Jak obliczyć moc kotła grzewczego dla prywatnego domu?

Korzystając z obliczeń hydraulicznych, można poprawnie dobrać średnice i długości rur, prawidłowo i szybko zrównoważyć system za pomocą zaworów grzejnikowych. Wyniki tych obliczeń pomogą również w doborze odpowiedniej pompy obiegowej.

W wyniku obliczeń hydraulicznych konieczne jest uzyskanie następujących danych:

m to natężenie przepływu czynnika grzewczego dla całej instalacji grzewczej, w kg / s;

ΔP oznacza stratę wysokości podnoszenia w systemie grzewczym;

ΔP1, ΔP2 ... ΔPn, to straty ciśnienia z kotła (pompy) do każdego grzejnika (od pierwszego do n-tego);

Zużycie nośnika ciepła

Natężenie przepływu chłodziwa oblicza się według wzoru:

,

gdzie Q to całkowita moc systemu grzewczego, kW; wzięte z obliczenia strat ciepła w budynku

Cp - ciepło właściwe wody, kJ / (kg * st. C); dla uproszczonych obliczeń przyjmujemy, że wynosi 4,19 kJ / (kg * st.C)

ΔPt jest różnicą temperatur na wlocie i wylocie; zwykle zajmujemy się dostawą i zwrotem kotła

Kalkulator zużycia czynnika grzewczego (tylko do wody)

Q = kW; Δt = oC; m = l / s

W ten sam sposób można obliczyć natężenie przepływu chłodziwa w dowolnym odcinku rury. Sekcje są tak dobrane, aby prędkość wody w rurze była taka sama. Zatem podział na odcinki następuje przed tee lub przed redukcją. Konieczne jest podsumowanie pod względem mocy wszystkich grzejników, do których płyn chłodzący przepływa przez każdy odcinek rury. Następnie zamień wartość na powyższą formułę. Obliczenia te należy wykonać dla rur przed każdym grzejnikiem.

Metody obliczania wymaganej mocy kotła

Prawdę mówiąc, zawsze lepiej jest zaufać specjalistom, którzy przeprowadzą obliczenia inżynierii cieplnej - jest zbyt wiele niuansów, które można wziąć pod uwagę. Oczywiste jest jednak, że takie usługi nie są świadczone bezpłatnie, więc wielu właścicieli woli wziąć odpowiedzialność za wybór parametrów wyposażenia kotła.

Zobaczmy, jakie metody obliczania mocy cieplnej są najczęściej oferowane w Internecie. Najpierw jednak wyjaśnijmy, co dokładnie powinno wpływać na ten parametr. Ułatwi to zrozumienie zalet i wad każdej z proponowanych metod obliczeniowych.

Jakie zasady są kluczowe przy wykonywaniu obliczeń

Tak więc system grzewczy ma dwa główne zadania. Wyjaśnijmy od razu, że nie ma między nimi wyraźnego podziału - wręcz przeciwnie, istnieje bardzo bliski związek.

• Pierwszym jest stworzenie i utrzymanie komfortowej temperatury do mieszkania w lokalu. Ponadto ten poziom ogrzewania powinien dotyczyć całej kubatury pomieszczenia. Oczywiście ze względu na prawa fizyki stopniowanie temperatury na wysokości jest nadal nieuniknione, ale nie powinno to wpływać na poczucie komfortu w pomieszczeniu. Okazuje się, że system grzewczy musi być w stanie ogrzać określoną ilość powietrza.

Stopień komfortu temperaturowego jest oczywiście wartością subiektywną, to znaczy różne osoby mogą go ocenić na swój sposób. Niemniej jednak ogólnie przyjmuje się, że wskaźnik ten mieści się w zakresie +20 ÷ 22 ° С. Zwykle jest to temperatura, która jest używana podczas wykonywania obliczeń inżynierii cieplnej.

Wskazują na to również standardy ustanowione przez obecne GOST, SNiP i SanPiN. Na przykład poniższa tabela przedstawia wymagania GOST 30494-96:

• Drugim zadaniem jest ciągłe kompensowanie ewentualnych strat ciepła. Stworzenie „idealnego” domu, w którym w ogóle nie byłoby ucieczki ciepła, to problem praktycznie nierozwiązywalny. Możesz je zredukować tylko do ostatecznego minimum. Praktycznie wszystkie elementy konstrukcji budynku stają się w takim czy innym stopniu ścieżkami wycieku.

Straty ciepła to główny wróg systemów grzewczych.

Dlaczego podano te wszystkie dość długie wyjaśnienia? I tylko po to, aby czytelnik miał całkowitą jasność, że przy obliczaniu, chcąc nie chcąc, należy wziąć pod uwagę oba kierunki. To znaczy zarówno „geometria” ogrzewanych pomieszczeń domu, jak i przybliżony poziom strat ciepła z nich. Z kolei ilość tych wycieków ciepła zależy od wielu czynników. Jest to różnica temperatur na zewnątrz i w domu, a także jakość izolacji termicznej, cechy całego domu jako całości i lokalizacja każdego z jego pomieszczeń oraz inne kryteria oceny.

Możesz być zainteresowany informacjami o tym, które kotły są odpowiednie na paliwa stałe

Teraz, uzbrojeni w tę wstępną wiedzę, przystąpimy do rozważenia różnych metod obliczania wymaganej mocy cieplnej.

Obliczanie mocy według powierzchni ogrzewanych pomieszczeń

Ta metoda jest „reklamowana” znacznie szerzej niż inne, co nie jest zaskakujące - nic nie może być prostsze.

