Hvordan beregne kraften til en gasskjele: formler og eksempler

Før du utformer et varmesystem, installerer oppvarmingsutstyr, er det viktig å velge en gasskjele som kan generere den nødvendige mengden varme til rommet. Derfor er det viktig å velge en enhet av slik kraft, slik at ytelsen er så høy som mulig, og ressursen er stor.

Vi skal snakke om hvordan du skal beregne kraften til en gasskjele med høy nøyaktighet og ta hensyn til visse parametere. I artikkelen presentert av oss, er alle typer varmeutslipp gjennom åpninger og byggekonstruksjoner beskrevet i detalj, og formler for beregning av dem er gitt. Med funksjonene i produksjonen av beregninger introduserer et bestemt eksempel.

Vanlige feil ved valg av kjele

Den riktige beregningen av kraften til gasskjelen vil ikke bare spare på forbruksvarer, men øker også effektiviteten til enheten. Utstyr, hvis varmeeffekt overstiger de virkelige behovene for varme, vil fungere ineffektivt når det som en utilstrekkelig kraftig enhet ikke kan varme opp rommet på riktig måte.

Det er et moderne automatisert utstyr som selvstendig regulerer strømmen av gass, noe som eliminerer upassende kostnader. Men hvis en slik kjele utfører sitt arbeid på grensen av sin kapasitet, blir dens levetid redusert.

Som et resultat avtar effektiviteten av utstyret, deler slites ut raskere og kondensatformer. Derfor er det nødvendig å beregne den optimale effekten.

Det antas at kraften i kjelen kun avhenger av overflaten på rommet, og for alle boliger optimal beregning på 100 W per 1 kvm. Derfor, for å velge kraften til kjelen, for eksempel hjemme 100 kvm m, du trenger utstyr som produserer 100 * 10 = 10000 W eller 10 kW.

Slike beregninger er fundamentalt galt med adventen av nye etterbehandlingsmaterialer, forbedret isolasjon, noe som reduserer behovet for å kjøpe utstyr med høy effekt.

For å beregne strømmen gass ​​kjele oppvarming er mulig på to måter - manuelt eller ved hjelp av et spesielt program Valtec, som er designet for profesjonelle høypresisjonsberegninger.

Den nødvendige kraften til utstyret avhenger direkte av varmetapet på rommet. Å vite hvor stor varmetapet er, kan du beregne kraften til en gasskjele eller annen oppvarming.

Hva er romvarmetap?

Hvert rom har et bestemt varmetap. Varme kommer ut av veggene, vinduene, gulvene, dørene, taket, slik at gasspedalens oppgave er å kompensere for mengden varme som produseres og for å sikre en viss temperatur i rommet. Dette krever en viss varmeutgang.

Følgende faktorer påvirker varmetapet hjemme.

• Beliggenhet av huset. Hver by har sine egne klimatiske funksjoner. Ved beregning av varmetap er det nødvendig å ta hensyn til områdets kritiske negative temperaturkarakteristikk og Også gjennomsnittstemperaturen og varigheten av varmesesongen (for nøyaktige beregninger ved bruk av program).
• Plasseringen av veggene i forhold til kardinalpunktene. Det er kjent at vindrosen ligger på nordsiden, slik at varmetapet på veggen som ligger i dette området, vil være størst. Om vinteren blåser den kalde vinden fra vestlige, nordlige og østlige sider med stor kraft, og derfor vil varmenes tap av disse veggene være høyere.
• Området i det oppvarmede rommet. Størrelsen på den utgående varmen avhenger av størrelsen på rommet, området med vegger, tak, vinduer, dører.
• Varmekonstruksjon bygningskonstruksjoner. Ethvert materiale har sin egen termisk motstandskoeffisient og varmeoverføringskoeffisient - evnen til å passere gjennom en viss mengde varme. For å bli kjent med dem, må du bruke tabelldata, samt bruke visse formler. Informasjon om sammensetningen av vegger, tak, gulv, tykkelsen deres finnes i den tekniske planen for boliger.
• Vindu- og døråpninger. Størrelse, modifisering av dører og doble vinduer. Jo større område av vinduet og døråpningene, jo høyere varmetap. Det er viktig å ta hensyn til egenskapene til installerte dører og doble vinduer i beregningene.
• Regnskapsventilasjon. Ventilasjon eksisterer alltid i huset, uavhengig av eksistensen av kunstig eksos. Lufting av rommet foregår gjennom de åpne vinduene, luftbevegelsen oppstår under lukking og åpning inngangsdører, bevegelse av mennesker fra rom til rom, noe som bidrar til avgang av varm luft fra rommet, dens sirkulasjon.

