Beräkning av kraften i värmepannor för ett privat hus

Komforten för människor som stannar inomhus, särskilt under vintersäsongen, beror till stor del på temperaturen i luften runt dem. Bland de tekniska kommunikationerna, utrustade i bostäder, tar därför värmesystemet första plats. Under stadsförhållanden löses problem med uppvärmningslägenheter oftast på ett centraliserat sätt, men i privata hus måste deras ägare utrusta autonoma värmesystem, vars huvudsakliga element är en varmvattenpanna. Effektiviteten hos hela systemet beror på det senare tekniska och ekonomiska egenskaper.

Hur man beräknar pannans effekt

Kraften hos en värmepanna är huvudindikatorn som kännetecknar dess kapacitet i samband med optimal uppvärmning av lokaler under toppbelastningar. Det viktigaste här är att korrekt beräkna hur mycket värme som behövs för att värma dem. Endast i detta fall är det möjligt att välja rätt panna för uppvärmning av ett privat hus när det gäller kraft.

För att beräkna effekten av en panna för ett hus används olika metoder där ytan eller volymen av uppvärmda rum tas som grund. På senare tid bestämdes den erforderliga effekten för en värmepanna med hjälp av de så kallade huskoefficienterna som fastställts för olika hustyper inom (W / m2):

• 130 ... 200 - hus utan värmeisolering;
• 90 ... 110 - hus med delvis isolerad fasad;
• 50… 70 - hus byggda med teknik från XXI-talet.

Genom att multiplicera husets yta med motsvarande huskoefficient erhöll vi den erforderliga effekten hos värmepannan.

Beräkning av pannkraft enligt rumets geometriska dimensioner

Du kan ungefär beräkna pannans effekt för att värma ett hus efter dess område. I detta fall används formeln:

Wcat = S * Wud / 10var:

• Wcat - pannans nominella effekt, kW;
• S - det uppvärmda rumets totala yta, kvm.
• Trä - pannans specifika kraft, som faller på var 10: e kvadratmeter M. uppvärmt område.

I det allmänna fallet antas att värdet på pannans specifika effekt, beroende på regionen där rummet ligger, är (kW \ kvm. M.):

• för de södra regionerna - 0,7 ... 0,9;
• för områden i mittfältet - 1.0 ... 1.2;
• för Moskva och Moskva-regionen - 1,2 ... 1,5;
• för de norra regionerna - 1,5 ... 2,0.

Ovanstående formel för beräkning av en panna för uppvärmning av ett hus per område används i fall där vattenuppvärmningsenheten endast kommer att användas för uppvärmning av rum med en höjd av högst 2,5 m.

Om det antas att en dubbelkretspanna kommer att installeras i rummet, som förutom uppvärmning måste förse användarna med varmvatten, måste den erhållna beräknade effekten ökas med 25%.

Om höjden på den uppvärmda lokalen överstiger 2,5 m korrigeras det erhållna resultatet genom att multiplicera det med koefficienten Kv. Kv = N / 2,5, där N är den faktiska höjden på rummet, m.

I det här fallet ser den slutliga formeln ut så här: P = (S * Wsp / 10) * Kv

Denna metod för att beräkna den erforderliga effekten, som en värmepanna måste ha, är lämplig för små byggnader med en isolerad vind, förekomsten av värmeisolering av väggar och fönster (dubbelglas) etc.I andra fall kan resultatet som erhållits till följd av en ungefärlig beräkning leda till att den inköpta pannan inte kommer att kunna fungera normalt. Samtidigt bidrar överdriven eller otillräcklig kraft till uppkomsten av ett antal oönskade problem för användaren:

• minskning av pannans tekniska och ekonomiska indikatorer;
• fel i driften av automatiseringssystem;
• snabbt slitage av delar och komponenter;
• kondens i skorstenen;
• igensättning av skorstenen med produkter av ofullständig förbränning av bränsle, etc .;

För att få mer exakta resultat är det nödvändigt att ta hänsyn till mängden faktisk värmeförlust genom enskilda byggnadselement (fönster, dörrar, väggar etc.).

Uppdaterad beräkning av pannkapaciteten

Beräkningen av värmesystemet, som inkluderar en värmepanna, måste utföras individuellt för varje objekt. Förutom dess geometriska dimensioner är det viktigt att ta hänsyn till ett antal sådana parametrar:

• förekomsten av tvångsventilation
• klimatzon;
• tillgång till varmvattenförsörjning;
• graden av isolering av enskilda element i objektet;
• närvaron av en vind och källare, etc.

