Sådan beregnes kraften i en gaskedel: formler og eksempler

Inden du opretter et varmesystem, installerer varmeapparat, er det vigtigt at vælge en gaskedel, der kan generere den nødvendige mængde varme til rummet. Derfor er det vigtigt at vælge en enhed af sådan strøm, så dens ydeevne er så høj som muligt, og ressourcen er stor.

Vi vil tale om hvordan man beregner kraften i en gaskedel med stor nøjagtighed og under hensyntagen til visse parametre. I artiklen præsenteret af os er alle typer af varmetab gennem åbninger og bygningskonstruktioner beskrevet i detaljer, formler til beregning af dem er givet. Med egenskaberne ved fremstillingen af ​​beregninger indføres et specifikt eksempel.

Almindelige fejl ved valg af kedel

Den korrekte beregning af kraften i gaskedlen sparer ikke kun forbrugsstoffer, men øger også enhedens effektivitet. Udstyr, hvis varmeudgang overstiger de virkelige behov for varme, vil virke ineffektivt, når det som en utilstrækkelig kraftig enhed ikke kan opvarme rummet korrekt.

Der er et moderne automatiseret udstyr, som uafhængigt regulerer gasstrømmen, hvilket eliminerer uhensigtsmæssige omkostninger. Men hvis en sådan kedel udfører sit arbejde inden for rammerne af sin kapacitet, reduceres dets levetid.

Som følge heraf reduceres effektiviteten af ​​udstyr, dele slides hurtigere ud, og kondensat former. Derfor er det nødvendigt at beregne den optimale effekt.

Det antages, at kedlens kraft kun afhænger af rummets overflade, og for enhver boliger optimal beregning på 100 W pr 1 kvm. Derfor vælger du kedlens kraft, f.eks. Hjemme 100 kvm m, du skal bruge udstyr, der producerer 100 * 10 = 10000 W eller 10 kW.

Sådanne beregninger er fundamentalt forkerte med fremkomsten af ​​nye efterbehandling materialer, forbedret isolering, hvilket reducerer behovet for at købe high power udstyr.

At beregne strømmen gas kedel Opvarmning er mulig på to måder - manuelt eller ved hjælp af et specielt program Valtec, der er designet til professionelle højpræcisionsberegninger.

Den nødvendige effekt af udstyret afhænger direkte af rummets varmetab. Kendskabet til varmetabet, kan du beregne effekten af ​​en gaskedel eller en anden opvarmningsenhed.

Hvad er varmetab i rummet?

Ethvert rum har et bestemt varmetab. Varme kommer ud af væggene, vinduerne, gulvene, dørene, loftet, så gaskedlerens opgave er at kompensere for den producerede varme og for at sikre en bestemt temperatur i rummet. Dette kræver en vis varmeudgang.

Følgende faktorer påvirker varmetabet derhjemme.

• Placering af huset. Hver by har sine egne klimatiske træk. Ved beregning af varmetab er det nødvendigt at tage hensyn til regionens kritiske negative temperaturkarakteristika og også den gennemsnitlige temperatur og varigheden af ​​varmesæsonen (for nøjagtige beregninger ved brug af program).
• Placeringen af ​​væggene i forhold til kardinalpunkterne. Det er kendt, at vindrosen er placeret på nordsiden, så vægttabet på væggen i dette område vil være størst. Om vinteren blæser den kolde vind fra den vestlige, nordlige og østlige side med stor kraft, og derfor vil varmevægten af ​​disse vægge være højere.
• Området af det opvarmede rum. Størrelsen på den udgående varme afhænger af størrelsen af ​​rummet, området af vægge, lofter, vinduer, døre.
• Varmekonstruktion byggekonstruktioner. Ethvert materiale har sin egen termisk modstandskoefficient og varmeoverførselskoefficient - evnen til at passere gennem en vis mængde varme. For at lære dem at kende, skal du bruge tabular data samt anvende visse formler. Oplysninger om sammensætning af vægge, lofter, gulve, deres tykkelse findes i den tekniske plan for boliger.
• Vindue- og døråbninger. Størrelse, modifikation af døre og termoruder. Jo større området af vinduet og døråbningerne er, desto højere er varmetabet. Det er vigtigt at tage højde for egenskaberne ved installerede døre og termoruder i beregningerne.
• Regnskabsventilation. Ventilation eksisterer altid i huset, uanset tilstedeværelsen af ​​kunstig udstødning. Luftning af rummet foregår gennem de åbne vinduer, luftbevægelsen skabes under lukning og åbning indgangsdøre, bevægelse af mennesker fra rum til rum, hvilket bidrager til afgang af varm luft fra rummet, dens cirkulation.