Proponuje się wyjść od ich warunkowego stosunku, że do wysokiej jakości ogrzania jednego metra kwadratowego powierzchni pomieszczenia konieczne jest zużycie 100 W energii cieplnej. W ten sposób pomoże obliczyć moc cieplną wzoru:

Q = Stot / 10

Gdzie:

Q - wymagana moc cieplna systemu grzewczego wyrażona w kilowatach.

Stot - całkowita powierzchnia ogrzewanych pomieszczeń domu, metry kwadratowe.

Najbardziej prymitywna metoda obliczania opiera się tylko na powierzchni ogrzewanego pomieszczenia.

Jednak zastrzeżenia są dokonywane:

• Po pierwsze, wysokość sufitu w pomieszczeniu powinna wynosić średnio 2,7 metra, dopuszczalny jest zakres od 2,5 do 3 metrów.
• Drugi - można dokonać poprawki dla regionu zamieszkania, czyli przyjąć nie sztywną stawkę 100 W / m², ale „pływającą”:

Oznacza to, że formuła przybierze nieco inną postać:

Q = Stot × Qsp / 1000

Gdzie:

Qud - wzięta z powyższej tabeli, wartość jednostkowej mocy cieplnej na metr kwadratowy powierzchni.

• Po trzecie, obliczenia dotyczą domów lub mieszkań o średnim stopniu izolacji otaczających konstrukcji.

Niemniej, pomimo powyższych zastrzeżeń, takie wyliczenie nie jest bynajmniej trafne. Zgadzam się, że jest to w dużej mierze oparte na „geometrii” domu i jego pomieszczeń.Ale straty ciepła praktycznie nie są brane pod uwagę, z wyjątkiem raczej „rozmytych” zakresów mocy cieplnej właściwej w poszczególnych regionach (które również mają bardzo mgliste granice) i zauważa, że ​​ściany powinny mieć średni stopień izolacji.

Ale niech tak się stanie, ta metoda jest nadal popularna, właśnie ze względu na swoją prostotę.

Oczywiste jest, że do obliczonej wartości należy dodać rezerwę operacyjną mocy kotła. Nie należy tego przeceniać - eksperci radzą zatrzymać się w przedziale od 10 do 20%. Nawiasem mówiąc, dotyczy to wszystkich metod obliczania mocy urządzeń grzewczych, które zostaną omówione poniżej.

Obliczanie wymaganej mocy cieplnej według objętości pomieszczeń

Ogólnie rzecz biorąc, ta metoda obliczania jest w dużej mierze taka sama jak poprzednia. To prawda, że ​​początkową wartością tutaj nie jest powierzchnia, ale objętość - w rzeczywistości ta sama powierzchnia, ale pomnożona przez wysokość sufitów.

A normy określonej mocy cieplnej są tutaj następujące:

• dla domów murowanych - 34 W / m³;
• dla domów panelowych - 41 W / m³.

Obliczenie na podstawie objętości ogrzewanych pomieszczeń. Jego dokładność jest również niska.

Już na podstawie proponowanych wartości (z ich brzmienia) staje się jasne, że normy te zostały ustanowione dla budynków mieszkalnych i służą głównie do obliczania zapotrzebowania na energię cieplną dla pomieszczeń podłączonych do centralnego systemu odgałęzień lub do autonomicznej kotłowni. .

Jest całkiem oczywiste, że ponownie na pierwszy plan wysuwa się „geometria”. Cały system rozliczania strat ciepła sprowadza się tylko do różnic w przewodnictwie cieplnym ścian z cegieł i paneli.

Jednym słowem, to podejście do obliczania mocy cieplnej nie różni się również dokładnością.

Algorytm obliczeniowy uwzględniający charakterystykę domu i jego poszczególnych pomieszczeń

Opis metody obliczeniowej

Tak więc metody zaproponowane powyżej dają tylko ogólne pojęcie o wymaganej ilości energii cieplnej do ogrzewania domu lub mieszkania. Mają wspólną podatność - prawie całkowitą ignorancję możliwych strat ciepła, które zaleca się uważać za „przeciętne”.

Ale całkiem możliwe jest przeprowadzenie dokładniejszych obliczeń. Pomoże to w proponowanym algorytmie obliczeniowym, który dodatkowo ma postać kalkulatora online, który zostanie przedstawiony poniżej. Tuż przed przystąpieniem do obliczeń warto krok po kroku zastanowić się nad samą zasadą ich realizacji.

Przede wszystkim ważna uwaga. Proponowana metoda polega na ocenie nie całego domu lub mieszkania pod kątem całkowitej powierzchni lub kubatury, ale każdego ogrzewanego pomieszczenia z osobna. Zgadzam się, że pomieszczenia o równej powierzchni, ale różniące się, powiedzmy, liczbą ścian zewnętrznych, będą wymagały różnej ilości ciepła. Nie można umieścić znaku równości między pokojami, które mają znaczną różnicę w liczbie i powierzchni okien. Takich kryteriów oceny każdego z pomieszczeń jest wiele.

Dlatego bardziej poprawne będzie obliczenie wymaganej mocy dla każdego lokalu osobno. Otóż ​​proste podsumowanie uzyskanych wartości doprowadzi nas do pożądanego wskaźnika całkowitej mocy cieplnej dla całego systemu grzewczego. To znaczy w rzeczywistości dla jej „serca” - kociołka.

Każdy pokój w domu ma swoją własną charakterystykę. Dlatego bardziej poprawne byłoby obliczenie wymaganej mocy cieplnej dla każdego z nich osobno, z późniejszym sumowaniem wyników.

