Kā aprēķināt gāzes katla jaudu: formulas un piemēri

Pirms apkures sistēmas projektēšanas, apkures iekārtu uzstādīšanas ir svarīgi izvēlēties gāzes katlu, kas spēj radīt nepieciešamo siltuma daudzumu telpā. Tāpēc ir svarīgi izvēlēties tādas jaudas ierīci, lai tā veiktspēja būtu pēc iespējas augstāka un resurss ir liels.

Mēs runāsim par to, kā aprēķināt gāzes katla jaudu ar augstu precizitāti un ņemot vērā dažus parametrus. Mūsu prezentētajā rakstā detalizēti aprakstīti visi siltuma zudumi caur atverēm un būvkonstrukcijām, kā arī formulas to aprēķināšanai. Ar aprēķinu sagatavošanas iezīmēm tiek ieviests īpašs piemērs.

Biežas kļūdas, izvēloties katlu

Pareiza gāzes katla jaudas aprēķināšana ne tikai ietaupīs uz palīgmateriāliem, bet arī palielinās ierīces efektivitāti. Iekārtas, kuru siltuma jauda pārsniedz patiesās siltumenerģijas vajadzības, darbosies neefektīvi, ja, kā nepietiekami spēcīga ierīce, tā nevar pienācīgi uzsildīt telpu.

Ir moderna automatizēta iekārta, kas neatkarīgi regulē gāzes plūsmu, kas novērš nepiemērotas izmaksas. Bet, ja šāds apkures katls savu darbu veic tā jaudas robežās, tad tā kalpošanas laiks tiek samazināts.

Rezultātā iekārtu efektivitāte samazinās, daļas nolietojas ātrāk un kondensāta formas. Tāpēc ir nepieciešams aprēķināt optimālo jaudu.

Tiek uzskatīts, ka katla jauda ir atkarīga tikai no telpas virsmas un jebkuram dzīvokļu optimālais aprēķins ir 100 W uz 1 kv.m. Tāpēc, lai izvēlētos katla jaudu, piemēram, mājās 100 kv.m m, jums būs nepieciešamas iekārtas, kas ražo 100 * 10 = 10000 W vai 10 kW.

Šādi aprēķini būtībā ir nepareizi, pateicoties jauniem apdares materiāliem, uzlabota izolācija, kas samazina nepieciešamību iegādāties augstas jaudas iekārtas.

Lai aprēķinātu jaudu gāzes katls apkure ir iespējama divos veidos - manuāli vai izmantojot speciālu programmu Valtec, kas paredzēta profesionāliem augstas precizitātes aprēķiniem.

Nepieciešamā iekārtas jauda tieši atkarīga no telpas siltuma zudumiem. Zinot siltuma zudumu, jūs varat aprēķināt gāzes katla vai jebkuras citas apkures ierīces jaudu.

Kas ir telpas siltuma zudums?

Jebkurā telpā ir zināma siltuma zudums. Siltums nāk no sienām, logiem, grīdām, durvīm, griestiem, tāpēc gāzes katla uzdevums ir kompensēt saražotās siltuma daudzumu un nodrošināt noteiktu temperatūru telpā. Tas prasa noteiktu siltuma jaudu.

Šādi faktori ietekmē siltuma zudumus mājās.

