynek jest wyjątkowy ze względu na zachodzące w nim procesy ciepłownicze. Przy wyborze mocy kotła najciekawszymi wskaźnikami są straty ciepła. Ściśle mówiąc, moc kotła musi odpowiadać ilości ciepła, które opuszcza dom z powodu różnicy temperatur między dwoma środowiskami. Istnieje kilka głównych obszarów o najwyższych wskaźnikach wycieków:

1. Płyta dachowo-stropowa – do 30%.
2. Ściany i podłogi – do 50%.
3. Okna i drzwi – 15%.
4. Wentylacja – 5-10%.

Aby ustawić ilościowe wartości strat ciepła, możesz użyć wszelkiego rodzaju kalkulatorów. Dokładniejsze dane wyliczane są przez indywidualne obliczenia, dla których mają one fundamentalne znaczenie:

1. Grubość i materiał ścian, podłóg.
2. Różnica temperatur między powietrzem zewnętrznym i wewnętrznym.
3. Obszar ścian otaczających.
4. Liczba drzwi i okien, rodzaj szyb zespolonych.
5. Wydajność wentylacji.
6. Głębokość zamarzania gleby, średnie obciążenie domu wiatrem i inne czynniki.

Istnieją dwa sposoby osiągnięcia nominalnej mocy wymaganej do utrzymania komfortowej temperatury wewnątrz budynku. Pierwsza polega na prawie nieograniczonym wzroście wydajności urządzeń grzewczych. Druga opcja oznacza szczegółowe badanie technicznych właściwości termicznych domu, obliczenie wartości strat ciepła dla każdej otaczającej płaszczyzny i wykonalną eliminację wycieków. W tym ostatnim aspekcie badania termowizyjne pomieszczeń i domu jako całości stają się coraz bardziej istotne..

Obliczanie strat ciepła w budynku

Istotę obliczeń inżynierii cieplnej najłatwiej będzie wyjaśnić na przykładzie dość prymitywnego parterowego budynku. Wstępne dane są następujące:

1. Całkowita powierzchnia domu: 100 m².
2. Wysokość sufitu: 2,5 m.
3. Ściany: gazobeton 30 cm.
4. Zakład: belka drewniana o grubości 25 cm z wypełnieniem wełną mineralną o gęstości 60 kg / m³.
5. Izolacja termiczna: zewnętrzna styropian o grubości 50 mm.
6. Wentylacja: wymiana powietrza do 40 m³ za godzinę.
7. Podłoga: beton monolityczny z 20 cm wypełnieniem na ziemi z pokruszonej keramzytu.

Żądana temperatura wewnątrz domu: 23-25 ​​° С, w regionie średnia temperatura stycznia to -5 …- 6 ° С. Ponieważ obliczenia przeprowadza się w celu określenia maksymalnej mocy systemu grzewczego, konieczne jest skorelowanie tych danych z najniższą temperaturą występującą w ciągu roku. Powiedzmy, że jest to -25 ° С, obliczenie tej wartości zostanie przeprowadzone równolegle.

Dla wygody podzielimy dom na cztery strefy po 25, 35 i 40 m², używając konturów wewnętrznych przegród jako przewodnika. Ten podział obliczeń na małe etapy również ułatwia proces..

Na powierzchni 25 m² istnieją dwie ściany zewnętrzne, ich łączna powierzchnia wynosi 26,9 m². Dodatkowo mamy prawie 25 m² podłoga i ten sam sufit. Dla każdego rodzaju przegrody zewnętrznej obliczamy indywidualnie według wzoru:

• Q_{pocić się} = S x (? T) x (1 + Q_ext1 + Q_ext2 + … + Q_addN) x K._pozy / R_ogr

Tutaj: S to obszar jednolitego ogrodzenia (m²).

Q_wew – udział strat dodatkowych: przez wietrzenie, otwieranie drzwi lub mostków zimnych, także przy stropach powyżej 4 m. Wartość warunkowa, łączna wartość rzędu 1,5-2 da dobry „margines bezpieczeństwa”.

DO_pozy – tabelaryczna wartość współczynnika położenia (położenia) konstrukcji projektowej względem powietrza zewnętrznego. W przybliżonych obliczeniach przyjmuje się, że wynosi 1, w zależności od orientacji ściany, waha się od 1,05 do 1,1.

R_ogr – odporność na przenikanie ciepła, każdy materiał jest inny (m²Kelwin / W).

Podstawiając znane nam wartości do wzoru, otrzymujemy:

1. Do podłogi Q_{pocić się} = 25 x 14 x 1,22 x 1,06 / 0,853 = 0,53 kWh dla średniej temperatury (0,72 kWh dla minimum).
2. Do sufitu Q_{pocić się} = 25 x 27 x 1,95 x 1 / 1,3 = 1,01 kWh dla średniej temperatury (1,76 kWh dla minimum).
3. Do ścian Q_{pocić się} = 26,9 x 30 x 1,85 x 1,05 / 1,12 = 1,44 kWh dla średniej temperatury (2,33 kWh dla minimum).

