A ház fűtési kazánjainak teljesítményének kiszámítása

A bent tartózkodó emberek kényelme, különösen a téli szezonban, nagyban függ a körülöttük lévő levegő hőmérsékletétől. Ezért a lakóhelyiségekben felszerelt mérnöki kommunikációk között a fűtési rendszer az első helyet foglalja el. Városi körülmények között a lakások fűtésével kapcsolatos kérdéseket legtöbbször centralizált módon oldják meg, azonban a magánházakban tulajdonosaiknak autonóm fűtési rendszereket kell felszerelniük, amelyek fő eleme a melegvíz kazán. A teljes rendszer hatékonysága az utóbbi műszaki és gazdasági jellemzőitől függ.

Hogyan számoljuk ki a kazán teljesítményét

A fűtőkazán teljesítménye a fő mutató, amely jellemzi képességeit a helyiségek optimális fűtéséhez csúcsterhelés alatt. A legfontosabb itt helyesen kiszámítani, hogy mennyi hőre van szükség a fűtésükhöz. Csak ebben az esetben lehet majd megválasztani a megfelelő kazánt egy magánház fűtésére teljesítmény szempontjából.

A ház kazánjának teljesítményének kiszámításához különféle módszereket alkalmaznak, amelyekben a fűtött helyiségek területét vagy térfogatát veszik alapul. A közelmúltban a fűtőkazán szükséges teljesítményét az úgynevezett ház-együtthatók segítségével határozták meg, amelyek különféle típusú házakra vonatkoztak (W / m2):

• 130 ... 200 - házak hőszigetelés nélkül;
• 90 ... 110 - házak részben szigetelt homlokzattal;
• 50… 70 - a XXI. Század technológiáinak felhasználásával épült házak.

Ha megszorozzuk a ház területét a megfelelő ház együtthatóval, megszereztük a fűtőkazán szükséges teljesítményét.

A kazán teljesítményének kiszámítása a helyiség geometriai méretei szerint

Körülbelül kiszámíthatja a ház fűtésére szolgáló kazán teljesítményét annak területe szerint. Ebben az esetben a képletet használjuk:

Wcat = S * Wud / 10hol:

• Wcat - a kazán névleges teljesítménye, kW;
• S - a fűtött szoba teljes területe, négyzetméter M;
• Faipari - a kazán fajlagos teljesítménye, amely 10 négyzetméterenként esik. fűtött terület.

Általános esetben feltételezzük, hogy a helyiség régiójától függően a kazán fajlagos teljesítményének értéke (kW \ sq. M.):

• a déli régiók esetében - 0,7 ... 0,9;
• a középső sáv területein - 1,0 ... 1,2;
• Moszkva és a moszkvai régió esetében - 1,2 ... 1,5;
• az északi régiók esetében - 1,5 ... 2,0.

A ház fűtésére szolgáló kazán területenkénti kiszámításához a fenti képletet azokban az esetekben alkalmazzák, amikor a vízmelegítő egységet csak legfeljebb 2,5 m magasságú helyiségek fűtésére használják.

Ha feltételezzük, hogy a helyiségben kettős áramkörű kazán kerül beépítésre, amelynek a fűtés mellett meleg vizet kell biztosítania a felhasználók számára, a kapott számított teljesítményt 25% -kal kell növelni.

Ha a fűtött helyiség magassága meghaladja a 2,5 m-t, akkor a kapott eredményt korrigáljuk a Kv együtthatóval megszorozva. Kv = N / 2,5, ahol N a szoba tényleges magassága, m.

Ebben az esetben a végső képlet így néz ki: P = (S * Wsp / 10) * Kv

A szükséges teljesítmény kiszámításának ez a módszere, amelyre a fűtőkazánnak rendelkeznie kell, alkalmas a szigetelt tetőtérrel rendelkező kis épületekhez, a falak és ablakok hőszigetelésének jelenlétéhez (dupla üvegezés) stb.Más esetekben a hozzávetőleges számítás eredményeként kapott eredmény oda vezethet, hogy a megvásárolt kazán nem lesz képes normálisan működni. Ugyanakkor a túlzott vagy elégtelen energia hozzájárul a felhasználó számára számos nemkívánatos probléma megjelenéséhez:

• a kazán műszaki és gazdasági mutatóinak csökkentése;
• meghibásodás az automatizálási rendszerek működésében;
• az alkatrészek és alkatrészek gyors kopása;
• kondenzáció a kéményben;
• a kémény eltömődése az üzemanyag hiányos elégetésének termékeivel stb .;

A pontosabb eredmények elérése érdekében figyelembe kell venni a tényleges hőveszteség mértékét az épületek egyes elemein (ablakok, ajtók, falak stb.) Keresztül.

A kazán kapacitásának frissített számítása

A fűtési kazánt tartalmazó fűtési rendszer kiszámítását minden objektumra külön-külön kell elvégezni. A geometriai méretek mellett fontos figyelembe venni számos ilyen paramétert:

• kényszerített szellőzés jelenléte;
• éghajlati övezet;
• forró vízellátás rendelkezésre állása;
• a tárgy egyes elemeinek szigetelésének mértéke;
• tetőtér és pince jelenléte stb.

