Kako izračunati moč plinskega kotla: formule in primeri

Pred načrtovanjem ogrevalnega sistema, nameščanjem ogrevalne opreme, je pomembno izbrati plinski kotel, ki lahko proizvede potrebno količino toplote za prostor. Zato je pomembno izbrati napravo s tako močjo, da je njena zmogljivost čim višja in da je vir velik.

Govorili bomo o tem, kako izračunati moč plinskega kotla z visoko natančnostjo in ob upoštevanju določenih parametrov. V članku, ki smo ga predstavili, so podrobno opisane vse vrste izgub toplote skozi odprtine in gradbene konstrukcije, podane so formule za njihovo izračunavanje. Z značilnostmi proizvodnje izračunov uvaja poseben primer.

Pogoste napake pri izbiri kotla

Pravilen izračun moči plinskega kotla ne bo samo prihranil na potrošnem materialu, temveč tudi povečal učinkovitost naprave. Oprema, katere toplotna moč presega dejanske potrebe po toploti, bo delovala neučinkovito, če kot premalo močna naprava ne more pravilno ogrevati prostora.

Obstaja sodobna avtomatizirana oprema, ki neodvisno uravnava pretok plina, kar odpravlja neprimerne stroške. Toda, če tak kotlov opravlja svoje delo na meji svoje zmogljivosti, se njegova življenjska doba zmanjša.

Posledično se učinkovitost opreme zmanjša, deli se hitreje obrabijo in kondenzira. Zato je treba izračunati optimalno moč.

Domneva se, da je moč kotla odvisna samo od površine prostora in za katero koli stanovanja optimalni izračun 100 W na 1 m2. Zato, da izberejo moč kotla, na primer, doma 100 kvadratnih metrov m, potrebujete opremo, ki proizvaja 100 * 10 = 10000 W ali 10 kW.

Taki izračuni so v bistvu napačni s prihodom novih zaključnih materialov, izboljšano izolacijo, ki zmanjšuje potrebo po nakupu opreme visoke moči.

Za izračun moči plinski kotel ogrevanje je možno na dva načina - ročno ali s posebnim programom Valtec, ki je zasnovan za profesionalne visoko natančne izračune.

Zahtevana moč opreme je neposredno odvisna od toplotne izgube prostora. Če poznate hitrost toplotnih izgub, lahko izračunate moč plinskega kotla ali katerekoli druge naprave za ogrevanje.

Kaj je izguba toplote v prostoru?

Vsaka soba ima določene toplotne izgube. Toplota prihaja iz sten, oken, tal, vrat, stropa, zato je naloga plinskega kotla kompenzirati količino proizvedene toplote in zagotoviti določeno temperaturo v prostoru. Za to je potrebna določena toplotna moč.

Naslednji dejavniki vplivajo na izgubo toplote doma.

• Lokacija hiše. Vsako mesto ima svoje klimatske značilnosti. Pri izračunih toplotnih izgub je treba upoštevati kritično negativno temperaturno značilnost regije in tudi povprečno temperaturo in trajanje ogrevalne sezone (za natančne izračune. \ t programov).
• Lokacija sten glede na kardinalne točke. Znano je, da se vetrovnica nahaja na severni strani, tako da bodo toplotne izgube stene na tem območju največje. Pozimi hladen veter z velike sile piha z zahodne, severne in vzhodne strani, zato bodo toplotne izgube teh zidov višje.
• Območje ogrevane sobe. Velikost odhodne toplote je odvisna od velikosti prostora, površine sten, stropov, oken, vrat.
• Toplotne gradbene strukture. Vsak material ima svoj lastni koeficient toplotnega upora in koeficient toplotne prehodnosti - sposobnost prehoda skozi določeno količino toplote. Da bi jih spoznali, morate uporabiti tabelarne podatke in uporabljati določene formule. Informacije o sestavi sten, stropov, tal, njihove debeline lahko najdete v tehničnem načrtu stanovanj.
• Odpiranje oken in vrat. Velikost, sprememba vrat in dvojna zasteklitev. Večja kot je površina okenskih in vratnih odprtin, večja je toplotna izguba. Pri izračunih je treba upoštevati značilnosti nameščenih vrat in oken iz dvojnega stekla.
• Računovodsko prezračevanje. Prezračevanje vedno obstaja v hiši, ne glede na prisotnost umetnih izpušnih plinov. Prezračevanje prostora poteka skozi odprta okna, gibanje zraka se ustvari med zapiranjem in odpiranjem vhodna vrata, gibanje ljudi iz sobe v sobo, kar prispeva k odhodu toplega zraka iz prostora, njegovega promet.

