Izračun snage kotlova za grijanje za privatnu kuću

Udobnost ljudi koji borave u zatvorenom, posebno u zimskoj sezoni, uvelike ovisi o temperaturi zraka oko njih. Stoga, među inženjerskim komunikacijama, opremljenim u stambenim prostorijama, sustav grijanja zauzima prvo mjesto. U urbanim uvjetima, pitanja grijanja stanova najčešće se rješavaju centralizirano, međutim, u privatnim kućama njihovi vlasnici moraju opremiti autonomne sustave grijanja, čiji je glavni element kotao za toplu vodu. Učinkovitost cijelog sustava ovisi o tehničkim i ekonomskim karakteristikama potonjeg.

Kako izračunati snagu kotla

Snaga kotla za grijanje glavni je pokazatelj koji karakterizira njegove mogućnosti povezane s optimalnim zagrijavanjem prostorija tijekom vršnih opterećenja. Ovdje je glavna stvar ispravno izračunati koliko je topline potrebno za njihovo zagrijavanje. Samo u ovom slučaju bit će moguće odabrati pravi kotao za grijanje privatne kuće u smislu snage.

Da bi se izračunala snaga kotla za kuću, koriste se razne metode, u kojima se površina ili volumen grijanih prostorija uzima kao osnova. Nedavno je potrebna snaga kotla za grijanje određena pomoću takozvanih koeficijenata kuće utvrđenih za različite tipove kuća unutar (W / m2):

• 130 ... 200 - kuće bez toplinske izolacije;
• 90 ... 110 - kuće s djelomično izoliranom fasadom;
• 50… 70 - kuća izgrađenih pomoću tehnologija XXI stoljeća.

Množenjem površine kuće s pripadajućim koeficijentom kuće dobili smo potrebnu snagu kotla za grijanje.

Proračun snage kotla prema geometrijskim dimenzijama prostorije

Možete okvirno izračunati snagu kotla za grijanje kuće prema njegovoj površini. U ovom slučaju koristi se formula:

Wcat = S * Wud / 10gdje:

• Wcat - nazivna snaga kotla, kW;
• S - ukupna površina grijane prostorije, kvadratnih metara;
• Drvo - specifična snaga kotla, koja pada na svakih 10 kvadratnih metara M. grijano područje.

U općenitom slučaju pretpostavlja se da je, ovisno o regiji u kojoj se soba nalazi, vrijednost specifične snage kotla (kW \ sq. M.):

• za južne regije - 0,7 ... 0,9;
• za područja srednje trake - 1,0 ... 1,2;
• za Moskvu i Moskovsku regiju - 1,2 ... 1,5;
• za sjeverne regije - 1,5 ... 2,0.

Gornja formula za izračunavanje kotla za grijanje kuće prema površini koristi se u slučajevima kada će se jedinica za grijanje vode koristiti samo za grijanje prostorija visine ne veće od 2,5 m.

Ako se pretpostavlja da će se u sobi instalirati dvokružni kotao, koji osim grijanja, mora korisnicima pružati i toplu vodu, dobivena izračunata snaga mora se povećati za 25%.

Ako visina grijanih prostorija prelazi 2,5 m, tada se dobiveni rezultat ispravlja množenjem s koeficijentom Kv. Kv = N / 2,5, gdje je N stvarna visina prostorije, m.

U ovom slučaju konačna formula izgleda ovako: P = (S * Wsp / 10) * Kv

Ova metoda izračuna potrebne snage, koju mora imati kotao za grijanje, prikladna je za male zgrade s izoliranim potkrovljem, prisutnošću toplinske izolacije zidova i prozora (dvostruko ostakljenje) itd.U drugim slučajevima, rezultat dobiven kao rezultat približnog izračuna može dovesti do činjenice da kupljeni kotao neće moći normalno raditi. Istodobno, prekomjerna ili nedovoljna snaga pridonosi pojavi niza neželjenih problema za korisnika:

• smanjenje tehničkih i ekonomskih pokazatelja kotla;
• neuspjeh u radu sustava automatizacije;
• brzo trošenje dijelova i komponenata;
• kondenzacija u dimnjaku;
• začepljenje dimnjaka proizvodima nepotpunog izgaranja goriva itd .;

Za dobivanje točnijih rezultata potrebno je uzeti u obzir količinu stvarnih gubitaka topline kroz pojedine elemente zgrada (prozori, vrata, zidovi itd.).

Ažurirani izračun snage kotla

Izračun sustava grijanja, koji uključuje kotao za grijanje, mora se provesti pojedinačno za svaki objekt. Uz njegove geometrijske dimenzije, važno je uzeti u obzir i niz takvih parametara:

• prisutnost prisilne ventilacije;
• klimatska zona;
• dostupnost opskrbe toplom vodom;
• stupanj izolacije pojedinih elemenata predmeta;
• prisutnost potkrovlja i podruma itd.