Jeszcze jedna uwaga. Proponowany algorytm nie twierdzi, że jest „naukowy”, to znaczy nie jest bezpośrednio oparty na żadnych konkretnych formułach ustalonych przez SNiP lub inne wytyczne. Jednak zostało to sprawdzone w praktyce i pokazuje wyniki z wysokim stopniem dokładności. Różnice w wynikach profesjonalnie wykonanych obliczeń ciepłowniczych są minimalne i nie wpływają w żaden sposób na prawidłowy dobór sprzętu pod względem jego znamionowej mocy cieplnej.

„Architektura” obliczeń jest następująca - przyjmuje się podstawę, na której przyjmuje się podaną wcześniej wartość mocy cieplnej właściwej, równą 100 W / m2, a następnie wprowadza się cały szereg współczynników korekcyjnych w jednym stopniu lub inny odzwierciedlający ilość strat ciepła w określonym pomieszczeniu.

Jeśli wyrazisz to wzorem matematycznym, okaże się, że wygląda to tak:

Qk = 0,1 × Sк × k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × k6 × k7 × k8 × k9 × k10 × k11

Gdzie:

Qk - wymagana moc cieplna potrzebna do pełnego ogrzania danego pomieszczenia

0.1 - zamiana 100 W na 0,1 kW, tylko dla wygody uzyskania wyniku w kilowatach.

Sк - powierzchnia pomieszczenia.

k1 ÷ k11 - współczynniki korygujące do dostosowania wyniku, biorąc pod uwagę charakterystykę pomieszczenia.

Przypuszczalnie nie powinno być problemów z określeniem powierzchni lokalu. Przejdźmy więc do szczegółowego rozważenia współczynników korekcyjnych.

• k1 to współczynnik uwzględniający wysokość sufitów w pomieszczeniu.

Oczywiste jest, że wysokość sufitów wpływa bezpośrednio na ilość powietrza, które musi ogrzać system grzewczy. Do obliczeń proponuje się przyjęcie następujących wartości współczynnika korygującego:

• k2 to współczynnik uwzględniający liczbę ścian w pomieszczeniu stykającym się z ulicą.

Im większy obszar kontaktu z otoczeniem zewnętrznym, tym wyższy poziom strat ciepła. Wszyscy wiedzą, że w narożnym pokoju jest zawsze dużo chłodniej niż w pomieszczeniu z jedną tylko ścianą zewnętrzną. A niektóre pomieszczenia w domu czy mieszkaniu mogą być nawet wewnętrzne, nie mające kontaktu z ulicą.

Oczywiście w myślach należy wziąć pod uwagę nie tylko liczbę ścian zewnętrznych, ale także ich powierzchnię. Ale nasze obliczenia są nadal uproszczone, więc ograniczymy się tylko do wprowadzenia współczynnika korygującego.

Współczynniki dla różnych przypadków przedstawiono w poniższej tabeli:

Nie rozważamy przypadku, gdy wszystkie cztery ściany są zewnętrzne. To już nie jest budynek mieszkalny, tylko jakaś stodoła.

• k3 to współczynnik uwzględniający położenie ścian zewnętrznych względem punktów kardynalnych.

Nawet zimą nie należy lekceważyć potencjalnego wpływu energii słonecznej. W pogodny dzień przenikają przez okna do pomieszczeń, wliczając w ten sposób ogólne źródło ciepła. Ponadto ściany otrzymują ładunek energii słonecznej, co prowadzi do zmniejszenia całkowitej ilości strat ciepła przez nie. Ale wszystko to dotyczy tylko tych ścian, które „widzą” Słońce. Po północnej i północno-wschodniej stronie domu nie ma takiego wpływu, na który można również wprowadzić pewną korektę.

Położenie ściany pomieszczenia w stosunku do punktów kardynalnych może być ważne - promienie słoneczne mogą dokonywać własnych korekt

Wartości współczynnika korygującego dla punktów kardynalnych przedstawiono w poniższej tabeli:

• k4 to współczynnik uwzględniający kierunek zimowych wiatrów.

Być może ta poprawka nie jest obowiązkowa, ale w przypadku domów położonych na terenach otwartych warto wziąć to pod uwagę.

Możesz być zainteresowany informacjami o tym, czym są baterie bimetaliczne.

Niemal w każdym miejscu przeważają zimowe wiatry - zwane także „różą wiatrów”. Taki schemat mają bez wątpienia lokalni meteorolodzy - jest on sporządzany na podstawie wyników wieloletnich obserwacji pogodowych. Dość często sami miejscowi doskonale zdają sobie sprawę z tego, jakie wiatry najczęściej przeszkadzają im zimą.

W przypadku domów na otwartych, wietrznych terenach warto wziąć pod uwagę przeważające kierunki wiatrów zimowych.

A jeśli ściana pomieszczenia znajduje się po stronie nawietrznej i nie jest chroniona przez jakieś naturalne lub sztuczne bariery przed wiatrem, wówczas będzie znacznie silniej chłodzona. Oznacza to, że rosną również straty ciepła w pomieszczeniu. W mniejszym stopniu będzie to wyrażane na ścianie położonej równolegle do kierunku wiatru, co najmniej - po zawietrznej.

Jeśli nie ma chęci „zawracać sobie głowy” tym czynnikiem lub nie ma wiarygodnych informacji o zimowej róży wiatrów, można pozostawić współczynnik równy jeden. Lub odwrotnie, potraktuj to jako maksimum, na wszelki wypadek, to znaczy w najbardziej niesprzyjających warunkach.

Wartości tego współczynnika korygującego podano w tabeli:

• k5 to współczynnik uwzględniający poziom temperatur zimowych w rejonie zamieszkania.

