Özel bir ev için ısıtma kazanlarının gücünün hesaplanması

Özellikle kış mevsiminde içeride kalan insanların konforu büyük ölçüde çevrelerindeki havanın sıcaklığına bağlıdır. Bu nedenle, konutlarda donatılmış mühendislik iletişimi arasında ısıtma sistemi ilk sırada yer almaktadır. Kentsel koşullarda, dairelerin ısıtılması sorunları çoğunlukla merkezi bir şekilde çözülür, ancak özel evlerde sahiplerinin ana unsuru sıcak su kazanı olan otonom ısıtma sistemlerini donatmaları gerekir. Tüm sistemin verimliliği, ikincisinin teknik ve ekonomik özelliklerine bağlıdır.

Kazanın gücü nasıl hesaplanır

Bir ısıtma kazanının gücü, pik yükler sırasında tesislerin optimum şekilde ısıtılmasıyla ilgili yeteneklerini karakterize eden ana göstergedir. Buradaki ana şey, onları ısıtmak için ne kadar ısı gerektiğini doğru bir şekilde hesaplamaktır. Sadece bu durumda, özel bir evi ısıtmak için doğru kazanı güç açısından seçmek mümkün olacaktır.

Bir ev için bir kazanın gücünü hesaplamak için, ısıtılan odaların alanı veya hacminin temel alındığı çeşitli yöntemler kullanılır. Daha yakın zamanlarda, bir ısıtma kazanının gerekli gücü, (W / m2) içindeki farklı ev tipleri için oluşturulan sözde ev katsayıları kullanılarak belirlendi:

• 130 ... 200 - ısı yalıtımı olmayan evler;
• 90 ... 110 - kısmen yalıtılmış bir cepheye sahip evler;
• 50… 70 - XXI yüzyılın teknolojileri kullanılarak inşa edilmiş evler.

Evin alanını karşılık gelen ev katsayısı ile çarparak, kalorifer kazanının gerekli gücünü elde ettik.

Odanın geometrik boyutlarına göre kazan gücünün hesaplanması

Bir evi ısıtmak için kazanın gücünü alanına göre kabaca hesaplayabilirsiniz. Bu durumda, formül kullanılır:

Wcat = S * Wud / 10nerede:

• kedi - kazanın nominal gücü, kW;
• S - ısıtılan odanın toplam alanı, metrekare M;
• Odun - her 10 metrekare M'ye düşen kazanın özgül gücü. ısıtılmış alan.

Genel durumda, odanın bulunduğu bölgeye bağlı olarak, kazanın özgül gücünün değerinin (kW \ sq. M.) olduğu varsayılır:

• güney bölgeleri için - 0.7 ... 0.9;
• orta şeridin alanları için - 1.0 ... 1.2;
• Moskova ve Moskova bölgesi için - 1.2 ... 1.5;
• kuzey bölgeleri için - 1.5 ... 2.0.

Bir evi alana göre ısıtmak için bir kazanın hesaplanması için yukarıdaki formül, su ısıtma ünitesinin yalnızca yüksekliği 2,5 m'den fazla olmayan ısıtma odaları için kullanılacağı durumlarda kullanılır.

Odaya, ısıtmaya ek olarak kullanıcılara sıcak su sağlaması gereken çift devreli bir kazanın kurulacağı varsayılırsa, elde edilen hesaplanan güç% 25 oranında artırılmalıdır.

Isıtılan binaların yüksekliği 2,5 m'yi aşarsa, elde edilen sonuç Kv katsayısı ile çarpılarak düzeltilir. Kv = N / 2.5, burada N, odanın gerçek yüksekliğidir, m.