• Mājas atrašanās vieta. Katrai pilsētai ir savas klimatiskās iezīmes. Siltuma zudumu aprēķinos jāņem vērā reģionam raksturīgā kritiskā negatīvā temperatūra un arī vidējo temperatūru un apkures sezonas ilgumu (precīziem aprēķiniem, izmantojot. \ t programmas).
• Sienu izvietojums attiecībā pret galvenajiem punktiem. Ir zināms, ka vēja roze atrodas ziemeļu pusē, tāpēc šajā zonā esošais sienas siltuma zudums būs vislielākais. Ziemā aukstais vējš pūš no rietumu, ziemeļu un austrumu puses ar lielu spēku, tāpēc šo sienu siltuma zudumi būs lielāki.
• Apkures telpas platība. Izejošā siltuma izmērs ir atkarīgs no telpas lieluma, sienu, griestu, logu, durvju laukuma.
• Siltuma inženierbūves. Jebkuram materiālam ir savs siltuma pretestības koeficients un siltuma pārneses koeficients - spēja iziet caur noteiktu siltuma daudzumu. Lai tos iepazītu, jāizmanto tabulas dati, kā arī jāizmanto noteiktas formulas. Informācija par sienām, griestiem, grīdām, to biezumu ir atrodama mājokļu tehniskajā plānā.
• Logu un durvju atveres. Lielums, durvju modifikācija un dubultstikli. Jo lielāks loga un durvju atvērumu laukums, jo lielāks siltuma zudums. Aprēķinos ir svarīgi ņemt vērā uzstādīto durvju un dubultstiklu logu īpašības.
• Grāmatvedības ventilācija. Mājā vienmēr pastāv ventilācija neatkarīgi no mākslīgās izplūdes. Telpas vēdināšana notiek caur atvērtiem logiem, gaisa kustība tiek veidota aizvēršanas un atvēršanas laikā ieejas durvis, cilvēku pārvietošanās no istabas uz istabu, kas veicina siltā gaisa iziešanu no telpas, tā apgrozībā.

Zinot iepriekš minētos parametrus, jūs varat ne tikai aprēķināt siltuma zudumi mājās un noteikt katla jaudu, kā arī noteikt vietas, kurās nepieciešama papildu izolācija.

Siltuma zudumu aprēķināšanas formulas

Šīs formulas var izmantot, lai aprēķinātu ne tikai privātmājas, bet arī dzīvokļa siltuma zudumus. Pirms aprēķinu uzsākšanas ir nepieciešams attēlot grīdas plānu, atzīmēt sienu atrašanās vietu attiecībā pret atzīmējiet logus, durvis, kā arī aprēķiniet katras sienas, loga un durvju izmērus atverēm.

Aprēķinot siltuma zudumus, tiek izmantotas divas formulas: ar pirmo no tām tiek noteikta siltumizturības robeža ar otru, siltuma zudumu.

Lai noteiktu termisko pretestību, izmantojiet izteiksmi:

R = B / K

Šeit:

• R - norobežojošo konstrukciju siltuma pretestības vērtība, mērīta (m²* K) / W.
• K - materiāla siltuma vadītspējas koeficientu, no kura izgatavo norobežojošo konstrukciju, mēra W / (m * K).
• In - materiāla biezums, reģistrēts metros.

Siltuma vadītspējas koeficients K ir tabulas parametrs, biezums B ir ņemts no mājas tehniskā plāna.

Izmanto arī siltuma zudumu aprēķināšanas pamatformulu:

Q = L × S × dT / R

Attiecībā uz:

• Q - siltuma zudumi, ko mēra vatos.
• S - norobežojošo konstrukciju platība (sienas, grīdas, griesti).
• dT - tiek izmērīta un reģistrēta atšķirība starp vēlamo interjera temperatūru un ārpusi.
• R - konstrukcijas siltuma pretestības vērtība, m²• C / W, kas atbilst iepriekš norādītajai formulai.
• L - koeficients atkarībā no sienu orientācijas attiecībā pret kardinālajiem punktiem.

Pieņemot nepieciešamo informāciju, varat manuāli aprēķināt ēkas siltuma zudumus.

Siltuma zudumu aprēķina piemērs

Piemēram, mēs aprēķinām ēkas siltuma zudumus, kuriem ir noteiktas īpašības.

Pamatojoties uz plānu, konstrukcijas platums ir 10 m, garums - 12 m, griestu augstums - 2,7 m, sienas ir orientētas uz ziemeļiem, dienvidiem, austrumiem un rietumiem. Rietumu sienā ir iebūvēti trīs logi, divi no tiem ir izmēri 1,5x1,7 m, viens - 0.6x0.3 m.