Általában a kazán teljesítményének pontosabb kiszámításához a képlet a következő:

Wcat = Qt * Kzaphol:

• Qt - a tárgy hővesztesége, kW.
• Kzap - a biztonsági tényező, amelynek értékével ajánlott növelni az objektum tervezési kapacitását. Rendszerint értéke 1,15 ... 1,20 (15-20%) tartományban van.

A várható hőveszteséget a következő képletek határozzák meg:

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

• V - a szoba térfogata, köbméter;
• ΔT - a külső és a belső levegő hőmérséklete közötti különbség, ° С;
• Kr. | - szóródási együttható, az objektum hőszigetelésének mértékétől függően.

A szóródási tényezőt az épület típusa és a hőszigetelés mértéke alapján választják meg.

• Hőszigetelés nélküli tárgyak: hangárok, fa laktanya, hullámlemez szerkezetek stb. - Cr = 3,0 ... 4,0.
• Alacsony hőszigetelésű épületek: falak egy téglában, fa ablakok, pala vagy vas tető - a Kr egyenlőnek számít a 2,0 ... 2,9 tartományban.
• Átlagos hőszigetelésű házak: két tégla falai, kevés ablak, normál tető stb. - A Cr értéke 1,0 ... 1,9.
• Modern, jól szigetelt épületek: padlófűtés, dupla üvegezésű ablakok stb. - A Cr 0,6 ... 0,9 tartományban van.

Annak érdekében, hogy a fogyasztó megkönnyítse a fűtőkazán megtalálását, sok gyártó speciális számológépeket helyez el weboldalain és márkakereskedői webhelyein. Segítségükkel a szükséges információk megfelelő mezőkbe történő beírásával nagy valószínűséggel meg lehet határozni, hogy milyen területre terveznek például egy 24 kW-os kazánt.

Általános szabály, hogy egy ilyen számológép a következő adatok alapján számol:

• a kültéri hőmérséklet átlagos értéke a téli szezonban a leghidegebb héten;
• levegő hőmérséklete a tárgy belsejében;
• a meleg vízellátás megléte vagy hiánya;
• adatok a külső falak és padlók vastagságáról;
• anyagok, amelyekből padló és külső fal készül;
• plafon magasság;
• az összes külső fal geometriai méretei;
• az ablakok száma, mérete és részletes leírása;
• információk a kényszerített szellőzés meglétéről vagy hiányáról.

A kapott adatok feldolgozása után a számológép megadja az ügyfélnek a fűtőkazán szükséges teljesítményét, valamint feltünteti a kérésnek megfelelő egység típusát és márkáját. A táblázatban látható egy példa a különböző méretű házak fűtésére tervezett gázkazánok sorának kiszámítására:

Megjegyzés a 11. oszlophoz: Нс - függesztett légköri kazán, А - padlón álló kazán, Нд - fali turbófeltöltős kazán.

A fenti módszerek szerint kiszámítják a gázkazán teljesítményét. Ugyanakkor felhasználhatók más típusú tüzelőanyaggal működő vízmelegítő egységek teljesítményjellemzőinek kiszámítására is.

Hőveszteség elszámolása

Az autonóm fűtési rendszer kialakításának megkezdésénél mindenekelőtt meg kell deríteni, hogy az úgynevezett zárószerkezetek révén mennyi hő megy ki az utcára a legsúlyosabb fagyok idején. Ide tartoznak a falak, az ablakok, a padló és a tető. Csak a hőveszteség mértékének meghatározásával lehet részt venni a megfelelő teljesítményű hőforrás kiválasztásában. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy az épület hővesztesége a téli szezonban nemcsak a körülzáró szerkezeteken keresztül történik. A keletkező hő jelentős részét (legfeljebb 30%) az utcáról érkező hideg levegő fűtésére fordítják a természetes szellőzés miatt.

A helyiség fűtéséhez szükséges teljes hőmennyiséget a következő képlet határozza meg:

Q = Qkonstruálás + Qairhol:

• Qconstruct - az azonos típusú szerkezetből W vesztett hőmennyiség, W;
• Qair - az utcáról érkező levegő fűtésére felhasznált hőmennyiség, W.

A számítások eredményeként kapott értékeket összegezve meghatározzák az egész épület fűtési rendszerének teljes hőterhelését.

Minden mérést az épület külső részén hajtanak végre, a sarkokat hibátlanul rögzítve. Ellenkező esetben a hőveszteség kiszámítása pontatlan lesz.

A helyiségekben a hőszivárgásnak más módjai is vannak, például a konyhai burkolaton, a nyitott ajtókon és ablakokon keresztül, a szerkezetek repedésein stb. és ezért nem veszik figyelembe a számításokban.