Poznavanje zgoraj navedenih parametrov, ne morete samo izračunati toplotne izgube doma določiti moč kotla, pa tudi določiti mesta, ki potrebujejo dodatno izolacijo.

Formule za izračun toplotne izgube

Te formule se lahko uporabijo za izračun toplotne izgube ne samo zasebne hiše, ampak tudi stanovanja. Pred začetkom izračunov je treba prikazati tloris, označiti lokacijo sten glede na ob straneh sveta označite okna, vrata in izračunajte dimenzije vsake stene, okna in vrat odprtine.

Pri izračunu toplotne izgube uporabljamo dve formuli: pri prvi določimo količino toplotne upornosti zaprtih struktur, druga pa toplotne izgube.

Za določitev toplotne upornosti uporabite izraz:

R = B / K

Tukaj:

• R - vrednost toplotne odpornosti zaprtih struktur, izmerjenih v (m²* K) / W.
• K - koeficient toplotne prevodnosti materiala, iz katerega je izdelana zaobljena struktura, se meri v W / (m * K).
• V - debelina materiala, zabeležena v metrih.

Koeficient toplotne prevodnosti K je tabelarni parameter, debelina B je vzeta iz tehničnega načrta hiše.

Osnovna formula za izračun toplotnih izgub se uporablja tudi:

Q = L × S × dT / R

V smislu:

• Q - toplotne izgube, merjene v vatih.
• S - površina zaprtih struktur (stene, tla, stropi).
• dT - razlika med želeno temperaturo notranjosti in zunanjost se meri in zabeleži v C.
• R - vrednost toplotne upornosti konstrukcije, m²• C / W, ki je po zgornji formuli.
• L - koeficient, odvisen od orientacije sten glede na kardinalne točke.

Če imate na voljo potrebne informacije, lahko ročno izračunate toplotne izgube zgradbe.

Primer izračuna toplotnih izgub

Kot primer izračunamo toplotne izgube hiše, ki ima določene lastnosti.

Na podlagi načrta je širina objekta 10 m, dolžina - 12 m, višina stropa - 2,7 m, stene so usmerjene proti severu, jugu, vzhodu in zahodu. V zahodni steni so zgrajena tri okna, od katerih sta dve dimenzij 1,5x1,7 m, ena - 0,6 x 0,3 m.

V južni steni so vgrajena vrata dimenzij 1,3 × 2 m, majhno okno 0,5 × 0,3 m, na vzhodni strani pa dve okni dimenzije 2,1 × 1,5 m in eno 1,5 × 1,7 m.

Stene so sestavljene iz treh plasti:

• stenska obloga DVP (izoplit) zunaj in znotraj - 1,2 cm vsak, koeficient - 0,05.
• steklena volna med stenami, njena debelina je 10 cm, koeficient pa 0,043.

Toplotni upor vsake stene se izračuna ločeno, ker lokacija strukture glede na kardinalne točke, število in območje odprtin Rezultati stenskih izračunov so povzeti.

Tla so večplastna, celotna površina je izdelana po isti tehnologiji in vključuje:

• rezani jezik je žlebičen, debelina je 3,2 cm, koeficient toplotne prevodnosti je 0,15.
• plast suhe izravnalne iverne plošče debeline 10 cm in koeficient 0,15.
• izolacija - mineralna volna debeline 5 cm, koeficient 0,039.

Predpostavimo, da tla nimajo slabšanja v kleti in podobnih odprtin za toplotno tehniko. Zato je izračun narejen za območje vseh prostorov z eno samo formulo.

Stropi so:

• leseni ščitniki 4 cm s koeficientom 0,15.
• mineralna volna 15 cm, koeficient je 0,039.
• Paro-, hidroizolacijski sloj.