Jeżeli obliczenia ciepłownicze są przeprowadzane zgodnie ze wszystkimi zasadami, wówczas ocena strat ciepła jest przeprowadzana z uwzględnieniem różnicy temperatur w pomieszczeniu i na zewnątrz. Oczywiste jest, że im chłodniejsze warunki klimatyczne w regionie, tym więcej ciepła należy dostarczyć do systemu grzewczego.

Z pewnością najbardziej bezpośredni wpływ na wymaganą ilość energii cieplnej do ogrzewania pomieszczeń ma poziom temperatur zimą.

W naszym algorytmie zostanie to również w pewnym stopniu uwzględnione, ale z akceptowalnym uproszczeniem. W zależności od poziomu minimalnych temperatur zimowych przypadających na najzimniejszą dekadę dobiera się współczynnik korygujący k5.

W tym miejscu warto poczynić jedną uwagę. Obliczenia będą prawidłowe, jeśli weźmie się pod uwagę temperatury, które są uważane za normalne dla danego regionu. Nie ma potrzeby przypominania sobie anomalnych mrozów, które miały miejsce, powiedzmy, kilka lat temu (i dlatego, nawiasem mówiąc, się o nich pamięta). Oznacza to, że należy wybrać najniższą, ale normalną temperaturę dla danego obszaru.

• k6 to współczynnik uwzględniający jakość izolacji termicznej ścian.

Oczywiste jest, że im skuteczniejszy system ocieplenia ścian, tym niższy będzie poziom strat ciepła. Idealnie, do czego należy dążyć, izolacja termiczna generalnie powinna być kompletna, wykonana na podstawie wykonanych obliczeń ciepłowniczych z uwzględnieniem warunków klimatycznych regionu oraz cech projektowych domu.

Przy obliczaniu wymaganej mocy cieplnej systemu grzewczego należy również uwzględnić istniejącą izolację termiczną ścian. Proponowana jest następująca gradacja współczynników korekcyjnych:

Niewystarczający stopień izolacji termicznej lub jej całkowity brak teoretycznie nie powinien w ogóle występować w budynku mieszkalnym. W przeciwnym razie system ogrzewania będzie bardzo kosztowny, a nawet bez gwarancji stworzenia naprawdę komfortowych warunków życia.

Możesz być zainteresowany informacjami o tym, czym jest obejście w systemie grzewczym.

Jeśli czytelnik chce samodzielnie ocenić poziom izolacji termicznej swojego domu, może skorzystać z informacji i kalkulatora, które znajdują się w ostatniej części niniejszej publikacji.

• k7 i k8 to współczynniki uwzględniające straty ciepła przez podłogę i sufit.

Poniższe dwa współczynniki są zbliżone - ich wprowadzenie do obliczeń uwzględnia przybliżony poziom strat ciepła przez podłogi i sufity pomieszczeń. Nie ma potrzeby szczegółowego opisywania w tym miejscu - zarówno możliwe opcje, jak i odpowiadające im wartości tych współczynników przedstawiono w tabelach:

Na początek współczynnik k7, który koryguje wynik w zależności od właściwości podłogi:

Teraz jest współczynnik k8, poprawiający sąsiedztwo z góry:

• k9 to współczynnik uwzględniający jakość okien w pomieszczeniu.

Tutaj również wszystko jest proste - im wyższa jakość okien, tym mniejsze straty ciepła przez nie. Stare drewniane ramy zwykle nie mają dobrych właściwości termoizolacyjnych. Sytuacja jest lepsza w przypadku nowoczesnych systemów okiennych wyposażonych w okna z podwójnymi szybami. Ale mogą mieć również określoną gradację - zależnie od liczby komór w zespole szklanym i według innych cech konstrukcyjnych.

W naszym uproszczonym obliczeniu można zastosować następujące wartości współczynnika k9:

• k10 jest współczynnikiem korygującym powierzchnię przeszklenia pomieszczenia.

Jakość okien nie ujawnia jeszcze w pełni wszystkich wielkości możliwej utraty ciepła przez nie. Powierzchnia przeszklenia jest bardzo ważna. Zgadzam się, trudno porównać małe okno z ogromnym oknem panoramicznym, czyli prawie całą ścianą.

Im większa powierzchnia okien, nawet przy najwyższej jakości oknach z podwójnymi szybami, tym wyższy poziom strat ciepła

Aby dokonać korekty tego parametru, należy najpierw obliczyć tzw. Współczynnik oszklenia pomieszczenia. Nie jest to trudne - wystarczy znaleźć stosunek powierzchni przeszklenia do całkowitej powierzchni pomieszczenia.

kw = południowy zachód / S

Gdzie:

kw - współczynnik oszklenia pomieszczenia;

południowy zachód - całkowita powierzchnia przeszklonych powierzchni, m²;

S - powierzchnia pokoju, m².

Każdy może zmierzyć i podsumować powierzchnię okien. A następnie łatwo jest znaleźć wymagany współczynnik oszklenia przez prosty podział. A on z kolei umożliwia wejście do tabeli i określenie wartości współczynnika korekcji k10:

• k11 - współczynnik uwzględniający obecność drzwi na ulicę.

Ostatni z rozważanych współczynników. Pokój może mieć drzwi prowadzące bezpośrednio na ulicę, na zimny balkon, na nieogrzewany korytarz lub klatkę schodową itp. Nie tylko same drzwi są często bardzo poważnym „mostkiem zimnym” - przy ich regularnym otwieraniu za każdym razem, gdy do pomieszczenia przedostanie się spora ilość zimnego powietrza. Dlatego należy dokonać korekty dla tego współczynnika: takie straty ciepła wymagają oczywiście dodatkowej kompensacji.

Wartości współczynnika k11 podano w tabeli:

Czynnik ten należy wziąć pod uwagę, jeśli drzwi są regularnie używane zimą.