Å vite de ovennevnte parametrene, kan du ikke bare beregne varmetap hjemme og bestemme kjelenes kraft, men også å identifisere steder som trenger ekstra isolasjon.

Formler for beregning av varmetap

Disse formlene kan brukes til å beregne varmetap, ikke bare for et privat hus, men også for en leilighet. Før du starter beregningene, er det nødvendig å skildre gulvplanen, merk plasseringen av veggene i forhold til sider av verden, markere vinduene, døråpninger, samt beregne dimensjonene til hver vegg, vindu og dør åpninger.

Ved beregning av varmetapet benyttes to formler: med den første er mengden av termisk motstand av de innkapslende strukturer bestemt, med den andre, varmetapet.

For å bestemme termisk motstand, bruk uttrykket:

R = B / K

her:

• R - verdien av termisk motstand av innesluttende strukturer, målt i (m²* K) / W.
• K - Termisk konduktivitetskoeffisient av materialet som den innelukkende strukturen er laget av, måles i W / (m * K).
• den - Materialtykkelse, registrert i meter.

Koeffisienten for termisk ledningsevne K er en tabellparameter, tykkelsen B er tatt fra den tekniske planen til huset.

Den grunnleggende formelen for beregning av varmetap blir også brukt:

Q = L × S × dT / R

I form av:

• Q - varmetap, målt i watt
• S - Område med omsluttende strukturer (vegger, gulv, tak).
• dT - forskjellen mellom ønsket temperatur på interiøret og utsiden måles og registreres i C.
• R - Verdi av termisk motstand av strukturen, m²• C / W, som er i henhold til formelen ovenfor.
• L - koeffisient avhengig av veggens orientering i forhold til kardinalpunktene.

Med den nødvendige informasjonen tilgjengelig, kan du manuelt beregne varmetapet av en bygning.

Eksempel på beregning av varmetap

Som et eksempel beregner vi varmetapet på et hus som har spesifiserte egenskaper.

Basert på planen er bredden på konstruksjonen 10 m, lengde - 12 m, takhøyde - 2,7 m, veggene er orientert mot nord, sør, øst og vest. Tre vinduer er bygget i den vestlige veggen, to av dem har dimensjoner på 1,5x1,7 m, en - 0,6x0,3 m.

Den sørlige veggen har innebygde dører med dimensjoner på 1,3 × 2 m, det er også et lite vindu på 0,5 × 0,3 m. På østsiden er det to vinduer på 2,1 × 1,5 m og en 1,5 × 1,7 m.

Veggene består av tre lag:

• veggdekning DVP (isoplitt) ute og inne - 1,2 cm hver, koeffisient - 0,05.
• glassull ligger mellom veggene, dens tykkelse er 10 cm og koeffisienten er 0,043.

Den termiske motstanden til hver vegg beregnes separat, fordi Plasseringen av strukturen i forhold til kardinalpunktene, antall og område av åpninger Resultatene av veggberegningene er oppsummert.

Gulvet er flerskiktet, hele området er laget med samme teknologi og inkluderer:

• kutt tungen er rillet, tykkelsen er 3,2 cm, koeffisienten av termisk ledningsevne er 0,15.
• lag med tørrnivelleringsspånplate tykkelse på 10 cm og en koeffisient på 0,15.
• isolasjon - mineralull 5 cm tykk, koeffisient 0,039.