Recimo, da strop nima izhoda na podstrešje nad stanovanjsko ali pomožno sobo.

Hiša se nahaja v regiji Bryansk, v mestu Bryansk, kjer je kritična negativna temperatura -26 stopinj. Eksperimentalno je ugotovljeno, da je temperatura zemlje +8 stopinj. Želena temperatura prostora + 22 stopinj.

Izračun izgube toplote na steni

Da bi našli skupno toplotno odpornost stene, je treba najprej izračunati toplotno upornost vsake od njenih plasti.

Plasti steklene volne so debele 10 cm. To vrednost je treba pretvoriti v metre, to je:

B = 10 × 0,01 = 0,1

Prejeta vrednost In = 0,1. Toplotna prevodnost toplotne izolacije - 0,043. Nadomestitev podatkov v formulo toplotnega upora in dobite:

R_stekla=0.1/0.043=2.32

Za podoben primer izračunamo odpornost na toploto izoplita:

R_isopl=0.012/0.05=0.24

Celotna toplotna upornost stene bo enaka vsoti toplotnega upora vsake plasti, glede na to, da imamo dve plasti vlaknene plošče.

R = R_stekla+ 2 × R_isopl=2.32+2×0.24=2.8

Z določitvijo skupne toplotne upornosti stene lahko ugotovimo toplotne izgube. Za vsako steno se izračunajo posebej. Izračunajte Q za severno steno.

Po načrtu severna stena nima okenskih odprtin, njena dolžina je 10 m, višina je 2,7 m. Nato se površina stene S izračuna po formuli:

S_{Severni zid}=10×2.7=27

Izračunajte parameter dT. Znano je, da je kritična temperatura okolice za Bryansk -26 stopinj, želena sobna temperatura pa je +22 stopinj. Potem pa

dT = 22 - (- 26) = 48

Za severno stran se upošteva dodatni faktor L = 1,1.

Po predhodnih izračunih lahko uporabite formulo za izračun toplotnih izgub:

Q_{Severni zidovi}= 27 × 48 × 1.1 / 2.8 = 509 (W)

Izračunajte izgubo toplote za zahodno steno. Na podlagi podatkov so v njej vgrajena tri okna, od katerih sta dve dimenzij 1,5 x 1,7 m in ena 0,6 x 0,3 m.

S_zap.steny1=12×2.7=32.4.

Iz skupne površine zahodne stene je potrebno izključiti površino oken, saj bodo njihove toplotne izgube drugačne. To naredite tako, da izračunate območje.

S_ok1=1.5×1.7=2.55

S_window2=0.6×0.4=0.24

Za izračun toplotne izgube bomo uporabili površino stene brez upoštevanja območja okna, to je:

S_zap.steny=32.4-2.55×2-0.24=25.6

Za zahodno stran je dodan faktor 1,05. Dobljeni podatki se nadomestijo z osnovno formulo za izračun toplotnih izgub.

Q_zap.steny=25.6×1.05×48/2.8=461.

Podobni izračuni so opravljeni za vzhodno stran. Tu so 3 okna, od katerih je ena dimenzija 1,5 x 1,7 m, druga dva pa sta 2,1 x 1,5 m.

S_window3=1.5×1.7=2.55

S_window4=2.1×1.5=3.15

Območje vzhodne stene je enako:

S_{vzhodne stene1}=12×2.7=32.4

Od skupne površine stene odštejemo vrednosti površine oken:

S_{vzhodne stene}=32.4-2.55-2×3.15=23.55

Dodani faktor za vzhodno steno je -1.05. Na podlagi podatkov izračunamo toplotne izgube vzhodne stene.

Q_{vzhodne stene}=1.05×23.55×48/2.8=424

Na južni steni se nahajajo vrata s parametri 1.3x2 m in oknom 0.5x0.3 m.

S_ok5=0.5×0.3=0.15

S_vrata=1.3×2=2.6

Območje južne stene bo enako:

S_{južne stene1}=10×2.7=27

Določite površino stene brez oken in vrat.