I allmänhet är formeln för en mer exakt beräkning av pannkraften följande:

Wcat = Qt * Kzapvar:

• Qt - objektets värmeförlust, kW.
• Kzap - Säkerhetsfaktorn, vars värde rekommenderas att öka objektets designkapacitet. Som regel ligger dess värde i intervallet 1,15 ... 1,20 (15-20%).

De förutspådda värmeförlusterna bestäms av formlerna:

Qt = V * AT * Kp / 860, V = S * H; Var:

• V - rumsvolym, kubikmeter;
• AT - skillnad mellan yttre och inre lufttemperatur, ° С;
• Cr - Förlustkoefficient, beroende på objektets värmeisolering.

Avledningsfaktorn väljs utifrån byggnadstyp och graden av värmeisolering.

• Föremål utan värmeisolering: hangarer, träbaracker, wellpappkonstruktioner etc. - Cr = 3.0 ... 4.0.
• Byggnader med låg värmeisolering: väggar i en tegelsten, träfönster, skiffer eller järntak - Kr tas lika i intervallet 2,0 ... 2,9.
• Hus med en genomsnittlig grad av värmeisolering: väggar av två tegelstenar, ett litet antal fönster, ett vanligt tak etc. - Cr är 1.0 ... 1.9.
• Moderna, välisolerade byggnader: golvvärme, tvåglasfönster etc. - Cr ligger i intervallet 0,6 ... 0,9.

För att göra det lättare för konsumenten att hitta en värmepanna placerar många tillverkare specialräknare på sina webbplatser och återförsäljarwebbplatser. Med deras hjälp, genom att ange nödvändig information i lämpliga fält, är det möjligt med stor sannolikhet att bestämma vilket område, till exempel en 24 kW panna är avsedd för.

Som regel beräknar en sådan miniräknare enligt följande data:

• medelvärdet av utomhustemperaturen under den kallaste veckan under vintersäsongen;
• lufttemperatur inne i objektet;
• förekomst eller frånvaro av varmvattenförsörjning;
• uppgifter om tjockleken på ytterväggar och golv;
• material från vilka golv och ytterväggar är tillverkade;
• takhöjd;
• geometriska mått på alla ytterväggar;
• antalet fönster, deras storlek och en detaljerad beskrivning;
• information om förekomst eller frånvaro av tvångsventilation.

Efter bearbetning av erhållna data kommer räknaren att ge kunden den erforderliga effekten av värmepannan och ange också typen och märket på den enhet som uppfyller begäran. Ett exempel på beräkning av en rad gaspannor som är utformade för att värma hus i olika storlekar visas i tabellen:

Anmärkning för kolumn 11: Нс - upphängd atmosfärisk panna, А - golvpanna, Нд - väggmonterad turboladdad panna.

Enligt ovanstående metoder beräknas gaspannans effekt. De kan dock också användas för att beräkna effektegenskaperna för vattenuppvärmningsenheter som arbetar på andra typer av bränsle.

Värmeförlustredovisning

När man börjar utveckla ett autonomt värmesystem är det först och främst nödvändigt att ta reda på hur mycket värme som går ut på gatan under de mest svåra frosten genom de så kallade inneslutande strukturerna. Dessa inkluderar väggar, fönster, golv och tak. Endast genom att bestämma mängden värmeförlust är det möjligt att ta hand om valet av en värmekälla med lämplig effekt. Man bör komma ihåg att byggnadens värmeförlust under vintersäsongen inte bara sker genom de inneslutna strukturerna. En betydande del av den genererade värmen (upp till 30%) spenderas på att värma kall luft från gatan på grund av naturlig ventilation.

Den totala mängden värme som krävs för att värma rummet bestäms av formeln:

Q = Qconstruct + Qairvar:

• Qconstruct - mängden värme som går förlorad genom en struktur av samma typ, W;
• Qair - den mängd värme som förbrukas för uppvärmning av luften från gatan, W.

Sammanfattar de värden som erhållits som ett resultat av beräkningar, de bestämmer den totala värmebelastningen på värmesystemet i hela byggnaden.

Alla mätningar utförs på utsidan av byggnaden och fångar dess hörn utan att misslyckas. I annat fall blir beräkningen av värmeförlust felaktig.