Hőveszteség kiszámítása körülzáró szerkezeteken keresztül

A számítás bonyolultsága abban rejlik, hogy minden helyiségre külön-külön kell elvégezni, gondosan megvizsgálva, mérve és értékelve minden egyes elemet a környezettel szomszédos állapotban. Csak ebben az esetben lehet figyelembe venni a házból távozó összes hőt.

A mérések eredményei alapján meghatározzuk a körülzáró szerkezetek minden elemének S területét, amelyet ezután beillesztünk az elveszett hőenergia mennyiségének kiszámításához szükséges alapképletbe:

Qconstr = 1 / R * (Tv-Tn) * S * (1 + Σβ), R = 5 / λ; Hol:

• R - az építőanyag hőállósága, négyzetméter M. ° С / W;
• δ - az építőanyag hővezető képessége, W / m ° С);
• λ - az építőanyag vastagsága, m;
• S - a külső kerítés területe, M négyzet;
• tévé - beltéri levegő hőmérséklete, ° С;
• Tn - a legalacsonyabb léghőmérséklet a téli szezonban, ° С;
• β - hőveszteség, amely az épület tájolásától függ.

Ha a szerkezet több anyagból áll, például szigeteléssel ellátott téglafalból, akkor az R hőellenállás értékét mindegyik anyagra külön kiszámítják, majd összesítik.

A hőveszteségeket az épület tájolásától függően választják ki annak alapján, hogy a burkoló elem hol helyezkedik el:

• északi oldalra - β = 0,1;
• nyugatra vagy délkeletre - β = 0,05;
• délre vagy délnyugatra - β = 0.

A burkoló szerkezetek elemein keresztüli hőveszteségek kiszámítását az épület minden helyiségére elvégzik, majd összegezve ezeket megkapja a benne lévő teljes hőveszteség előre jelzett értéke. Ezt követően a következő szobában folytatják a számítást. Az elvégzett munka eredményeként a lakástulajdonos képes lesz azonosítani a maximális hőszivárgás módjait és kiküszöbölni azok előfordulásának okait.

A szellőző levegő fűtésére felhasznált hő kiszámítása

A szellőztető levegő fűtésére felhasznált hőmennyiség bizonyos esetekben eléri a teljes hőenergia-veszteség 30% -át. Ez elég nagy érték, amelyet nem praktikus figyelmen kívül hagyni. A betáplált levegő fűtésére fordítandó hőmennyiség kiszámításához a következő képletet alkalmazzuk:

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

• c - a légkeverék hőkapacitása, amelynek értéke 0,28 W / kg ° C;
• m - az utcáról a helyiségbe belépő levegő tömegárama, kg.

A szobába kívülről belépő levegő tömegáramát úgy határozzuk meg, hogy feltételezzük, hogy a levegő óránként 1 alkalommal megújul az egész házban.Ebben az esetben az összes helyiség térfogatát összeadva megkapjuk a légáramlás volumetrikus értékét. Ezután a levegő sűrűségének értékét felhasználva térfogata tömeggé alakul. Itt figyelembe kell venni azt a tényt, hogy a levegő sűrűsége a hőmérsékletétől függ.

Az összes ismert értéket a fenti képlettel helyettesítve meghatározzuk a betáplált levegő fűtéséhez szükséges hőmennyiséget.

Gyakori hibák

Az autonóm fűtési rendszer kiszámítása összetett folyamat, amely több egymással összefüggő, lépésről lépésre álló eljárásból áll:

1. Az objektum hőveszteségének kiszámítása.
2. Az egyes helyiségek és az épület egészének hőmérsékleti viszonyainak meghatározása.
3. A fűtőtest-akkumulátorok teljesítményének kiszámítása.
4. A fűtési rendszer hidraulikus kiszámítása.
5. A fűtőkazán teljesítményének kiszámítása.
6. Az autonóm fűtési rendszer teljes térfogatának meghatározása.

A fűtési rendszer hőszámítása nem elméleti tanulmány, hanem pontos és ésszerű eredmény, amelynek gyakorlati megvalósítása lehetővé teszi az összes szükséges alkatrész helyes kiválasztását és egy hatékony fűtési rendszer felszerelését, amely évek óta problémamentesen működik. .

A fő hiba, amelyet sok magánház tulajdonos elkövet, a számítás egyes szakaszainak figyelmen kívül hagyása. Úgy vélik, hogy a probléma megoldása érdekében elegendő egy erősebb kazánt választani, amely csak a szoba területére vonatkozó teljesítményének hozzávetőleges számításának adataira összpontosít. Ez a megközelítés felesleges üzemeltetési költségekkel fenyeget, és gyakran oda vezet, hogy a kazán folyamatosan fog működni, a radiátor akkumulátorai forrók és a helyiség hideg lesz. Ebben az esetben vissza kell térni az eredeti állapotra, és teljes mértékben ki kell számolni a fűtési rendszert. Csak ezután lehet elkezdeni a számítások kritikus hibáinak okozta hiányosságok kiküszöbölését.