Możesz być zainteresowany informacjami o tym, czym jest piec kominkowy z obiegiem wodnym.

* * * * * * *

Dlatego uwzględniono wszystkie współczynniki korygujące. Jak widać, nie ma tu nic super skomplikowanego i można bezpiecznie przejść do obliczeń.

Jeszcze jedna wskazówka przed rozpoczęciem obliczeń. Wszystko będzie o wiele łatwiejsze, jeśli najpierw sporządzisz tabelę, w której pierwszej kolumnie po kolei wskażesz wszystkie pokoje w domu lub mieszkaniu, które mają zostać zamknięte. Następnie, zgodnie z kolumnami, umieść dane wymagane do obliczeń. Na przykład w drugiej kolumnie - powierzchnia pomieszczenia, w trzeciej - wysokość sufitów, w czwartej - orientacja na punkty kardynalne - i tak dalej. Sporządzenie takiej tabliczki nie jest trudne, mając przed sobą plan osiedli mieszkaniowych. Oczywiste jest, że obliczone wartości wymaganej mocy cieplnej dla każdego pomieszczenia zostaną wprowadzone w ostatniej kolumnie.

Tabelę można sporządzić w aplikacji biurowej lub po prostu narysować na kartce papieru. I nie spiesz się z rozstaniem po obliczeniach - uzyskane wskaźniki mocy cieplnej przydadzą się chociażby przy zakupie grzejników czy elektrycznych urządzeń grzewczych jako zapasowe źródło ciepła.

Aby ułatwić czytelnikowi przeprowadzenie takich obliczeń, poniżej znajduje się specjalny kalkulator online. Dzięki niemu, przy początkowych danych zebranych wcześniej w tabeli, obliczenia potrwają dosłownie kilka minut.

Kalkulator do obliczania wymaganej mocy cieplnej dla lokalu domu lub mieszkania.

Przejdź do obliczeń

Po wykonaniu obliczeń dla każdego z ogrzewanych pomieszczeń sumuje się wszystkie wskaźniki. Będzie to wartość całkowitej mocy cieplnej potrzebnej do pełnego ogrzania domu lub mieszkania.

Jak już wspomniano, do uzyskanej wartości końcowej należy dodać marżę 10 ÷ 20 procent. Na przykład obliczona moc wynosi 9,6 kW. Jeśli dodasz 10%, otrzymasz 10,56 kW. Przy dodawaniu 20% - 11,52 kW. Idealnie nominalna moc cieplna zakupionego kotła powinna mieścić się w przedziale od 10,56 do 11,52 kW. Jeśli takiego modelu nie ma, to najbliższy pod względem mocy kupowany jest w kierunku jego wzrostu. Na przykład w tym konkretnym przykładzie kotły grzewcze o mocy 11,6 kW są idealne - są prezentowane w kilku liniach modeli różnych producentów.

Możesz być zainteresowany informacjami o tym, czym jest zbiornik buforowy dla kotła na paliwo stałe.

Prędkość chłodziwa

Następnie na podstawie uzyskanych wartości natężenia przepływu chłodziwa należy obliczyć dla każdego odcinka rur przed grzejnikami prędkość przepływu wody w rurach według wzoru:

,

gdzie V jest prędkością ruchu chłodziwa, m / s;

m to natężenie przepływu chłodziwa przez odcinek rury, kg / s

ρ to gęstość wody, kg / metr sześcienny. można przyjąć równą 1000 kg / metr sześcienny.

f - powierzchnia przekroju rury, mkw. można obliczyć ze wzoru: π * r2, gdzie r jest średnicą wewnętrzną podzieloną przez 2

Kalkulator prędkości chłodziwa

m = l / s; rura mm na mm; V = m / s

Określenie mocy według obszaru

Obliczenie mocy kotła grzewczego według powierzchni domu to najłatwiejszy sposób na wybór jednostki grzewczej. Na podstawie licznych obliczeń przeprowadzonych przez specjalistów określono wartość średnią, która wynosi 1 kW ciepła na każde 10 metrów kwadratowych.

Ale ten wskaźnik dotyczy tylko pomieszczeń o wysokości 2,5 - 2,7 metra ze średnim stopniem izolacji. W przypadku, gdy dom spełnia powyższe parametry, znając jego materiał filmowy można w łatwy sposób określić przybliżoną moc kotła z terenu.

Na przykład wymiary parterowego domu to 10 i 14 metrów:

1. Najpierw określa się obszar własności domu, w tym celu jego długość mnoży się przez szerokość lub odwrotnie 10x14 = 140 m2.
2. Otrzymany wynik, zgodnie z metodą, dzieli się przez 10 i otrzymuje się wartość mocy 140: 10 = 14 kW.
3. Jeżeli wynik obliczenia powierzchni kotła gazowego lub innego typu urządzenia grzewczego jest ułamkowy, należy go zaokrąglić w górę do liczby całkowitej.

Utrata nacisku na lokalne opory

Opór lokalny w przekroju rury to opór przy złączkach, kształtkach, wyposażeniu itp. Straty głowy na lokalnych oporach są obliczane według wzoru:

gdzie Δpms. - utrata ciśnienia na lokalnych oporach, Pa;

Σξ - suma współczynników lokalnych rezystancji w miejscu; Lokalne współczynniki oporu są określane przez producenta dla każdej kształtki

V to prędkość chłodziwa w rurociągu, m / s;

ρ to gęstość chłodziwa, kg / m3.

Korekta obliczeń

W praktyce mieszkania ze średnimi wskaźnikami nie są tak powszechne, dlatego przy obliczaniu systemu brane są pod uwagę dodatkowe parametry.