At kende ovenstående parametre, kan du ikke kun beregne varmetab hjemme og bestemme kraften i kedlen, men også at identificere steder med behov for yderligere isolering.

Formler til beregning af varmetab

Disse formler kan bruges til at beregne varmetab, ikke kun af et privat hus, men også af en lejlighed. Inden beregningerne udføres, er det nødvendigt at skildre grundplanen, markere vægternes placering i forhold til sider af verden, markere vinduer, døråbninger, samt beregne dimensioner af hver væg, vindue og dør åbninger.

Ved beregning af varmetabet anvendes to formler: med den første bestemmes mængden af ​​termisk modstand af de indesluttede strukturer med den anden, varmetabet.

For at bestemme termisk modstand, brug udtrykket:

R = B / K

her:

• R - værdien af ​​termisk modstand af omsluttende strukturer målt i (m²* K) / W.
• K - Termisk konduktivitetskoefficient for materialet, hvorfra den omsluttende struktur er lavet, måles i W / (m * K).
• den - materialetykkelse registreret i meter

Koefficienten for varmeledningsevne K er en tabulær parameter, tykkelsen B er taget fra husets tekniske plan.

Den grundlæggende formel til beregning af varmetab anvendes også:

Q = L × S × dT / R

Med hensyn til:

• Q - varmetab, målt i watt
• S - Område med omsluttende strukturer (vægge, gulve, lofter).
• dT - forskellen mellem den ønskede temperatur på det indre og det ydre måles og registreres i C.
• R - værdi af termisk modstand af strukturen, m²• C / W, som er i overensstemmelse med formlen ovenfor.
• L - koefficient afhængig af vægternes orientering i forhold til kardinalpunkterne.

Når man har de nødvendige oplysninger til rådighed, kan man manuelt beregne varmetab i en bygning.

Eksempel på beregning af varmetab

Som et eksempel beregner vi varmetabet for et hus, der har specificerede egenskaber.

Baseret på planen er bredden af ​​konstruktionen 10 m, længde - 12 m, lofthøjde - 2,7 m, væggene er orienteret mod nord, syd, øst og vest. Tre vinduer er bygget i den vestlige mur, to af dem har dimensioner på 1,5x1,7 m, en - 0,6x0,3 m.

Den sydlige mur har indbyggede døre med dimensioner på 1,3 × 2 m, der er også et lille vindue på 0,5 × 0,3 m. På østsiden er der to vinduer på 2,1 × 1,5 m og en 1,5 × 1,7 m.

Væggene består af tre lag:

• vægbeklædning DVP (isoplite) udenfor og indeni - 1,2 cm hver, koefficient - 0,05.
• glasuld placeret mellem væggene, dens tykkelse er 10 cm og koefficienten er 0,043.

Den termiske modstand af hver væg beregnes separat, fordi Placeringen af ​​strukturen i forhold til kardinalpunkterne tages hensyn til antallet og åbningsområdet. Resultaterne af vægberegninger er opsummeret.

Gulvet er flerlagret; hele området er lavet med samme teknologi og omfatter:

• den skårne tunge er rillet, dens tykkelse er 3,2 cm, koefficienten for termisk ledningsevne er 0,15.
• lag af tørpladningsplade tykkelse på 10 cm og en koefficient på 0,15.
• isolering - mineraluld 5 cm tykk, koefficient 0,039.

Lad os antage, at gulvet ikke har nogen forringelse i kælderen og lignende åbninger til varmekonstruktion. Derfor beregnes beregningen for området af alle lokaler med en enkelt formel.

Loftene er lavet af:

• træskærme 4 cm med en koefficient på 0,15.
• mineraluld 15 cm, dens koefficient er 0,039.
• Paro-, vandtætningslag.