Dienvidu sienā ir iebūvētas durvis ar izmēriem 1,3 × 2 m, arī neliels logs 0,5 × 0,3 m. Austrumu pusē ir divi logi ar 2,1 × 1,5 m un viens 1,5 × 1,7 m.

Sienas sastāv no trim slāņiem:

• sienas, kas pārklāj DVP (izoplīts) ārpuses un iekšpuses - katrs 1,2 cm, koeficients - 0,05.
• Stikla vate, kas atrodas starp sienām, tās biezums ir 10 cm, un koeficients ir 0,043.

Katras sienas siltuma pretestība tiek aprēķināta atsevišķi, jo struktūras atrašanās vieta attiecībā pret galvenajiem punktiem, atveru skaits un platība Sienu aprēķinu rezultāti ir apkopoti.

Grīda ir daudzslāņu, visa platība ir izgatavota, izmantojot to pašu tehnoloģiju, un tajā ietilpst:

• griezuma valoda ir rievota, tās biezums ir 3,2 cm, siltuma vadītspējas koeficients ir 0,15.
• sausā izlīdzinošā skaidu plātnes biezums 10 cm un koeficients 0,15.
• izolācija - minerālvate 5 cm biezs, koeficients 0,039.

Pieņemsim, ka grīdas pagrabā un līdzīgās atverēs nav bojāta siltumtehnika. Līdz ar to aprēķina visu telpu platību ar vienu formulu.

Griesti ir izgatavoti no:

• koka aizsargi 4 cm ar koeficientu 0,15.
• minerālvate 15 cm, tā koeficients ir 0,039.
• Paro-, hidroizolācijas slānis.

Pieņemsim, ka griestiem nav izejas uz mansardu virs dzīvojamās vai saimniecības telpas.

Māja atrodas Brjanskas reģionā, Brjanskas pilsētā, kur kritiskā negatīvā temperatūra ir -26 grādi. Eksperimentāli konstatēts, ka zemes temperatūra ir +8 grādi. Vēlamā istabas temperatūra + 22 grādi.

Sienas siltuma zuduma aprēķināšana

Lai atrastu sienas kopējo siltuma pretestību, vispirms ir jāaprēķina katra tās slāņa siltuma pretestība.

Stikla vates slānis ir 10 cm biezs. Šī vērtība jāpārvērš par skaitītājiem, tas ir:

B = 10 × 0,01 = 0,1

Saņemtā vērtība In = 0,1. Siltumizolācijas siltumvadītspēja - 0,043. Aizstājot datus termiskās pretestības formulā un iegūstiet:

R_stikls=0.1/0.043=2.32

Līdzīgā piemērā mēs aprēķinām izoplīta izturību pret karstumu:

R_izopl=0.012/0.05=0.24

Sienas kopējā siltuma pretestība būs vienāda ar katra slāņa siltuma pretestības summu, ņemot vērā, ka mums ir divi šķiedru plātņu slāņi.

R = R_stikls+ 2 × R_izopl=2.32+2×0.24=2.8

Nosakot sienas kopējo siltuma pretestību, var atrast siltuma zudumus. Katrai sienai tie tiek aprēķināti atsevišķi. Aprēķināt Q ziemeļu sienai.

Pamatojoties uz plānu, ziemeļu sienai nav loga atveru, tā garums ir 10 m, augstums 2,7 m, tad S sienas laukumu aprēķina pēc formulas:

S_{Ziemeļu siena}=10×2.7=27

Aprēķiniet parametru dT. Ir zināms, ka kritiskā apkārtējās vides temperatūra Brjanskai ir -26 grādi, un vēlamā telpas temperatūra ir +22 grādi. Pēc tam

dT = 22 - (- 26) = 48

Ziemeļu pusē ņem vērā papildu faktoru L = 1.1.