Jeden z decydujących czynników - strefa klimatyczna, region, w którym kocioł będzie używany - został już omówiony.

Podajemy wartości współczynnika Wsp dla wszystkich obszarów:

• środkowy pasek służy jako standard, moc właściwa wynosi 1–1,1;
• Moskwa i region moskiewski - pomnożyć wynik przez 1,2–1,5;
• dla regionów południowych - od 0,7 do 0,9;
• dla regionów północnych wzrasta do 1,5–2,0.

W każdej strefie obserwujemy pewien rozrzut wartości. Działamy po prostu - im dalej na południe teren w strefie klimatycznej, tym niższy współczynnik; im dalej na północ, tym wyżej.

Oto przykład dostosowań według regionu. Załóżmy, że dom, dla którego obliczenia zostały przeprowadzone wcześniej, znajduje się na Syberii z mrozami do 35 °.

Bierzemy Wwood równe 1,8. Następnie wynikową liczbę 12 mnoży się przez 1,8, otrzymujemy 21,6. Zaokrąglij w kierunku większej wartości, wychodzi 22 kilowaty.

Różnica w stosunku do początkowego wyniku jest prawie podwójna, a przecież uwzględniono tylko jedną poprawkę. Dlatego konieczne jest dostosowanie obliczeń.

Oprócz warunków klimatycznych regionów w celu dokładnych obliczeń brane są również pod uwagę inne zmiany: wysokość sufitu i straty ciepła w budynku. Średnia wysokość sufitu wynosi 2,6 m.

Jeśli wysokość znacznie się różni, obliczamy wartość współczynnika - rzeczywistą wysokość dzielimy przez średnią. Załóżmy, że wysokość sufitu w budynku z poprzedniego przykładu wynosi 3,2 m.

Liczymy: 3,2 / 2,6 = 1,23, zaokrąglamy, okazuje się, że 1,3. Okazuje się, że do ogrzania domu na Syberii o powierzchni 120 m2 ze stropami 3,2 m potrzebny jest kocioł o mocy 22 kW × 1,3 = 28,6, tj. 29 kilowatów.

Dla poprawnych obliczeń bardzo ważne jest również uwzględnienie strat ciepła w budynku. Ciepło jest tracone w każdym domu, niezależnie od jego konstrukcji i rodzaju paliwa.

35% ciepłego powietrza może uchodzić przez słabo izolowane ściany, a 10% i więcej przez okna. Nieizolowana podłoga zajmie 15%, a dach - wszystkie 25%. Nawet jeden z tych czynników, jeśli występuje, powinien zostać wzięty pod uwagę.

Do pomnożenia uzyskanej mocy używana jest specjalna wartość. Posiada następujące wskaźniki:

• dla domu z cegły, drewna lub pianki, który ma więcej niż 15 lat, z dobrą izolacją, K = 1;
• dla innych domów o nieizolowanych ścianach K = 1,5;
• jeżeli dach domu oprócz nieizolowanych ścian nie jest ocieplony K = 1,8;
• dla nowoczesnego domu ocieplonego K = 0,6.

Wróćmy do naszego przykładu do obliczeń - domu na Syberii, do którego według naszych obliczeń potrzebne będzie urządzenie grzewcze o mocy 29 kilowatów.

Wyniki obliczeń hydraulicznych

W rezultacie konieczne jest zsumowanie rezystancji wszystkich sekcji dla każdego grzejnika i porównanie z wartościami odniesienia. Aby pompa wbudowana w kocioł gazowy dostarczała ciepło do wszystkich grzejników, strata ciśnienia na najdłuższej gałęzi nie powinna przekraczać 20000 Pa. Prędkość ruchu chłodziwa w dowolnym obszarze powinna wynosić 0,25 - 1,5 m / s. Przy prędkości powyżej 1,5 m / s w rurach może pojawić się hałas, a minimalna prędkość 0,25 m / s jest zalecana zgodnie z SNiP 2.04.05-91, aby uniknąć pęcherzyków powietrza w rurach.

Aby wytrzymać powyższe warunki wystarczy dobrać odpowiednie średnice rur.Można to zrobić zgodnie z tabelą.

Wskazuje całkowitą moc grzejników, które rura zapewnia ciepło.

Obliczanie wydajności dla jednostki dwuobwodowej

Powyższe obliczenia zostały wykonane dla urządzenia, które zapewnia tylko ogrzewanie. Kiedy trzeba obliczyć moc kotła gazowego dla domu, który jednocześnie będzie ogrzewał wodę na potrzeby domowe, należy zwiększyć jego wydajność. Dotyczy to również jednostek pracujących na innych paliwach.

Przy określaniu mocy kotła grzewczego z możliwością podgrzania wody należy ustalić margines 20-25%, stosując współczynnik 1,2-1,25.

Na przykład, musisz wprowadzić korektę dla CWU. Obliczony wcześniej wynik 27 kW jest mnożony przez 1,2, aby uzyskać 32,4 kW. Różnica jest dość duża.

Trzeba pamiętać, jak poprawnie obliczyć moc kotła - rezerwa na podgrzanie wody jest wykorzystywana po uwzględnieniu regionu, w którym znajduje się gospodarstwo domowe, ponieważ temperatura cieczy zależy również od lokalizacji obiektu .

Szybki dobór średnic rur zgodnie z tabelą

Do domów do 250 mkw. pod warunkiem, że jest pompa 6 i zawory termiczne grzejników, nie można wykonać pełnych obliczeń hydraulicznych. Możesz wybrać średnice z poniższej tabeli. Na krótkich odcinkach moc można nieznacznie przekroczyć. Obliczenia wykonano dla chłodziwa Δt = 10oC i v = 0,5m / s.