Antag at loftet ikke har en udgang til loftet over et bolig- eller bryggersværelse.

Huset er beliggende i Bryansk regionen, i byen Bryansk, hvor den kritiske negative temperatur er -26 grader. Det er eksperimentelt fastslået, at jordens temperatur er +8 grader. Ønsket stuetemperatur + 22 grader.

Beregning af vægttab

For at finde den totale termiske modstand af en væg er det først nødvendigt at beregne termisk modstand af hvert af sine lag.

Glasuldslaget er 10 cm tykt. Denne værdi skal konverteres til målere, det vil sige:

B = 10 x 0,01 = 0,1

Modtaget værdi i = 0,1. Termisk ledningsevne af termisk isolering - 0,043. At erstatte dataene i formlen for termisk modstand og få:

R_glas=0.1/0.043=2.32

Til et lignende eksempel beregner vi isoplitets modstandsdygtighed over for varme:

R_Izoplit=0.012/0.05=0.24

Den totale termiske modstand af væggen vil svare til summen af ​​den termiske modstand af hvert lag, da vi har to lag fiberboard.

R = R_glas+ 2 × R_Izoplit=2.32+2×0.24=2.8

Ved at bestemme vægmets totale termiske modstand, kan du finde varmetabet. For hver væg beregnes de separat. Beregn Q for nordvæggen.

På basis af planen har nordmuren ingen vinduesåbninger, længden er 10 m, højden er 2,7 m. Så beregnes væggen S med formlen:

S_Nordmuren=10×2.7=27

Beregn dT-parameteren. Det er kendt, at den kritiske omgivelsestemperatur for Bryansk er -26 grader, og den ønskede stuetemperatur er +22 grader. derefter

dT = 22 - (- 26) = 48

For nordsiden er den ekstra faktor L = 1.1 taget i betragtning.

Når du har lavet foreløbige beregninger, kan du bruge formlen til beregning af varmetab:

Q_Nordmure= 27 × 48 × 1,1 / 2,8 = 509 (W)

Beregn varmetabet for den vestlige mur. Baseret på dataene er der 3 vinduer indbygget i det, to af dem har dimensioner på 1,5x1,7 m og en er 0,6x0,3 m. Vi beregner området.

S_zap.steny1=12×2.7=32.4.

Fra det samlede område af den vestlige mur er det nødvendigt at udelukke vinduesområdet, fordi deres varmetab vil være anderledes. For at gøre dette skal du beregne området.

S_okn1=1.5×1.7=2.55

S_okn2=0.6×0.4=0.24

For at beregne varmetabet vil vi bruge vægområdet uden at tage hensyn til vinduesområdet, det vil sige:

S_zap.steny=32.4-2.55×2-0.24=25.6

For vestsiden er den tillægte faktor 1,05. De opnåede data er substitueret i basisformlen til beregning af varmetab.

Q_zap.steny=25.6×1.05×48/2.8=461.

Lignende beregninger udføres for østsiden. Her er 3 vinduer, en har dimensioner på 1,5x1,7 m, de to andre er 2,1x1,5 m. Vi beregner deres område.

S_okn3=1.5×1.7=2.55

S_okn4=2.1×1.5=3.15

Østmurens område er lig med:

S_østmure1=12×2.7=32.4

Fra det samlede område af væggen trækker vi værdierne af vinduernes område:

S_østmure=32.4-2.55-2×3.15=23.55

Den ekstra faktor for østmuren er -1,05. Baseret på dataene beregner vi varmetabet fra den østlige mur.

Q_østmure=1.05×23.55×48/2.8=424

En dør med parametrene 1.3x2 m og et vindue 0.5x0.3 m er placeret på sydvæggen. Vi beregner deres område.

S_okn5=0.5×0.3=0.15

S_døren=1.3×2=2.6

Området i den sydlige mur vil være lig med:

S_sydmure1=10×2.7=27

Bestem væggen uden vinduer og døre.

S_sydmur=27-2.6-0.15=24.25

Beregn varmevægt på den sydlige væg under hensyntagen til koefficienten L = 1.