La oss anta at gulvet ikke har noen forringelse i kjelleren og lignende åpninger til varmekonstruksjon. Følgelig beregnes beregningen for området av alle lokaler med en enkelt formel.

Takene er laget av:

• tre skjold 4 cm med en koeffisient på 0,15.
• mineralull 15 cm, dens koeffisient er 0,039.
• Paro-, vanntett lag.

Anta at taket ikke har en utgang til loftet over et bolig- eller vaskerom.

Huset ligger i Bryansk-regionen, i byen Bryansk, hvor den kritiske negative temperaturen er -26 grader. Det er eksperimentelt fastslått at temperaturen på jorden er +8 grader. Ønsket romtemperatur + 22 grader.

Beregning av veggvarmeutslipp

For å finne den totale termiske motstanden til en vegg, er det først nødvendig å beregne termisk motstand av hvert av lagene.

Glassulllaget er 10 cm tykt. Denne verdien må konverteres til meter, det vil si:

B = 10 x 0,01 = 0,1

Mottatt verdi I = 0,1. Termisk ledningsevne av termisk isolasjon - 0,043. Bytte data i formelen for termisk motstand og få:

R_glass=0.1/0.043=2.32

For et lignende eksempel beregner vi isoplitets motstand mot varme:

R_Izoplit=0.012/0.05=0.24

Den totale termiske motstanden til veggen vil være lik summen av den termiske motstanden til hvert lag, da vi har to lag fiberboard.

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

Ved å bestemme den totale termiske motstanden til veggen, kan du finne varmetapet. For hver vegg beregnes de separat. Beregn Q for nordvegg.

Basert på planen har nordvegget ingen vindusåpninger, lengden er 10 m, høyden er 2,7 m. Da beregnes området av veggen S med formelen:

S_Nordmuren=10×2.7=27

Beregn dT-parameteren. Det er kjent at den kritiske omgivelsestemperaturen for Bryansk er -26 grader, og ønsket romtemperatur er +22 grader. deretter

dT = 22 - (- 26) = 48

For nordsiden er tilleggsfaktoren L = 1.1 tatt i betraktning.

Etter å ha gjort foreløpige beregninger, kan du bruke formelen for å beregne varmetap:

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

Beregn varmetapet for den vestlige veggen. Basert på dataene er 3 vinduer bygd inn i den, to av dem har dimensjoner 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 totale arealet av den vestlige veggen er det nødvendig å utelukke området av vinduene, fordi deres varmetap vil være annerledes. For å gjøre dette, beregne området.

S_okn1=1.5×1.7=2.55

S_okn2=0.6×0.4=0.24

For å beregne varmetapet vil vi bruke veggområdet uten å ta hensyn til vindusområdet, det vil si:

S_zap.steny=32.4-2.55×2-0.24=25.6

For vestsiden er den tilførte faktoren 1,05. De oppnådde dataene er substituert i grunnleggende formel for beregning av varmetap.

Q_zap.steny=25.6×1.05×48/2.8=461.

Lignende beregninger er gjort for østsiden. Her er 3 vinduer, en har dimensjoner på 1,5x1,7 m, de andre to 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

Området på østveggen er lik:

S_østvegger1=12×2.7=32.4

Fra det totale arealet av veggen trekker vi verdiene av vinduets område:

S_østvegger=32.4-2.55-2×3.15=23.55

Den ekstra faktoren for østmuren er -1.05. Basert på dataene beregner vi varmetapet på den østlige veggen.

Q_østvegger=1.05×23.55×48/2.8=424

En dør med parametrene 1,3x2 m og et vindu 0,5x0,3 m ligger på sørveggen. Vi beregner deres område.

S_okn5=0.5×0.3=0.15

S_døren=1.3×2=2.6

Området i den sørlige veggen vil være lik:

S_sørvegger1=10×2.7=27

Bestem veggens vegg uten vinduer og dører.