Pēc iepriekšējiem aprēķiniem var izmantot siltuma zudumu aprēķināšanas formulu:

Q_{Ziemeļu sienas}= 27 × 48 × 1,1 / 2,8 = 509 (W)

Aprēķiniet rietumu sienas siltuma zudumus. Pamatojoties uz datiem, tajā ir iebūvēti 3 logi, divi no tiem ir izmēri 1,5x1,7 m un viens ir 0.6x0.3 m.

S_zap.steny1=12×2.7=32.4.

No rietumu sienas kopējās platības nepieciešams izslēgt loga laukumu, jo to siltuma zudumi būs atšķirīgi. Lai to izdarītu, aprēķiniet platību.

S_ok1=1.5×1.7=2.55

S_logs2=0.6×0.4=0.24

Lai aprēķinātu siltuma zudumus, mēs izmantosim sienas laukumu, neņemot vērā loga laukumu, tas ir:

S_zap.steny=32.4-2.55×2-0.24=25.6

Rietumu pusē pievienotais faktors ir 1,05. Iegūtie dati tiek aizstāti ar pamata formulu siltuma zudumu aprēķināšanai.

Q_zap.steny=25.6×1.05×48/2.8=461.

Līdzīgi aprēķini veikti arī austrumu pusē. Šeit ir 3 logi, no kuriem viens ir 1,5x1,7 m izmēri, pārējie divi ir 2.1x1.5 m.

S_logs3=1.5×1.7=2.55

S_logs4=2.1×1.5=3.15

Austrumu sienas platība ir vienāda ar:

S_{austrumu sienas1}=12×2.7=32.4

No kopējās sienas platības mēs atņemam loga laukuma vērtības:

S_{austrumu sienas}=32.4-2.55-2×3.15=23.55

Pievienots faktors austrumu sienai ir -1.05. Pamatojoties uz datiem, mēs aprēķinām austrumu sienas siltuma zudumus.

Q_{austrumu sienas}=1.05×23.55×48/2.8=424

Uz dienvidu sienas atrodas durvis ar parametriem 1,3x2 m un logu 0,5x0,3 m.

S_ok5=0.5×0.3=0.15

S_durvis=1.3×2=2.6

Dienvidu sienas laukums būs vienāds ar:

S_{dienvidu sienas1}=10×2.7=27

Nosakiet sienas laukumu bez logiem un durvīm.

S_{dienvidu siena}=27-2.6-0.15=24.25

Aprēķiniet dienvidu sienas siltuma zudumu, ņemot vērā koeficientu L = 1.

Q_{dienvidu siena}=1×24.25×48/2.80=416

Nosakot katras sienas siltuma zudumu, varat uzzināt to kopējo siltuma zudumu pēc formulas:

Q_sienas= Q_{dienvidu siena}+ Q_{austrumu sienas}+ Q_zap.steny+ Q_{Ziemeļu sienas}

Aizstājot vērtības, mēs saņemam:

Q_sienas= 509 + 461 + 424 + 416 = 1810 W

Tā rezultātā siltuma sienu zaudējums sasniedza 1810 vatus stundā.

Siltuma zudumu logu aprēķināšana

Mājā ir 7 logi, no kuriem trīs izmēri ir 1,5 × 1,7 m, divi ir 2,1 × 1,5 m, viens - 0,6 × 0,3 m, bet otrs ir 0,5 × 0,3 m.

Logi ar izmēriem 1,5 × 1,7 m ir divu kameru PVC profils ar I stiklu. No tehniskās dokumentācijas jūs varat uzzināt, ka tā R = 0,53. Logi ar izmēriem 2,1 × 1,5 m ir divkameras ar argonu un I stiklu, ar termisko pretestību R = 0,75, logiem 0,6x3,3 m un 0,5 × 0,3 - R = 0,53.

Loga laukums tika aprēķināts iepriekš.