Q_sydmur=1×24.25×48/2.80=416

At bestemme varmetabet for hver af væggene, kan du finde deres samlede varmetab med formlen:

Q_væg= Q_sydmur+ Q_østmure+ Q_zap.steny+ Q_Nordmure

Ved at erstatte værdierne får vi:

Q_væg= 509 + 461 + 424 + 416 = 1810 W

Som følge heraf udgjorde tabet af varmevægge 1810 watt pr. Time.

Beregning af varmetab vinduer

Der er 7 vinduer i huset, tre af dem har dimensioner på 1,5 × 1,7 m, to er 2,1 × 1,5 m, en er 0,6 × 0,3 m og en anden er 0,5 × 0,3 m.

Vinduer med dimensioner på 1,5 × 1,7 m er en to-kammers PVC-profil med I-glas. Fra den tekniske dokumentation kan du finde ud af, at dens R = 0,53. Vinduer med dimensioner på 2,1 × 1,5 m er dobbeltkammer med argon og I-glas, har termisk modstand R = 0,75, vinduer 0,6x0,3 m og 0,5 × 0,3 - R = 0,53.

Vinduesområdet blev beregnet ovenfor.

S_okn1=1.5×1.7=2.55

S_okn2=0.6×0.4=0.24

S_okn3=2.1×1.5=3.15

S_okn4=0.5×0.3=0.15

Det er også vigtigt at overveje orienteringen af ​​vinduerne i forhold til kardinalpunkterne.

Beregn varmeskabet af de vestlige vinduer under hensyntagen til koefficienten L = 1.05. På siden er der 2 vinduer med dimensioner på 1,5 × 1,7 m og en med 0,6 × 0,3 m.

Q_okn1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_okn2=0.24×1.05×48/0.53=23

Samlede samlede tab af vestlige vinduer er

Q_zap.okon=243×2+23=509

I den sydlige side er et 0,5 × 0,3 vindue, dets R = 0,53. Vi beregner dets varmetab under hensyntagen til koefficienten 1.

Q_{syd vindue}=0.15*48×1/0.53=14

På østsiden er der 2 vinduer med dimensioner på 2,1 × 1,5 og et vindue på 1,5 × 1,7. Beregn varmetabet under hensyntagen til koefficienten L = 1.05.

Q_okn1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_okn3=3.15×1.05×48/075=212

Vi opsummerer varmetabet for de østlige vinduer.

Q_{Øst vindue}=243+212×2=667.

Det samlede varmetab af vinduer vil være lig med:

Q_vindue= Q_{Øst vindue}+ Q_{syd vindue}+ Q_zap.okon=667+14+509=1190

I alt gennem vinduet går 1190 watt termisk energi.

Bestemmelse af dørvarmetab

Huset har en dør, den er indbygget i den sydlige mur, har dimensioner på 1,3 × 2 m. Baseret på pasdataene, varmeledningsevnen af ​​dørmaterialet er 0,14, dens tykkelse er 0,05 m. Takket være disse indikatorer er det muligt at beregne den termiske dør modstand.

R_dørene=0.05/0.14=0.36

Til beregninger skal du beregne sit område.

S_dørene=1.3×2=2.6

Efter beregning af termisk modstand og område kan du finde varmetabet. Døren er placeret på sydsiden, så vi bruger en ekstra faktor på 1.

Q_dørene=2.6×48×1/0.36=347.

I alt gennem døren går 347 watt varme.

Beregning af termisk gulvmodstand

Ifølge den tekniske dokumentation er gulvet flerlags, hele området er det samme, det har dimensioner på 10x12 m. Vi beregner sit område.

S_køn=10×12=210.

Gulvets sammensætning omfatter brædder, spånplader og isolering.

Termisk modstand skal beregnes for hvert lag af gulvet separat.

R_brædder=0.032/0.15=0.21

R_Spånplade=0.01/0.15= 0.07

R_{varmeisolering}=0.05/0.039=1.28

Den samlede termiske modstand af gulvet er:

R_køn= R_brædder+ R_Spånplade+ R_{varmeisolering}=0.21+0.07+1.28=1.56

I betragtning af at temperaturen i jorden holdes ved +8 grader, vil temperaturforskellen være lig med:

dT = 22-8 = 14

Ved hjælp af foreløbige beregninger er det muligt at finde varmetab hjemme ved gulvet.