S_sørvegg=27-2.6-0.15=24.25

Beregn varmetapet på den sørlige veggen, med tanke på koeffisienten L = 1.

Q_sørvegg=1×24.25×48/2.80=416

Ved å bestemme varmetapet på hver av veggene, finner du det totale varmetapet med formelen:

Q_veggen= Q_sørvegg+ Q_østvegger+ Q_zap.steny+ Q_Nordmurer

Ved å erstatte verdiene får vi:

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

Som et resultat utgjorde tapet av varmevegger 1810 watt per time.

Beregning av varmetapvinduer

Det er 7 vinduer i huset, tre av dem har dimensjoner på 1,5 × 1,7 m, to er 2,1 × 1,5 m, en er 0,6 × 0,3 m og en annen er 0,5 × 0,3 m.

Vinduer med dimensjoner på 1,5 × 1,7 m er en to-kammers PVC-profil med I-glass. Fra den tekniske dokumentasjonen kan du finne ut at R = 0.53. Vinduene med dimensjoner på 2,1 × 1,5 m er dobbeltkammer med argon og I-glass, har termisk motstand R = 0,75, vinduer 0,6x0,3 m og 0,5 × 0,3 - R = 0,53.

Vinduet ble 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 viktig å vurdere orienteringen av vinduene i forhold til kardinalpunktene.

Beregn varmetapet på de vestlige vinduene, med tanke på koeffisienten L = 1.05. På siden er det 2 vinduer med dimensjoner 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

Totalt totale tap av vestlige vinduer er

Q_zap.okon=243×2+23=509

I sørsiden er et 0,5 × 0,3 vindu, dets R = 0,53. Vi beregner varmetapet med hensyn til koeffisienten 1.

Q_sørvinduet=0.15*48×1/0.53=14

På østsiden er det 2 vinduer med dimensjoner på 2,1 × 1,5 og ett vindu på 1,5 × 1,7. Beregn varmetapet med hensyn til koeffisienten L = 1.05.

Q_okn1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_okn3=3.15×1.05×48/075=212

Vi oppsummerer varmetapet på de østlige vinduene.

Q_Østvinduet=243+212×2=667.

Det totale varmetapet av vinduer vil være lik:

Q_vindu= Q_Østvinduet+ Q_sørvinduet+ Q_zap.okon=667+14+509=1190

Totalt gjennom vinduet går 1190 watt termisk energi.

Bestemmelse av dørvarmetap

Huset har en dør, den er bygd inn i den sørlige veggen, har dimensjoner på 1,3 × 2 m. Basert på passdataene, Termisk ledningsevne av dørmaterialet er 0,14, tykkelsen er 0,05 m. Takket være disse indikatorene er det mulig å beregne termisk dørmotstand.

R_dørene=0.05/0.14=0.36

For beregninger må du beregne området.

S_dørene=1.3×2=2.6

Etter beregning av termisk motstand og området kan du finne varmetapet. Døren ligger på sørsiden, så vi bruker en ekstra faktor på 1.

Q_dørene=2.6×48×1/0.36=347.

Totalt, gjennom døren går 347 watt varme.

Beregning av termisk gulvmotstand

Ifølge den tekniske dokumentasjonen er gulvet flerskiktet, hele området er det samme, det har dimensjoner på 10x12 m. Vi beregner området.

S_kjønn=10×12=210.

Gulvets sammensetning omfatter brett, sponplater og isolasjon.

Termisk motstand må beregnes for hvert lag av gulvet separat.

R_styrene=0.032/0.15=0.21

R_spon=0.01/0.15= 0.07

R_{varmeisolasjon}=0.05/0.039=1.28

Den totale termiske motstanden til gulvet er:

R_kjønn= R_styrene+ R_spon+ R_{varmeisolasjon}=0.21+0.07+1.28=1.56

Gitt at temperaturen på jorden holdes ved +8 grader, vil temperaturforskjellen være lik:

dT = 22-8 = 14

Ved hjelp av foreløpige beregninger er det mulig å finne varmetap hjemme gjennom gulvet.