Det finns andra sätt att värma läckage i rum, till exempel genom en köksfläkt, öppna dörrar och fönster, sprickor i strukturer osv. Men mängden värme som går förlorad av dessa skäl överstiger praktiskt taget inte 5% av den totala värmeförlusten och tas därför inte med i beräkningarna ...

Beräkning av värmeförlust genom inneslutande strukturer

Beräkningens komplexitet ligger i det faktum att den måste utföras för varje rum separat, noggrant undersöka, mäta och bedöma tillståndet för vart och ett av dess element intill miljön. Endast i det här fallet är det möjligt att ta hänsyn till all värme som lämnar huset.

Baserat på mätresultaten bestäms arean S för varje element i de inneslutande strukturerna, som sedan införs i grundformeln för beräkning av mängden förlorad termisk energi:

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

• R - byggmaterialets värmebeständighet, kvadrat M. ° С / W;
• 5 - konstruktionsmaterialets värmeledningsförmåga, W / m ° С);
• λ - tjockleken på konstruktionsmaterialet, m;
• S - ytan på det yttre staketet, kvm M.
• TV - inomhuslufttemperatur, ° С;
• Tn - den lägsta lufttemperaturen under vintersäsongen, ° С;
• β - värmeförlust, vilket beror på byggnadens orientering.

Om strukturen består av flera material, till exempel en tegelvägg med isolering, beräknas värdet på värmebeständigheten R separat för vart och ett av dessa material och summeras sedan.

Värmeförluster, beroende på byggnadens orientering, väljs utifrån var det inneslutande elementet är orienterat:

• till norra sidan - β = 0,1;
• i väster eller sydost - β = 0,05;
• i söder eller sydväst - β = 0.

Beräkningen av värmeförluster genom elementen i de inneslutande strukturerna utförs för varje rum i byggnaden, och sedan summeras dem uppnås det förutspådda värdet av de totala värmeförlusterna. Därefter fortsätter de till beräkningen i nästa rum. Som ett resultat av det utförda arbetet kommer husägaren att kunna identifiera sätten för maximalt värmeläckage och eliminera orsakerna till deras förekomst.

Beräkning av förbrukad värme för uppvärmning av ventilationsluft

Mängden värme som förbrukas för uppvärmning av ventilationsluften når i vissa fall 30% av de totala värmeenergiförlusterna. Detta är ett tillräckligt stort värde, vilket är opraktiskt att ignorera. För att beräkna mängden värme som kommer att tvingas spenderas på uppvärmning av tilluften används följande formel:

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

• c - luftblandningens värmekapacitet, vars värde är 0,28 W / kg ° C,
• m - massflödeshastighet för luft som kommer in i rummet från gatan, kg.

Massflödet för luft som kommer in i rummet från utsidan bestäms genom att anta att luften förnyas genom hela huset en gång i timmen.I detta fall erhålls volymvärdet för luftflödet genom att lägga till volymerna för alla rum. Sedan omvandlas dess volym till massa med hjälp av luftens densitet. Här måste du ta hänsyn till att luftens densitet beror på dess temperatur.

Genom att ersätta alla kända värden i ovanstående formel bestäms mängden värme som krävs för att värma tilluften.

Vanliga misstag

Beräkning av ett autonomt värmesystem är en komplex process som består av flera sammanhängande steg-för-steg-procedurer:

1. Beräkning av objektets värmeförluster.
2. Bestämning av temperaturregimen i enskilda rum och byggnaden som helhet.
3. Beräkning av effekten av värmebatterier.
4. Hydraulisk beräkning av värmesystemet.
5. Beräkning av värmepannans effekt.
6. Bestämning av den totala volymen för det autonoma värmesystemet.

Värmeberäkningen av ett värmesystem är inte en teoretisk studie, utan ett korrekt och rimligt resultat, vars praktiska implementering gör att du kan välja alla nödvändiga komponenter korrekt och utrusta ett effektivt värmesystem som har fungerat utan problem i många år .

Det största misstaget som många ägare av privata hus gör är att ignorera vissa steg i beräkningen. De tror att för att lösa problemet räcker det att välja en kraftfullare panna, som bara fokuserar på data för en ungefärlig beräkning av dess kraft över rummet. Detta tillvägagångssätt hotar med onödiga driftskostnader och leder ofta till att pannan kommer att arbeta ständigt, kylarbatterierna blir heta och rummet blir kallt. I detta fall är det nödvändigt att återgå till det ursprungliga tillståndet och göra en fullständig beräkning av värmesystemet. Först då kan man börja eliminera bristerna som orsakas av kritiska fel i beräkningarna.