Informacje o celu kalkulatora

Kalkulator on-line dla ogrzewania podłogowego służy do obliczania głównych parametrów cieplnych i hydraulicznych instalacji, obliczania średnicy i długości rury. Kalkulator daje możliwość wyliczenia ciepłej podłogi, realizowanej metodą „na mokro”, z układem monolitycznej podłogi wykonanej z zaprawy cementowo-piaskowej lub betonu, a także przy realizacji metody „na sucho” z wykorzystaniem ciepła -dystrybucja płyt. Urządzenie systemu TP „na sucho” jest preferowane do podłóg i sufitów drewnianych.

Przepływy ciepła skierowane od dołu do góry są najbardziej korzystne i wygodne dla ludzkiej percepcji. Dlatego ogrzewanie pomieszczeń ciepłymi podłogami staje się najpopularniejszym rozwiązaniem w porównaniu do naściennych źródeł ciepła. Elementy grzejne takiego systemu nie zajmują dodatkowej przestrzeni w przeciwieństwie do grzejników naściennych.

Prawidłowo zaprojektowane i wykonane systemy ogrzewania podłogowego są nowoczesnym i wygodnym źródłem ogrzewania pomieszczeń. Zastosowanie nowoczesnych i wysokiej jakości materiałów, a także prawidłowe obliczenia pozwalają stworzyć skuteczny i niezawodny system grzewczy o żywotności co najmniej 50 lat.

System ogrzewania podłogowego może być jedynym źródłem ogrzewania pomieszczeń tylko w regionach o ciepłym klimacie i wykorzystujących energooszczędne materiały. W przypadku niedostatecznego przepływu ciepła konieczne jest zastosowanie dodatkowych źródeł ciepła.

Uzyskane obliczenia będą szczególnie przydatne dla tych, którzy planują wdrożenie systemu ogrzewania podłogowego DIY w prywatnym domu.

Zbiornik w układzie grzewczym typu otwartego

W takim systemie płyn chłodzący - zwykła woda - porusza się zgodnie z prawami fizyki w sposób naturalny ze względu na różne gęstości zimnej i gorącej wody. Przyczynia się do tego również nachylenie rur. Nośnik ciepła, nagrzany do wysokiej temperatury, ma tendencję do podnoszenia się na wylocie z kotła, wypychany przez zimną wodę wypływającą z rury powrotnej od dołu.Tak zachodzi naturalna cyrkulacja, w wyniku której grzejniki się nagrzewają. W układzie grawitacyjnym problematyczne jest stosowanie płynu niezamarzającego ze względu na to, że płyn chłodzący w zbiorniku wyrównawczym jest otwarty i szybko odparowuje, ale dlatego tylko woda działa w tej pojemności. Po podgrzaniu zwiększa swoją objętość, a jego nadmiar dostaje się do zbiornika, a gdy ostygnie, wraca do układu. Zbiornik znajduje się w najwyższym punkcie konturu, zwykle na strychu. Aby woda w nim nie zamarzła, jest izolowany materiałami izolacyjnymi i podłączony do rurociągu powrotnego, aby uniknąć wrzenia. W przypadku przepełnienia zbiornika woda odprowadzana jest do kanalizacji.

Zbiornik wyrównawczy nie jest zamknięty pokrywą, stąd nazwa systemu grzewczego - otwarty. Poziom wody w zbiorniku należy kontrolować tak, aby w rurociągu nie pojawiały się śluzy powietrzne, co prowadzi do nieefektywnej pracy grzejników. Zbiornik jest podłączony do sieci za pomocą rury rozprężnej, a rura cyrkulacyjna zapewnia ruch wody. Gdy system się napełnia, woda dociera do złącza sygnałowego, na którym

dźwig. Rura przelewowa służy do kontroli rozszerzania się wody. Odpowiada za swobodny przepływ powietrza wewnątrz kontenera. Aby obliczyć objętość otwartego zbiornika, musisz znać objętość wody w systemie.

Jak obliczyć moc kotła gazowego: 3 schematy o różnym stopniu złożoności

Jak obliczyć moc kotła gazowego dla podanych parametrów ogrzewanego pomieszczenia? Znam co najmniej trzy różne metody, które dają różne poziomy wiarygodności wyników, a dzisiaj poznamy każdą z nich.

Budowa kotłowni gazowej rozpoczyna się od obliczenia urządzeń grzewczych.

informacje ogólne

Dlaczego obliczamy parametry specjalnie dla ogrzewania gazowego?

Faktem jest, że gaz jest najbardziej ekonomicznym (i odpowiednio najpopularniejszym) źródłem ciepła. Kilowatogodzina energii cieplnej uzyskanej podczas jej spalania kosztuje konsumenta 50-70 kopiejek.

Dla porównania - cena kilowatogodziny ciepła dla innych źródeł energii:

Oprócz wydajności sprzęt gazowy przyciąga łatwością użytkowania. Kocioł wymaga konserwacji nie częściej niż raz w roku, nie wymaga rozpalania, czyszczenia popielnika i uzupełniania zapasu paliwa. Urządzenia z zapłonem elektronicznym współpracują ze zdalnymi termostatami i są w stanie automatycznie utrzymywać stałą temperaturę w domu, niezależnie od pogody.

Główny kocioł gazowy, wyposażony w elektroniczny zapłon, łączy w sobie maksymalną wydajność z łatwością obsługi.

Czy obliczenie kotła gazowego dla domu różni się od obliczenia kotła na paliwo stałe, paliwo płynne lub kocioł elektryczny?