Općenito, formula za točniji izračun snage kotla je sljedeća:

Wcat = Qt * Kzapgdje:

• Qt - gubitak topline objekta, kW.
• Kzap - faktor sigurnosti, čija se vrijednost preporučuje povećati projektnu sposobnost objekta. U pravilu, njegova vrijednost je u rasponu od 1,15 ... 1,20 (15-20%).

Predviđeni gubici topline određuju se prema formulama:

Qt = V * ΔT * Kp / 860, V = S * H; Gdje:

• V - volumen prostorije, kubnih metara;
• ΔT - razlika između vanjske i unutarnje temperature zraka, ° S;
• Cr - koeficijent rasipanja, ovisno o stupnju toplinske izolacije objekta.

Faktor rasipanja odabire se na temelju vrste zgrade i stupnja njezine toplinske izolacije.

• Objekti bez toplinske izolacije: hangari, drvene barake, valovite željezne konstrukcije itd. - Cr = 3,0 ... 4,0.
• Zgrade s niskom razinom toplinske izolacije: zidovi u jednoj cigli, drveni prozori, škriljevac ili željezni krov - Kr se uzima jednakim u rasponu od 2,0 ... 2,9.
• Kuće s prosječnim stupnjem toplinske izolacije: zidovi od dvije cigle, mali broj prozora, standardni krov itd. - Cr je 1,0 ... 1,9.
• Moderne, dobro izolirane zgrade: podno grijanje, prozori s dvostrukim ostakljenjem itd. - Cr je u rasponu od 0,6 ... 0,9.

Kako bi potrošači olakšali pronalazak kotla za grijanje, mnogi proizvođači postavljaju posebne kalkulatore na svoje web stranice i web stranice prodavača. Uz njihovu pomoć unosom potrebnih podataka u odgovarajuća polja moguće je s velikim stupnjem vjerojatnosti utvrditi za koju je površinu, na primjer, predviđen kotao od 24 kW.

Takav kalkulator u pravilu izračunava prema sljedećim podacima:

• prosječna vrijednost vanjske temperature u najhladnijem tjednu u zimskoj sezoni;
• temperatura zraka unutar predmeta;
• prisutnost ili odsutnost opskrbe toplom vodom;
• podaci o debljini vanjskih zidova i podova;
• materijali od kojih se izrađuju podovi i vanjski zidovi;
• visina stropa;
• geometrijske dimenzije svih vanjskih zidova;
• broj prozora, njihove veličine i detaljan opis;
• informacije o prisutnosti ili odsutnosti prisilne ventilacije.

Nakon obrade dobivenih podataka, kalkulator će kupcu dati potrebnu snagu kotla za grijanje, a također će naznačiti vrstu i marku jedinice koja udovoljava zahtjevu. Primjer izračuna linije plinskih kotlova dizajniranih za grijanje kuća različitih veličina prikazan je u tablici:

Napomena za stupac 11: Ns - viseći atmosferski kotao, A - podni kotao, Nd - zidni turbopunjač.

Prema gornjim metodama izračunava se snaga plinskog kotla. Međutim, oni se također mogu koristiti za izračunavanje karakteristika snage jedinica za grijanje vode koje rade na druge vrste goriva.

Obračun gubitaka topline

Kada započinjemo s razvojem autonomnog sustava grijanja, prije svega je potrebno saznati koliko topline izlazi na ulicu tijekom najtežih mrazeva kroz takozvane zatvorene konstrukcije. To uključuje zidove, prozore, pod i krov. Samo određivanjem količine gubitaka topline bit će moguće prisustvovati odabiru izvora topline odgovarajuće snage. Treba imati na umu da se gubitak topline u zgradi u zimskoj sezoni događa ne samo kroz zatvorene konstrukcije. Značajan dio generirane topline (do 30%) troši se na grijanje hladnog zraka koji dolazi s ulice zbog prirodne ventilacije.

Ukupna količina topline potrebna za zagrijavanje prostorije određuje se formulom:

Q = Qconstruct + Qairgdje:

• Qconstruct - količina topline izgubljene kroz strukturu iste vrste, W;
• Qair - količina topline potrošene za zagrijavanje zraka koji dolazi s ulice, W.

Zbrajanjem vrijednosti dobivenih kao rezultat izračuna, određuju se ukupna toplinska opterećenja na sustav grijanja cijele zgrade.

Sva mjerenja provode se na vanjskoj strani zgrade, bez zauzimanja zahvaćajući njezine uglove. Inače, izračun gubitka topline bit će netočan.

Postoje i drugi načini curenja topline u sobama, na primjer, kroz kuhinjsku napu, otvorena vrata i prozore, pukotine na konstrukcijama itd. Međutim, količina izgubljene topline iz tih razloga praktički ne prelazi 5% ukupnih gubitaka topline i stoga se ne uzima u obzir u izračunima. ...