S_ok1=1.5×1.7=2.55

S_logs2=0.6×0.4=0.24

S_logs3=2.1×1.5=3.15

S_logs4=0.5×0.3=0.15

Svarīgi ir arī ņemt vērā logu orientāciju attiecībā pret kardinālajiem punktiem.

Aprēķiniet rietumu logu siltuma zudumus, ņemot vērā koeficientu L = 1,05. Sānos ir 2 logi ar izmēriem 1,5 × 1,7 m un viens ar 0,6 × 0,3 m.

Q_ok1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_logs2=0.24×1.05×48/0.53=23

Rietumu logu kopējie zaudējumi ir

Q_zap.okon=243×2+23=509

Dienvidu pusē ir 0,5 × 0,3 logs, tā R = 0,53. Mēs aprēķinām tā siltuma zudumus, ņemot vērā koeficientu 1.

Q_{dienvidu logs}=0.15*48×1/0.53=14

Austrumu pusē ir 2 logi ar izmēriem 2,1 × 1,5 un viens logs 1,5 × 1,7. Aprēķiniet siltuma zudumus, ņemot vērā koeficientu L = 1,05.

Q_ok1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_logs3=3.15×1.05×48/075=212

Mēs apkopojam austrumu logu siltuma zudumus.

Q_{Austrumu logs}=243+212×2=667.

Kopējais logu siltuma zudums būs vienāds ar:

Q_logi= Q_{Austrumu logs}+ Q_{dienvidu logs}+ Q_zap.okon=667+14+509=1190

Kopā caur logu iet 1190 vati siltumenerģijas.

Durvju siltuma zudumu noteikšana

Mājā ir viena durvis, tā ir iebūvēta dienvidu sienā, izmēri ir 1,3 × 2 m. durvju materiāla siltumvadītspēja ir 0,14, tās biezums ir 0,05 m. Pateicoties šiem rādītājiem, ir iespējams aprēķināt siltuma durvju pretestība.

R_durvis=0.05/0.14=0.36

Aprēķiniem ir jāaprēķina tās platība.

S_durvis=1.3×2=2.6

Pēc siltuma pretestības un laukuma aprēķināšanas var atrast siltuma zudumus. Durvis atrodas dienvidu pusē, tāpēc mēs izmantojam papildu koeficientu 1.

Q_durvis=2.6×48×1/0.36=347.

Kopā, caur durvīm iet 347 vati siltuma.

Termiskās grīdas pretestības aprēķins

Saskaņā ar tehnisko dokumentāciju grīda ir daudzslāņaina, visa platība ir vienāda, tā izmēri ir 10x12 m.

S_dzimums=10×12=210.

Grīdas sastāvā ietilpst plātnes, skaidu plātnes un izolācija.

Siltumizturība jāaprēķina katram grīdas slānim atsevišķi.

R_dēļi=0.032/0.15=0.21

R_{skaidu plātnes}=0.01/0.15= 0.07

R_{siltumizolācija}=0.05/0.039=1.28

Grīdas kopējā siltuma pretestība ir:

R_dzimums= R_dēļi+ R_{skaidu plātnes}+ R_{siltumizolācija}=0.21+0.07+1.28=1.56

Ņemot vērā, ka ziemā zemes temperatūra tiek uzturēta +8 grādos, temperatūras starpība būs vienāda ar:

dT = 22-8 = 14

Izmantojot provizoriskos aprēķinus, ir iespējams atrast siltuma zudumus mājās caur grīdu.

Aprēķinot grīdas siltuma zudumu, mēs ņemam vērā koeficientu L = 1.

Q_dzimums=210×14×1/1.56=1885

Kopējais grīdas siltuma zudums ir 1885 vati.

Siltuma zudumu aprēķināšana caur griestiem

Aprēķinot griestu siltuma zudumu, tiek ņemts vērā minerālvates un koka vairogu slānis. Paro-, hidroizolācija nav iesaistīta izolācijas procesā, tāpēc tā neņem vērā. Aprēķiniem ir jāatrod koka vairogu un minerālvates slāņa termiskā pretestība. Mēs izmantojam to siltumvadītspējas koeficientus un biezumu.