Bu durumda nihai formül şöyle görünür: P = (S * Wsp / 10) * Kv

Bir ısıtma kazanının sahip olması gereken gerekli gücü hesaplamanın bu yöntemi, yalıtımlı çatı katına sahip küçük binalar, duvarların ve pencerelerin ısı yalıtımının varlığı (çift cam) vb. için uygundur.Diğer durumlarda, yaklaşık bir hesaplama sonucu elde edilen sonuç, satın alınan kazanın normal şekilde çalışamamasına neden olabilir. Aynı zamanda, aşırı veya yetersiz güç, kullanıcı için bir takım istenmeyen sorunların ortaya çıkmasına katkıda bulunur:

• kazanın teknik ve ekonomik göstergelerinin azaltılması;
• otomasyon sistemlerinin çalışmasında başarısızlık;
• parçaların ve bileşenlerin hızlı aşınması;
• bacada yoğuşma;
• yakıtın eksik yanması vb. ürünlerle baca tıkanması;

Daha doğru sonuçlar elde etmek için, binaların tek tek elemanlarından (pencereler, kapılar, duvarlar vb.) Gerçek ısı kaybı miktarını hesaba katmak gerekir.

Kazan kapasitesinin güncellenmiş hesaplaması

Bir ısıtma kazanı içeren ısıtma sisteminin hesaplanması, her nesne için ayrı ayrı yapılmalıdır. Geometrik boyutlarına ek olarak, bu tür bir dizi parametreyi dikkate almak önemlidir:

• cebri havalandırmanın varlığı;
• iklim bölgesi;
• sıcak su temininin mevcudiyeti;
• nesnenin bireysel elemanlarının yalıtım derecesi;
• çatı katı ve bodrum katının varlığı vb.

Genel olarak, kazan gücünün daha doğru hesaplanması için formül aşağıdaki gibidir:

Wcat = Qt * Kzapnerede:

• Qt - nesnenin ısı kaybı, kW.
• kzap - nesnenin tasarım kapasitesini arttırmanın önerildiği değere göre güvenlik faktörü. Kural olarak, değeri 1.15 ... 1.20 (% 15-20) aralığındadır.

Öngörülen ısı kayıpları aşağıdaki formüllerle belirlenir:

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

• V - odanın hacmi, metreküp;
• ΔT - dış ve iç hava sıcaklığı arasındaki fark, ° С;
• cr - nesnenin ısı yalıtım derecesine bağlı olarak yayılma katsayısı.

Yayılma faktörü, binanın tipine ve ısı yalıtım derecesine göre seçilir.

• Isı yalıtımı olmayan nesneler: hangarlar, ahşap kışlalar, oluklu demir yapılar vb. - Cr = 3.0 ... 4.0.
• Düşük ısı yalıtımı seviyesine sahip binalar: tek tuğla duvarlar, ahşap pencereler, arduvaz veya demir çatı - Kr, 2.0 ... 2.9 aralığında eşit olarak alınır.
• Ortalama bir ısı yalıtımı derecesine sahip evler: iki tuğla duvarlar, az sayıda pencere, standart bir çatı vb. - Cr 1.0 ... 1.9'dur.
• Modern, iyi yalıtılmış binalar: yerden ısıtma, çift camlı pencereler vb. - Cr 0,6 ... 0,9 aralığındadır.

Tüketicinin bir ısıtma kazanı bulmasını kolaylaştırmak için birçok üretici, web sitelerine ve bayi web sitelerine özel hesaplayıcılar yerleştirir. Onların yardımıyla, uygun alanlara gerekli bilgileri girerek, örneğin 24 kW'lık bir kazanın hangi alan için tasarlandığını yüksek bir olasılıkla belirlemek mümkündür.

Kural olarak, böyle bir hesap makinesi aşağıdaki verilere göre hesaplar:

• kış mevsiminin en soğuk haftasında dış ortam sıcaklığının ortalama değeri;
• nesnenin içindeki hava sıcaklığı;
• sıcak su kaynağının varlığı veya yokluğu;
• dış duvarların ve zeminlerin kalınlığına ilişkin veriler;
• zeminlerin ve dış duvarların yapıldığı malzemeler;
• tavan yüksekliği;
• tüm dış duvarların geometrik boyutları;
• pencere sayısı, boyutları ve ayrıntılı açıklaması;
• cebri havalandırmanın varlığı veya yokluğu hakkında bilgi.