Proračun gubitaka topline kroz zatvorene konstrukcije

Složenost izračuna leži u činjenici da se on mora provesti za svaku sobu zasebno, pažljivo ispitujući, mjereći i procjenjujući stanje svakog od njegovih elemenata koji se nalaze u okolini. Samo u ovom slučaju moguće je uzeti u obzir svu toplinu koja napušta kuću.

Na temelju rezultata mjerenja određuje se površina S svakog elementa ogradnih konstrukcija koja se zatim ubacuje u osnovnu formulu za izračunavanje količine izgubljene toplinske energije:

Qconstr = 1 / R * (Tv-Tn) * S * (1 + Σβ), R = δ / λ; Gdje:

• R - toplinska otpornost građevinskog materijala, kvadrat M. ° S / W;
• δ - toplinska vodljivost građevinskog materijala, W / m ° S);
• λ - debljina građevinskog materijala, m;
• S - površina vanjske ograde, kvadratnih metara;
• televizor - temperatura zraka u zatvorenom, ° S;
• Tn - najniža temperatura zraka u zimskoj sezoni, ° S;
• β - gubitak topline, koji ovisi o orijentaciji zgrade.

Ako se struktura sastoji od nekoliko materijala, na primjer, zid od opeke s izolacijom, vrijednost toplinskog otpora R izračunava se zasebno za svaki od tih materijala i zatim zbraja.

Gubici topline, ovisno o orijentaciji zgrade, odabiru se ovisno o tome gdje je orijentiran zatvarajući element:

• na sjevernu stranu - β = 0,1;
• na zapad ili jugoistok - β = 0,05;
• prema jugu ili jugozapadu - β = 0.

Proračun toplinskih gubitaka kroz elemente ogradnih konstrukcija provodi se za svaku prostoriju u zgradi, a zatim se zbrajanjem dobiva predviđena vrijednost ukupnih toplinskih gubitaka u njoj. Nakon toga nastavljaju s računanjem u susjednoj sobi. Kao rezultat izvedenih radova, vlasnik kuće moći će prepoznati načine maksimalnog istjecanja topline i ukloniti uzroke njihovog nastanka.

Proračun potrošene topline za grijanje ventilacijskog zraka

Količina topline koja se troši za zagrijavanje ventilacijskog zraka u nekim slučajevima doseže 30% ukupnih gubitaka toplinske energije. Ovo je dovoljno velika vrijednost, koju je nepraktično zanemariti. Za izračunavanje količine topline koja će se prisiliti potrošiti na zagrijavanje dovodnog zraka koristi se sljedeća formula:

Qair = c * m * (Tv-Tn)gdje:

• c - toplinski kapacitet smjese zraka čija je vrijednost 0,28 W / kg ° C;
• m - maseni protok zraka koji ulazi u prostoriju s ulice, kg.

Brzina protoka zraka koji ulazi izvana u prostoriju određuje se pretpostavljajući da se zrak obnavlja u cijeloj kući 1 puta na sat.U ovom slučaju, zbrajanjem volumena svih prostorija, dobiva se volumetrijska vrijednost protoka zraka. Zatim se pomoću vrijednosti gustoće zraka njegov volumen pretvara u masu. Ovdje trebate uzeti u obzir činjenicu da gustoća zraka ovisi o njegovoj temperaturi.

Zamjenom svih poznatih vrijednosti u gornjoj formuli, određuje se količina topline potrebna za zagrijavanje dovodnog zraka.

Uobičajene pogreške

Izračun autonomnog sustava grijanja složen je postupak koji se sastoji od nekoliko međusobno povezanih postupaka, korak po korak:

1. Proračun toplinskih gubitaka objekta.
2. Određivanje temperaturnog režima pojedinih prostorija i zgrade u cjelini.
3. Proračun snage radijatorskih baterija za grijanje.
4. Hidraulički proračun sustava grijanja.
5. Proračun snage kotla za grijanje.
6. Određivanje ukupne zapremine autonomnog sustava grijanja.

Termički proračun sustava grijanja nije teoretska studija, već točan i razuman rezultat, čija će vam praktična primjena omogućiti da pravilno odaberete sve potrebne dijelove i opremite učinkovit sustav grijanja koji bez problema funkcionira već dugi niz godina .

Glavna pogreška koju mnogi vlasnici privatnih kuća čine je ignoriranje nekih faza izračuna. Oni vjeruju da je za rješavanje problema dovoljno odabrati snažniji kotao, usredotočujući se samo na podatke približnog izračuna njegove snage na površini sobe. Ovaj pristup prijeti nepotrebnim operativnim troškovima i često dovodi do činjenice da će kotao raditi stalno, radijatorske baterije će biti vruće, a soba hladna. U tom je slučaju potrebno vratiti se u izvorno stanje i napraviti cjeloviti izračun sustava grijanja. Tek tada se može početi uklanjati nedostaci uzrokovani kritičnim pogreškama u izračunima.