R_vairogs=0.04/0.15=0.27

R_min.vat=0.05/0.039=1.28

Kopējā siltuma pretestība būs vienāda ar R summu_vairogs un R_min.vat.

R_{jumta segums}=0.27+1.28=1.55

Griestu platība ir tāda pati kā grīdai.

S _griesti = 120

Pēc tam tiek aprēķināts griestu siltuma zudums, ņemot vērā koeficientu L = 1.

Q_griesti=120×1×48/1.55=3717

Kopā caur griestiem atstāj 3717 vatus.

Lai noteiktu kopējo siltuma zudumu mājās, nepieciešams pievienot sienu, logu, durvju, griestu un grīdu siltuma zudumu.

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

Lai apsildītu māju ar norādītajiem parametriem, nepieciešams gāzes katls, kas nodrošina jaudu 8949 W vai apmēram 10 kW.

Siltuma zudumu noteikšana, ņemot vērā infiltrāciju

Infiltrācija ir dabisks siltuma apmaiņas process starp ārējo vidi, kas notiek cilvēku pārvietošanās laikā ap māju, kad ieejas durvis un logi ir atvērti.

Lai aprēķinātu siltuma zudumus par ventilāciju Jūs varat izmantot šo formulu:

Q_inf= 0,33 × K × V × dT

Attiecībā uz:

• K - aprēķinātais gaisa apmaiņas kurss dzīvojamās istabās izmanto koeficientu 0,3 telpās ar apkures sistēmu - 0,8, virtuvei un vannas istabai - 1.
• V - telpas lielumu aprēķina, ņemot vērā augstumu, garumu un platumu.
• dT - temperatūras starpība starp vidi un mājokli.

Līdzīgu formulu var izmantot, ja telpā ir uzstādīta ventilācija.

Istabas augstums - 2,7 m, platums - 10 m, garums - 12 m. Zinot šos datus, varat atrast tās apjomu.

V = 2,7 × 10 × 12 = 324

Temperatūras starpība būs vienāda ar

dT = 48

Kā koeficients K mēs ņemam rādītāju 0,3. Pēc tam

Q_inf=0.33×0.3×324×48=1540

Kopējam aprēķinātajam indeksam Q nepieciešams pievienot Q_inf. Galu galā

Q_vispārīgi=1540+8949=10489.

Kopā, ņemot vērā siltuma zudumu iekļūšanu mājās, būs 10489 W vai 10,49 kW.

Katla jaudas aprēķināšana

Aprēķinot katla jaudu, ir nepieciešams izmantot drošības koeficientu 1.2. Tas ir, jauda būs vienāda ar:

W = Q × k

Šeit:

• Q - ēkas siltuma zudumi.
• k - drošības faktors.

Mūsu piemērā mēs aizvietojam Q = 9237 W un aprēķinām katla nepieciešamo jaudu.

W = 10489 × 1,2 = 12587 vati.

Ņemot vērā drošības faktoru, nepieciešamā katlu jauda mājas apkurei ir 120 m² aptuveni 13 kW.

Secinājumi un noderīgs video par šo tēmu

Video instrukcija: kā aprēķināt siltuma zudumus mājās un katla jaudu, izmantojot Valtec programmu.

Kompetentā siltuma zudumu un gāzes katla jaudas aprēķināšana, izmantojot formulas vai programmatūras metodes, ļauj jums noteikt iekārtu nepieciešamo parametru augsto precizitāti, kas ļauj izslēgt nepamatotas izmaksas degvielu.

Lūdzu, ierakstiet komentārus zemāk esošajā blokā. Pastāstiet mums, kā tika aprēķināti siltuma zudumi, pirms iegādājaties apkures iekārtu savai vasarnīcai vai lauku mājai. Uzdodiet jautājumus, kopīgojiet informāciju un fotoattēlus par šo tēmu.