Ved beregning av varmetapet på gulvet tar vi hensyn til koeffisienten L = 1.

Q_kjønn=210×14×1/1.56=1885

Totalt gulvvarmetap er 1885 watt.

Beregning av varmetap gjennom taket

Ved beregning av varmetapet i taket er det tatt hensyn til laget av mineralull og treskjold. Paro-, vanntett er ikke involvert i isolasjonsprosessen, så det tar ikke hensyn til det. For beregninger må vi finne termisk motstand av treskjold og et lag mineralull. Vi bruker deres koeffisienter med termisk ledningsevne og tykkelse.

R_der.schit=0.04/0.15=0.27

R_mineralull=0.05/0.039=1.28

Den totale varmebestandigheten vil være lik summen av R_der.schit og R_mineralull.

R_taket=0.27+1.28=1.55

Taket er det samme som gulvet.

S _tak = 120

Deretter beregnes varmetapet av taket, med tanke på koeffisienten L = 1.

Q_tak=120×1×48/1.55=3717

Totalt gjennom taket går 3717 watt.

For å bestemme det totale varmetapet hjemme, er det nødvendig å legge opp varmetapet på vegger, vinduer, dører, tak og gulv.

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

For å varme huset med de angitte parametrene krever en gasskjele som støtter en effekt på 8949 W eller ca. 10 kW.

Bestemmelse av varmetap med hensyn til infiltrasjon

Infiltrering er en naturlig prosess med varmeveksling mellom det ytre miljøet, som skjer under bevegelsen av mennesker rundt i huset, når inngangsdørene og vinduene åpnes.

For å beregne varmetap på ventilasjon Du kan bruke formelen:

Q_inf= 0,33 × K × V × dT

I form av:

• K - Beregnet luftkurs, for stuer bruk en koeffisient på 0,3, for rom med oppvarming - 0,8, for kjøkken og bad - 1.
• V - Volumet av rommet beregnes med hensyn til høyden, lengden og bredden.
• dT - Temperaturforskjellen mellom miljøet og boligen.

En lignende formel kan brukes hvis ventilasjon er installert i rommet.

Høyden på rommet - 2,7 m, bredde - 10 m, lengde - 12 m. Å vite disse dataene, finner du volumet.

V = 2,7 × 10 × 12 = 324

Temperaturforskjellen vil være lik

dT = 48

Som koeffisient K, tar vi indeksen 0,3. deretter

Q_inf=0.33×0.3×324×48=1540

Til den totale kalkulerte indeksen Q må du legge til Q_inf. Til slutt

Q_samfunn=1540+8949=10489.

Totalt, tatt hensyn til infiltrasjonen av varmetap hjemme, vil være 10489 W eller 10,49 kW.

Beregning av kjelekraft

Ved beregning av kjelekraften er det nødvendig å bruke sikkerhetsfaktoren 1.2. Det vil si at kraften vil være lik:

W = Q × k

her:

• Q - varmetap av bygningen
• k - Sikkerhetsfaktor.

I vårt eksempel erstatter vi Q = 9237 W og beregner den nødvendige kraften til kjelen.

W = 10489 × 1,2 = 12587 watt.

Med tanke på sikkerhetsfaktoren er krevkraften til oppvarming av et hus 120 m² tilsvarer ca 13 kW.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Video instruksjon: hvordan å beregne varmetapet hjemme og kjelenes kraft ved hjelp av Valtec-programmet.

Kompetent beregning av varmetap og bensinkraft ved hjelp av formler eller programvaremetoder lar deg bestemme Den høye nøyaktigheten til de nødvendige parametrene til utstyret, som gjør det mulig å ekskludere urimelige kostnader for drivstoff.

Vennligst skriv kommentarer i blokken nedenfor. Fortell oss hvordan varmetapet ble beregnet før du kjøpte oppvarmingsutstyr til din egen sommerhus eller et landsted. Still spørsmål, del informasjon og bilder om emnet.