S_{južna stena}=27-2.6-0.15=24.25

Izračunajte toplotne izgube južne stene ob upoštevanju koeficienta L = 1.

Q_{južna stena}=1×24.25×48/2.80=416

Določanje toplotne izgube vsake od sten, je njihova skupna toplotna izguba po formuli:

Q_stene= Q_{južna stena}+ Q_{vzhodne stene}+ Q_zap.steny+ Q_{Severni zidovi}

Če nadomestimo vrednosti, dobimo:

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

Posledično je izguba toplotnih sten znašala 1810 vatov na uro.

Izračun oken za izgubo toplote

V hiši je 7 oken, od katerih so tri dimenzije 1,5 × 1,7 m, dve sta 2,1 × 1,5 m, ena je 0,6 × 0,3 m, druga pa 0,5 × 0,3 m.

Okna dimenzij 1,5 × 1,7 m so dvokomorni PVC profil z I-steklom. Iz tehnične dokumentacije lahko ugotovite, da je R = 0,53. Okna dimenzij 2,1 × 1,5 m so dvokomorna z argonom in I-steklom, imajo toplotno upornost R = 0,75, okna 0,6x0,3 m in 0,5 × 0,3-R = 0,53.

Površina okna je bila izračunana zgoraj.

S_ok1=1.5×1.7=2.55

S_window2=0.6×0.4=0.24

S_window3=2.1×1.5=3.15

S_window4=0.5×0.3=0.15

Pomembno je upoštevati tudi orientacijo oken glede na kardinalne točke.

Izračunajte toplotne izgube zahodnih oken ob upoštevanju koeficienta L = 1,05. Na strani so 2 okna z dimenzijami 1,5 × 1,7 m in eno z 0,6 × 0,3 m.

Q_ok1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_window2=0.24×1.05×48/0.53=23

Skupne skupne izgube zahodnih oken so

Q_zap.okon=243×2+23=509

Na južni strani je okno 0,5 × 0,3, njegova R = 0,53. Toplotno izgubo izračunamo z upoštevanjem koeficienta 1.

Q_{južno okno}=0.15*48×1/0.53=14

Na vzhodni strani sta dve okni dimenzij 2,1 × 1,5 in eno okno 1,5 × 1,7. Izračunajte toplotno izgubo ob upoštevanju koeficienta L = 1,05.

Q_ok1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_window3=3.15×1.05×48/075=212

Povzemamo toplotne izgube vzhodnih oken.

Q_{Vzhodno okno}=243+212×2=667.

Skupna toplotna izguba oken bo enaka:

Q_okna= Q_{Vzhodno okno}+ Q_{južno okno}+ Q_zap.okon=667+14+509=1190

Skupaj skozi okno gre 1190 vatov toplotne energije.

Določanje toplotne izgube vrat

Hiša ima ena vrata, vgrajena je v južno steno, ima dimenzije 1,3 × 2 m. Na podlagi podatkov o potnih listih, toplotna prevodnost materiala vrat je 0,14, debelina 0,05 m. Zaradi teh kazalnikov je mogoče izračunati toplotno prevodnost. odpornost vrat.

R_vrata=0.05/0.14=0.36

Za izračune morate izračunati njegovo območje.

S_vrata=1.3×2=2.6

Po izračunu toplotne upornosti in območja lahko najdete toplotne izgube. Vrata se nahajajo na južni strani, zato uporabljamo dodatni faktor 1.

Q_vrata=2.6×48×1/0.36=347.

Skupaj, skozi vrata gre 347 vatov toplote.

Izračun toplotne upornosti

Po tehnični dokumentaciji je tla večplastna, celotno območje je enako, ima dimenzije 10 x 12 m.

S_spol=10×12=210.

V sestavi tal so plošče, iverne plošče in izolacija.

Toplotno odpornost je treba izračunati za vsako plast tal posebej.

R_deske=0.032/0.15=0.21

R_{iverne plošče}=0.01/0.15= 0.07

R_{toplotna izolacija}=0.05/0.039=1.28

Skupna toplotna upornost tal je:

R_spol= R_deske+ R_{iverne plošče}+ R_{toplotna izolacija}=0.21+0.07+1.28=1.56

Glede na to, da se pozimi temperatura zemlje ohranja pri +8 stopinjah, bo temperaturna razlika enaka:

dT = 22-8 = 14

Z uporabo predhodnih izračunov je mogoče najti toplotne izgube doma skozi tla.