Ogólnie nie. Każde źródło ciepła musi kompensować straty ciepła przez podłogę, ściany, okna i sufit budynku. Jego moc cieplna nie ma nic wspólnego z zastosowanym nośnikiem energii.

W przypadku kotła dwuprzewodowego zasilającego dom w ciepłą wodę użytkową potrzebujemy rezerwy mocy do jego ogrzania. Nadmiar mocy zapewni jednoczesny przepływ wody w systemie CWU i podgrzanie chłodziwa do ogrzewania.

Metody obliczeniowe

Schemat 1: według obszaru

Jak obliczyć wymaganą moc kotła gazowego z obszaru domu?

Pomoże nam w tym dokumentacja regulacyjna sprzed pół wieku. Według radzieckiego SNiP ogrzewanie powinno być zaprojektowane z mocą 100 watów ciepła na metr kwadratowy ogrzewanego pomieszczenia.

Szacowanie mocy cieplnej według powierzchni. Na jeden metr kwadratowy przypada 100 watów mocy z kotła i urządzeń grzewczych.

Przeprowadźmy na przykład obliczenia mocy dla domu o wymiarach 6x8 metrów:

1. Powierzchnia domu jest równa iloczynowi jego ogólnych wymiarów. 6x8x48 m2;
2. Przy mocy właściwej 100 W / m2 całkowita moc kotła powinna wynosić 48x100 = 4800 watów lub 4,8 kW.

Dobór mocy kotła ze względu na powierzchnię ogrzewanego pomieszczenia jest prosty, zrozumiały i ... w większości przypadków daje zły wynik.

Ponieważ zaniedbuje szereg ważnych czynników, które wpływają na rzeczywistą utratę ciepła:

• Liczba okien i drzwi. Więcej ciepła jest tracone przez przeszklenia i drzwi niż przez solidną ścianę;
• Wysokość sufitów. W budynkach mieszkalnych radzieckich był to standard - 2,5 metra z minimalnym błędem. Ale w nowoczesnych domkach można znaleźć sufity o wysokości 3, 4 lub więcej metrów. Im wyższy sufit, tym większa ogrzewana objętość;

Na zdjęciu pierwsze piętro mojego domu. Wysokość sufitu 3,2 metra.

Strefa klimatyczna. Przy tej samej jakości izolacji termicznej straty ciepła są wprost proporcjonalne do różnicy między temperaturą wewnętrzną i zewnętrzną.

W budynku mieszkalnym na straty ciepła wpływa położenie mieszkania względem ścian zewnętrznych: pomieszczenia końcowe i narożne tracą więcej ciepła. Jednak w typowym domku wszystkie pokoje dzielą ściany z ulicą, więc odpowiedni współczynnik korygujący jest uwzględniany w podstawowej mocy cieplnej.

Narożny pokój w apartamentowcu. Zwiększona utrata ciepła przez ściany zewnętrzne jest kompensowana przez instalację drugiej baterii

Schemat 2: objętościowo, z uwzględnieniem dodatkowych czynników

Jak obliczyć własnymi rękami kocioł gazowy do ogrzewania prywatnego domu, biorąc pod uwagę wszystkie czynniki, o których wspomniałem?

Przede wszystkim: w obliczeniach bierzemy pod uwagę nie powierzchnię domu, ale jego objętość, czyli iloczyn powierzchni przez wysokość sufitów.

• Podstawowa wartość mocy kotła na jeden metr sześcienny ogrzewanej objętości wynosi 60 watów;
• Okno zwiększa straty ciepła o 100 watów;
• Drzwi dodają 200 watów;
• Straty ciepła są mnożone przez współczynnik regionalny. Określa go średnia temperatura najzimniejszego miesiąca:

Wzór do obliczania objętości zbiornika wyrównawczego

KE to całkowita objętość całego systemu grzewczego. Wskaźnik ten jest obliczany na podstawie faktu, że I kW mocy urządzenia grzewczego jest równe 15 litrom objętości chłodziwa. Jeśli moc kotła wynosi 40 kW, to całkowita objętość systemu wyniesie KE = 15 x 40 = 600 litrów;

Z jest wartością współczynnika temperaturowego chłodziwa. Jak już wspomniano, dla wody jest to około 4%, a dla płynu niezamarzającego o różnych stężeniach, na przykład 10-20% glikolu etylenowego, wynosi od 4,4 do 4,8%;

N to wartość sprawności zbiornika membranowego, która zależy od początkowego i maksymalnego ciśnienia w układzie, początkowego ciśnienia powietrza w komorze. Często ten parametr jest określany przez producenta, ale jeśli go nie ma, możesz samodzielnie wykonać obliczenia, korzystając ze wzoru:

DV to najwyższe dopuszczalne ciśnienie w sieci. Z reguły jest równe dopuszczalnemu ciśnieniu zaworu bezpieczeństwa i rzadko przekracza 2,5-3 atm dla zwykłych domowych systemów grzewczych;

DS jest wartością początkowego ciśnienia ładowania zbiornika membranowego przy stałej wartości 0,5 atm. na 5 m długości instalacji grzewczej.

N = (2,5-0,5) /

Tak więc z uzyskanych danych można wywnioskować objętość zbiornika wyrównawczego o mocy kotła 40 kW:

K = 600 x 0,04 / 0,57 = 42,1 litra.

Zalecany jest zbiornik o pojemności 50 litrów z ciśnieniem początkowym 0,5 atm. ponieważ sumy do wyboru produktu powinny być nieco wyższe niż obliczone. Niewielki nadmiar objętości zbiornika nie jest tak zły, jak brak jego objętości. Ponadto, stosując środek przeciw zamarzaniu w systemie, eksperci zalecają wybór zbiornika o pojemności 50% większej niż obliczona.