A eficiência do equipamento de aquecimento está diretamente relacionada ao indicador de produção de calor. Conforto e aconchego em uma sala aquecida a gás, lenha ou eletricidade dependem disso. Portanto, é importante que o usuário saiba o que é essa grandeza física e como ela é calculada em cada caso específico.
Definição do conceito de energia térmica
A potência de liberação de calor é entendida como a quantidade de calor gerada durante a conversão do portador original em energia de aquecimento. Este indicador tem um valor diferente para diferentes tipos de portadores de energia e é calculado para cada um deles individualmente. Para caldeiras a gás, depende do volume de gás natural ou liquefeito fornecido ao queimador por unidade de tempo.
Ao considerar os análogos elétricos, este parâmetro está diretamente relacionado à potência da eletricidade consumida pela unidade da rede de 220 ou 380 volts e sua eficiência térmica. A proporção de energia térmica e elétrica é definida por fórmulas especiais que convertem um valor em outro.
Características exigidas
O cálculo da energia térmica é muito importante, uma vez que seus resultados são necessários para determinar os parâmetros da amostra selecionada do equipamento de aquecimento. Os últimos tradicionalmente incluem:
- energia elétrica da unidade para modelos voláteis;
- eficiência de conversão (ou eficiência da caldeira);
- produtividade, definida como a quantidade de calor gerada pelo dispositivo por unidade de tempo.
Os modelos de caldeiras conectadas à rede elétrica referem-se a equipamentos com consumo de energia do sistema de aquecimento, que está relacionado à quantidade de combustível sólido ou gasoso queimado. Para imagens independentes de eletricidade, este parâmetro é determinado diretamente - sem recálculo para eletricidade consumida.
A eficiência de qualquer unidade de aquecimento depende em grande parte da escolha correta da unidade que fornece a conversão de energia térmica (trocador de calor). Uma solução competente para este problema permite que você obtenha a saída de calor necessária e se sinta confortável em casa, mesmo nos dias mais frios.
O excesso de energia térmica é indesejável, pois, neste caso, parte dos recursos gastos é desperdiçada.
Fatores que afetam a demanda de calor
Os principais fatores que determinam a necessidade de energia térmica para uma sala incluem:
- volume total de espaços aquecidos;
- tipo e qualidade do material de isolamento;
- zona climática em que se encontra o edifício.
A quantidade de espaço de ar que precisa de aquecimento depende do volume da sala. Quanto maior a sala aquecida, mais calor será necessário para manter o microclima desejado. Com o mesmo pé-direito (cerca de 2,5 metros), costuma-se utilizar um cálculo simplificado, em que se toma como base a área da divisão.
A qualidade do isolamento é avaliada pela forma como as paredes são isoladas, bem como pela área e conjunto de janelas e portas. O tipo de envidraçamento também é levado em consideração - uma unidade de vidro simples e uma unidade de vidro triplo são diferentes em termos de perda de calor.A influência do fator climático afeta, em igualdade de circunstâncias, e é considerada como a diferença de temperaturas no exterior e no ambiente onde está instalada a caldeira.
Para o dispositivo (radiador)
Ao considerar os fatores que afetam a potência de aquecimento dos radiadores de aquecimento, existem três fatores principais:
- um indicador que corresponde à diferença entre o aquecimento do refrigerante e o ar circundante - com o seu aumento, a potência térmica aumenta;
- área de superfície que emite calor;
- condutividade térmica do material usado.
Nesse caso, a mesma dependência linear é observada: com o aumento da superfície da bateria, a magnitude da transferência de calor também aumenta. Por esta razão, muitos radiadores de aquecimento modernos são complementados com aletas de alumínio especiais, que aumentam a transferência geral de calor.
Por que eu preciso calcular o indicador de energia
A necessidade de determinação da potência é explicada pelo fato de que as principais características da caldeira dependem dos seguintes fatores:
- características de design e finalidade do objeto aquecido;
- o tamanho e a forma de cada cômodo;
- número total de residentes;
- localização no mapa do país.
A potência de transferência de calor calculada é usada para determinar os parâmetros do equipamento da caldeira planejado para instalação nesta sala específica. A futura caldeira deve ter capacidade suficiente para aquecê-la mesmo nos dias mais frios de inverno. É importante também prever a possibilidade de ligação coordenada da unidade ao gasoduto principal. Os cálculos realizados ajudarão a determinar o comprimento e o tamanho dos tubos, bem como o tipo de radiadores e parâmetros da bomba de circulação.
Cálculo de energia térmica
Nos cálculos estimados, um coeficiente especial (eficiência) também é usado, indicando a quantidade de calor consumido. É encontrado como a razão entre a energia útil e a potência das perdas de calor e é expresso como uma porcentagem.
A quantidade de energia gasta para as instalações depende de suas características de construção. O mesmo indicador para baterias é determinado pelos materiais usados em sua fabricação e características de design.
Cálculo térmico mais preciso
A escolha competente do equipamento de aquecimento só é possível após familiarização com o procedimento de cálculo da energia térmica necessária em cada caso específico. A fórmula usada para determinar exatamente se parece com esta: P = V∆TK = kcal / hora:
- V - o volume da sala aquecida, medido em metros cúbicos.
- ∆Т - a diferença entre a temperatura do ar fora e dentro da sala.
- PARA - coeficiente de perda de calor.
O último valor depende do material das paredes. Com base nas medições realizadas por especialistas para uma estrutura de madeira não isolada, é 3,0-4,0. Valores exatos PARA para diferentes opções de isolamento são fornecidas abaixo:
- Para edifícios de alvenaria única e com estruturas simplificadas de janelas e telhados (o chamado isolamento térmico "simples") K = 2,0-2,9.
- Isolamento de qualidade média (K = 1,0-1,9). Trata-se de uma construção típica, o que significa dupla alvenaria, cobertura com cobertura convencional, número limitado de janelas.
- Isolamento de alta qualidade (K = 0,6-0,9), assumindo paredes de tijolos com isolamento térmico reforçado, um pequeno número de janelas de moldura dupla, uma base de piso maciço e uma cobertura com isoladores térmicos confiáveis.
Como exemplo, será considerado o cálculo exato da potência para uma sala aquecida com um volume de 5 x 16 x 2,5 = 200 metros cúbicos. ∆Т é definido como a diferença entre o indicador fora de -20 ° С e dentro da sala +25 ° С. Uma opção com um isolamento térmico específico médio (K = 1-1,9) é aceita. Para condições operacionais médias, consideramos 1,7.Calculamos: 200 x 45 x 1,7 = 15 300 kcal / hora. Com base no fato de que 1 kW = 860 kcal / hora, no final temos: 15 300 \ 860 = 17,8 kW.