Pri izračunu toplotne izgube tal upoštevamo koeficient L = 1.

Q_spol=210×14×1/1.56=1885

Skupna toplotna izguba tal je 1885 vatov.

Izračun izgube toplote skozi strop

Pri izračunu toplotne izgube stropa se upošteva plast mineralne volne in lesenih ščitov. Paro-, hidroizolacija ni vključena v proces izolacije, zato ne upošteva. Za izračune moramo najti toplotno odpornost lesenih ščitov in plast mineralne volne. Uporabljamo njihove koeficiente toplotne prevodnosti in debeline.

R_ščit=0.04/0.15=0.27

R_min.vat=0.05/0.039=1.28

Skupna toplotna odpornost bo enaka vsoti R_ščit in R_min.vat.

R_{strešne kritine}=0.27+1.28=1.55

Površina stropa je enaka kot tla.

S _strop = 120

Nato se izračuna toplotna izguba stropa ob upoštevanju koeficienta L = 1.

Q_strop=120×1×48/1.55=3717

Skupaj skozi strop pušča 3717 vatov.

Za določitev skupne toplotne izgube doma je potrebno dodati toplotne izgube zidov, oken, vrat, stropov in tal.

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

Za ogrevanje hiše z določenimi parametri je potreben plinski kotel, ki podpira moč 8949 W ali približno 10 kW.

Določanje toplotne izgube ob upoštevanju infiltracije

Infiltracija je naravni proces izmenjave toplote med zunanjim okoljem, ki se pojavi med gibanjem ljudi okoli hiše, ko se vhodna vrata in okna odprejo.

Za izračun toplotne izgube na prezračevanju Uporabite lahko formulo:

Q_inf= 0,33 × K × V × dT

V smislu:

• K - izračunan menjalni tečaj zraka, za dnevne sobe se uporablja koeficient 0,3, za sobe s ogrevanjem - 0,8, za kuhinjo in kopalnico - 1.
• V - prostornina prostora se izračuna glede na višino, dolžino in širino.
• dT - temperaturna razlika med okoljem in stanovanjem.

Podobno formulo lahko uporabimo, če je v prostoru nameščeno prezračevanje.

Višina sobe - 2,7 m, širina - 10 m, dolžina - 12 m. Če poznate te podatke, lahko najdete njen obseg.

V = 2,7 × 10 × 12 = 324

Temperaturna razlika bo enaka

dT = 48

Kot koeficient K vzamemo indeks 0,3. Potem pa

Q_inf=0.33×0.3×324×48=1540

K skupnemu izračunanemu indeksu Q morate dodati Q_inf. Na koncu

Q_splošno=1540+8949=10489.

Skupaj, ob upoštevanju infiltracije toplotne izgube doma, bo 10489 W ali 10,49 kW.

Izračun moči kotla

Pri izračunu moči kotla je potrebno uporabiti varnostni faktor 1.2. To pomeni, da bo moč enaka:

W = Q × k

Tukaj:

• Q - toplotne izgube stavbe.
• k - varnostni faktor.

V našem primeru nadomestimo Q = 9237 W in izračunamo potrebno moč kotla.

W = 10489 × 1,2 = 12587 vatov.

Ob upoštevanju varnostnega faktorja je zahtevana moč kotla za ogrevanje hiše 120 m² enako približno 13 kW.

Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi

Video navodila: kako izračunati toplotne izgube doma in moč kotla z uporabo programa Valtec.

Kompetentni izračun toplotnih izgub in moči kotla na plin po formulah ali programskih metodah vam omogoča določitev visoka natančnost zahtevanih parametrov opreme, kar omogoča izključitev nerazumnih stroškov gorivo.

V spodnjem bloku napišite komentarje. Povejte nam, kako smo izračunali izgubo toplote pred nakupom ogrevalne opreme za vašo poletno kočo ali podeželsko hišo. Postavite vprašanja, delite informacije in fotografije na to temo.