Elde edilen verileri işledikten sonra, hesap makinesi müşteriye kalorifer kazanının gerekli gücünü verecek ve ayrıca talebi karşılayan ünitenin tipini ve markasını belirtecektir. Farklı büyüklükteki evleri ısıtmak için tasarlanmış bir dizi gaz kazanının hesaplanmasına bir örnek tabloda gösterilmektedir:

11. sütun için not: Нс - asma atmosferik kazan, А - zemin tipi kazan, Нд - duvara monte turboşarjlı kazan.

Yukarıdaki yöntemlere göre, gaz kazanının gücü hesaplanır. Bununla birlikte, diğer yakıt türleri üzerinde çalışan su ısıtma ünitelerinin güç özelliklerini hesaplamak için de kullanılabilirler.

Isı kaybı hesabı

Otonom bir ısıtma sistemi geliştirmeye başlarken, her şeyden önce, en şiddetli donlarda, sözde kapalı yapılar aracılığıyla sokağa ne kadar ısı çıktığını bulmak gerekir. Bunlar duvarları, pencereleri, zemini ve çatıyı içerir. Sadece ısı kaybı miktarını belirleyerek, uygun güçte bir ısı kaynağı seçimine katılmak mümkün olacaktır. Kış mevsiminde binanın ısı kaybının sadece çevre yapılardan kaynaklanmadığı unutulmamalıdır. Üretilen ısının önemli bir kısmı (%30'a kadar) doğal havalandırma sayesinde sokaktan gelen soğuk havanın ısıtılması için harcanmaktadır.

Odayı ısıtmak için gereken toplam ısı miktarı aşağıdaki formülle belirlenir:

Q = Qconstruct + Qairnerede:

• Qconstruct - aynı tipteki bir yapı yoluyla kaybedilen ısı miktarı, W;
• Kair - sokaktan gelen havayı ısıtmak için tüketilen ısı miktarı, W.

Hesaplamalar sonucunda elde edilen değerleri toplayarak, tüm binanın ısıtma sistemi üzerindeki toplam ısı yükünü belirler.

Tüm ölçümler binanın dışında yapılır ve köşeleri hatasız bir şekilde yakalanır. Aksi takdirde, ısı kaybının hesaplanması yanlış olacaktır.

Odalarda, örneğin bir mutfak davlumbazı, açık kapılar ve pencereler, yapılardaki çatlaklar vb. yoluyla ısı kaçağının başka yolları da vardır. Ancak, bu nedenlerle kaybedilen ısı miktarı pratikte toplam ısı kaybının %5'ini geçmez ve bu nedenle hesaplamalarda dikkate alınmaz. ...

Kapalı yapılar yoluyla ısı kaybının hesaplanması

Hesaplamanın karmaşıklığı, her oda için ayrı ayrı yapılması, çevreye bitişik her bir öğesinin durumunu dikkatlice incelemesi, ölçmesi ve değerlendirmesi gerçeğinde yatmaktadır. Sadece bu durumda evden çıkan tüm ısıyı hesaba katmak mümkündür.

Ölçümlerin sonuçlarına dayanarak, kapalı yapıların her bir elemanının alanı S belirlenir ve daha sonra kayıp termal enerji miktarını hesaplamak için temel formüle eklenir:

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

• $ - inşaat malzemesinin ısıl direnci, metrekare M. ° С / W;
• δ - inşaat malzemesinin ısıl iletkenliği, W / m ° С);
• λ - inşaat malzemesinin kalınlığı, m;
• S - dış çitin alanı, M kare;
• televizyon - iç hava sıcaklığı, ° С;
• tn - kış mevsiminde en düşük hava sıcaklığı, ° С;
• β - binanın yönüne bağlı olan ısı kaybı.