Odpowiednio, całkowita utrata ciepła w pierwszej strefie wynosi 2,98 kWh. Unikając dodatkowych obliczeń, proporcjonalnie zwiększymy straty ciepła pomieszczenia o 25 m² czterokrotnie, uzyskując średnio 11,92 kWh i szczytową stratę ciepła 19,24 kWh dla całego domu. Ta ostatnia w rzeczywistości to pożądana moc kotła grzewczego (bardzo bliska rzeczywistości), ale nie wszystko jest takie proste.

Rodzaje energii – jakie są różnice

Jeśli nie jesteś gotowy lub nie chcesz zaopatrywać swojego domu w ogrzewanie geotermalne, istnieje kilka opcji wyboru nośnika energii: prąd, gaz lub paliwo stałe. Odnośnie dwóch ostatnich, jedno można jednoznacznie stwierdzić: wyposażenie kotła na nich ma możliwość konwersji tylko określonej części paliwa na ciepło użytkowe, reszta jest marnowana.

Przyczyn jest kilka: niepełne spalanie paliwa, utrata części ciepła wraz z produktami spalania, awarie automatyczne prowadzące do przegrzania bezwładnościowego. Tak więc nawet jedna trzecia pieniędzy wydanych na ogrzewanie gazowe jest marnowana, paliwa stałe mają jeszcze większe wycieki.

Kotły elektryczne są pozbawione tej wady: ile kilowatów mocy pominięto w kablu wejściowym, prawie taka sama ilość pozostała w domu, ponieważ konwersja energii odbywa się z wydajnością 99% dla prawie wszystkich typów grzejników.

Od czego zależy sprawność kotła

Przede wszystkim od prawidłowego pobrania. W przypadku urządzeń gazowych jest to pojemność palnika, w przypadku urządzeń na paliwo stałe – masa paliwa w piecu. Optymalnie dobrać ilość paliwa w taki sposób, aby całe ciepło z jego spalania mogło zostać odebrane przez wymienniki ciepła.

Bardzo ważne jest, aby zrozumieć, że im bliżej mocy znamionowej kotła do wartości szczytowej, tym wyraźniejsze jest niepełne przenoszenie ciepła i spalanie wadliwe chemicznie. Optymalnie jest dobrać moc kotła o 20–25% wyższą od oczekiwanego szczytowego, aby urządzenie nie pracowało w trybie wymuszania wzmocnionego.

Wiele zależy również od konstrukcji kotła. Nowoczesne jednostki zapewniają ochronę przed utratą ciepła przez korpus, ciągłe środowisko pieca z chłodziwem oraz wysoce wydajne schematy automatyki. Nie zapominaj również o znaczeniu kontroli ciągu: większość paliwa nie wypala się z powodu braku tlenu.

Automatyka i sprzęt pomocniczy

To zależy od Ciebie: po prostu zwiększyć moc kotła lub spróbować poprawić jego sprawność. To ostatnie można osiągnąć, instalując automatykę, która podgrzeje chłodziwo w optymalnych momentach dużej różnicy temperatur, utrzymując stałą temperaturę powietrza. Efektywność podgrzewania wody w systemie można również zwiększyć poprzez wymuszoną cyrkulację i nadciśnienie..

Istnieje spory arsenał sposobów wykorzystania ciepła resztkowego – wszelkiego rodzaju rekuperatory i ekonomizery. Można śmiało powiedzieć, że takie wyposażenie kotła sprawdza się dobrze przy mocach powyżej 40 kW, ale nawet na mniejszą skalę sprzęt może być dość skuteczny..

Powiązane Wpisy:

1. Czyszczenie kotła grzewczego Co należy zrobić, aby oczyścić kocioł grzewczy ze złóż mineralnych i brudu, jakich narzędzi do tego potrzebujesz i jakie niuanse należy wziąć pod uwagę, opisano w tym artykule. Instalacja wodno-kanalizacyjna potrwa...
2. Jak wykonać współosiowy komin do kotła gazowego Treść artykułu Zasada współosiowego komina wymagania sprzętowe Wykonanie przejścia rury Instalacja zewnętrzna i wewnętrzna Różnice w montażu kominów pionowych Przepisy przeciwpożarowe i wymagania instalacyjne Systemy kominowe typu współosiowego mają szereg zalet,...
3. Cechy instalacji kotła na paliwo stałe Stosowanie kotłów na paliwo stałe jako źródła energii cieplnej wymaga uwzględnienia pewnych różnic w ich montażu i eksploatacji w porównaniu z odpowiednikami elektrycznymi i gazowymi. Rozważmy w tym artykule podstawowe zasady...
4. Jaki stabilizator napięcia wybrać dla kotła Treść artykułu Dlaczego stabilizacja napięcia jest tak ważna Parametry sieci Rodzaje stabilizatorów Nieprzerwane źródło zasilania Porównanie modeli Dzisiaj porozmawiamy o wyborze stabilizatora napięcia do kotła grzewczego. O ile jakość zasilania z...