Ved beregning af gulvvarmetab skal vi tage højde for koefficienten L = 1.

Q_køn=210×14×1/1.56=1885

Samlet gulvvarmetab er 1885 watt.

Beregning af varmetab gennem loftet

Ved beregning af loftets varmetab tages der hensyn til laget af mineraluld og træskærme. Paro-, vandtætning er ikke involveret i isolationsprocessen, så det tager ikke højde for. Til beregninger skal vi finde termisk modstand af træskærme og et lag mineraluld. Vi bruger deres koefficienter for termisk ledningsevne og tykkelse.

R_der.schit=0.04/0.15=0.27

R_mineraluld=0.05/0.039=1.28

Den samlede varmebestandighed vil være lig med summen af ​​R_der.schit og R_mineraluld.

R_tag=0.27+1.28=1.55

Loftet er det samme som gulvet.

S _loft = 120

Derefter beregnes loftets varmetab under hensyntagen til koefficienten L = 1.

Q_loft=120×1×48/1.55=3717

I alt gennem loftet går 3717 watt.

For at bestemme det samlede varmetab i hjemmet er det nødvendigt at tilføje opvarmningstab af vægge, vinduer, døre, lofter og gulve.

Q_samfund= 1810 + 1190 + 347 + 1885 + 3717 = 8949 W

For at opvarme huset med de angivne parametre kræver en gaskedel, der understøtter en effekt på 8949 W eller omkring 10 kW.

Bestemmelse af varmetab under hensyntagen til infiltration

Infiltrering er en naturlig proces af varmeveksling mellem det ydre miljø, som sker under bevægelse af mennesker omkring huset, når indgangsdørene og vinduerne åbnes.

At beregne varmetab på ventilation Du kan bruge formlen:

Q_inf= 0,33 × K × V × dT

Med hensyn til:

• K - Den beregnede luftkurs, for stuer bruger en koefficient på 0,3, for værelser med opvarmning - 0,8, for køkken og badeværelse - 1.
• V - Rummets rumfang beregnes under hensyntagen til højde, længde og bredde.
• dT - Temperaturforskellen mellem miljøet og boligen.

En lignende formel kan bruges, hvis ventilation er installeret i rummet.

Rummets højde - 2,7 m, bredde - 10 m, længde - 12 m. Ved at kende disse data kan du finde sit volumen.

V = 2,7 × 10 × 12 = 324

Temperaturforskellen er lig med

dT = 48

Som koefficienten K tager vi indekset 0,3. derefter

Q_inf=0.33×0.3×324×48=1540

Til det samlede beregnede indeks Q skal du tilføje Q_inf. Til sidst

Q_samfund=1540+8949=10489.

I alt, under hensyntagen til infiltrationen af ​​varmetab i hjemmet vil være 10489 W eller 10,49 kW.

Beregning af kedelkraft

Ved beregning af kedlen er det nødvendigt at bruge sikkerhedsfaktoren 1.2. Det vil sige, magten vil være lig med:

W = Q × k

her:

• Q - varmetab i bygningen
• k - sikkerhedsfaktor

I vores eksempel erstatter vi Q = 9237 W og beregner den nødvendige effekt af kedlen.

W = 10489 × 1,2 = 12587 watt.

Under hensyntagen til sikkerhedsfaktoren er den nødvendige kedelkraft til opvarmning af et hus 120 m² svarende til ca. 13 kW.

Konklusioner og brugbar video om emnet

Videoinstruktion: Sådan beregnes varmetab i hjemmet og kedelens kraft ved hjælp af Valtec-programmet.

Kompetent beregning af varmetab og gaskedlenergi ved hjælp af formler eller softwaremetoder giver dig mulighed for at bestemme den høje nøjagtighed af de nødvendige parametre for udstyret, hvilket gør det muligt at fjerne urimelige omkostninger brændstof.

Skriv venligst kommentarer i nedenstående blok. Fortæl os, hvordan varmetab blev beregnet, før du køber varmeudstyr til dit eget sommerhus eller et landhus. Stil spørgsmål, del information og fotos om emnet.