Yapı, örneğin yalıtımlı bir tuğla duvar gibi birkaç malzemeden oluşuyorsa, termal direnç değeri R bu malzemelerin her biri için ayrı ayrı hesaplanır ve ardından toplanır.

Binanın yönüne bağlı olarak ısı kayıpları, çevreleyen elemanın nereye yönlendirildiğine göre seçilir:

• kuzey tarafında - β = 0.1;
• batıya veya güneydoğuya - β = 0.05;
• güneye veya güneybatıya - β = 0.

Binadaki her oda için kapalı yapıların elemanları yoluyla ısı kayıplarının hesaplanması yapılır ve daha sonra toplanır, içindeki toplam ısı kayıplarının tahmini değeri elde edilir. Bundan sonra, bir sonraki odadaki hesaplamaya devam ederler. Yapılan çalışmalar sonucunda ev sahibi maksimum ısı kaçağının yollarını tespit edebilecek ve bunların oluşum nedenlerini ortadan kaldırabilecektir.

Isıtma havalandırma havası için tüketilen ısının hesaplanması

Havalandırma havasını ısıtmak için tüketilen ısı miktarı bazı durumlarda toplam ısı enerjisi kayıplarının %30'una ulaşır. Bu, göz ardı edilmesi pratik olmayan yeterince büyük bir değerdir. Besleme havasını ısıtmak için harcanması gereken ısı miktarını hesaplamak için aşağıdaki formül kullanılır:

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

• c - değeri 0,28 W / kg ° C olan hava karışımının ısı kapasitesi;
• m - sokaktan odaya giren havanın kütle akış hızı, kg.

Odaya dışarıdan giren havanın kütlesel debisi, havanın kümes genelinde saatte 1 kez yenilendiği varsayılarak belirlenir.Bu durumda, tüm odaların hacimleri toplanarak hava akışının hacimsel değeri elde edilir. Daha sonra havanın yoğunluk değeri kullanılarak hacmi kütleye dönüştürülür. Burada hava yoğunluğunun sıcaklığına bağlı olduğu gerçeğini hesaba katmanız gerekir.

Yukarıdaki formülde bilinen tüm değerler yerine, besleme havasını ısıtmak için gereken ısı miktarı belirlenir.

Yaygın hatalar

Otonom bir ısıtma sisteminin hesaplanması, birbiriyle ilişkili birkaç adım adım prosedürden oluşan karmaşık bir süreçtir:

1. Nesnenin ısı kayıplarının hesaplanması.
2. Bireysel odaların ve bir bütün olarak binanın sıcaklık rejiminin belirlenmesi.
3. Isıtma radyatör pillerinin gücünün hesaplanması.
4. Isıtma sisteminin hidrolik hesabı.
5. Isıtma kazanının gücünün hesaplanması.
6. Otonom ısıtma sisteminin toplam hacminin belirlenmesi.

Bir ısıtma sisteminin termal hesaplaması teorik bir çalışma değil, pratik uygulaması gerekli tüm bileşenleri doğru bir şekilde seçmenize ve uzun yıllardır sorunsuz çalışan etkili bir ısıtma sistemini donatmanıza izin verecek doğru ve makul bir sonuçtur. .

Birçok özel ev sahibinin yaptığı ana hata, hesaplamanın bazı aşamalarını görmezden gelmektir. Sorunu çözmek için, yalnızca odanın alanı üzerindeki gücünün yaklaşık hesaplama verilerine odaklanarak daha güçlü bir kazan seçmenin yeterli olduğuna inanıyorlar. Bu yaklaşım, gereksiz işletme maliyetleri ile tehdit eder ve genellikle kazanın sürekli çalışmasına, radyatör pillerinin sıcak olmasına ve odanın soğuk olmasına neden olur. Bu durumda, orijinal durumuna geri dönmek ve ısıtma sisteminin eksiksiz bir hesaplamasını yapmak gerekir. Ancak o zaman, hesaplamalardaki kritik hatalardan kaynaklanan eksiklikler giderilmeye başlanabilir.