Com es calcula la potència d’una caldera de calefacció per a una casa particular?

Mitjançant un càlcul hidràulic, podeu seleccionar correctament els diàmetres i longituds de les canonades, equilibrar correctament el sistema amb l'ajut de vàlvules de radiador. Els resultats d’aquest càlcul també us ajudaran a triar la bomba de circulació adequada.

Com a resultat del càlcul hidràulic, cal obtenir les dades següents:

m és el cabal de l'agent de calefacció per a tot el sistema de calefacció, kg / s;

ΔP és la pèrdua de cap al sistema de calefacció;

ΔP1, ΔP2 ... ΔPn, són les pèrdues de pressió de la caldera (bomba) a cada radiador (del primer al novè);

Consum de portador de calor

El cabal del refrigerant es calcula mitjançant la fórmula:

,

on Q és la potència total del sistema de calefacció, kW; extret del càlcul de la pèrdua de calor de l’edifici

Cp: ​​capacitat calorífica específica de l’aigua, kJ / (kg * deg. C); per als càlculs simplificats, el prenem igual a 4,19 kJ / (kg * deg. C)

ΔPt és la diferència de temperatura a l’entrada i sortida; normalment ens prenem el subministrament i la devolució de la caldera

Calculadora de consum de calefacció (només per a aigua)

Q = kW; Δt = oC; m = l / s

De la mateixa manera, podeu calcular el cabal del refrigerant en qualsevol secció de la canonada. Les seccions es seleccionen de manera que la velocitat de l’aigua sigui la mateixa a la canonada. Per tant, la divisió en seccions es produeix abans del tee o abans de la reducció. Cal resumir en termes de potència tots els radiadors als quals flueix el refrigerant per cada secció de la canonada. A continuació, substituïu el valor per la fórmula anterior. Cal fer aquests càlculs per a les canonades situades davant de cada radiador.

Mètodes per calcular la potència requerida de la caldera

En realitat, sempre és millor confiar en els especialistes per fer càlculs d’enginyeria tèrmica; hi ha massa matisos per tenir-los en compte. Però és evident que aquests serveis no es proporcionen de forma gratuïta, de manera que molts propietaris prefereixen assumir la responsabilitat d’escollir els paràmetres dels equips de la caldera.

Vegem quins mètodes de càlcul de la potència tèrmica s’ofereixen més sovint a Internet. Però primer, aclarim la qüestió de què hauria d’influir exactament en aquest paràmetre. Això facilitarà la comprensió dels avantatges i desavantatges de cadascun dels mètodes de càlcul proposats.

Quins principis són clau per fer càlculs

Per tant, el sistema de calefacció té dues tasques principals. Aclarim de seguida que no hi ha una separació clara entre ells; al contrari, hi ha una relació molt estreta.

• El primer és crear i mantenir una temperatura confortable per viure al local. A més, aquest nivell de calefacció s’ha d’aplicar a tot el volum de l’habitació. Per descomptat, a causa de les lleis físiques, la gradació de la temperatura en alçada encara és inevitable, però no ha d’afectar la sensació de confort a l’habitació. Resulta que el sistema de calefacció ha de poder escalfar una certa quantitat d’aire.

El grau de confort de la temperatura és, per descomptat, un valor subjectiu, és a dir, diferents persones poden avaluar-lo a la seva manera. No obstant això, generalment s'accepta que aquest indicador està en el rang de +20 ÷ 22 ° С. Normalment, és aquesta temperatura la que s’utilitza quan es fan càlculs d’enginyeria tèrmica.

Això també ho indiquen els estàndards establerts pels actuals GOST, SNiP i SanPiN. Per exemple, la taula següent mostra els requisits de GOST 30494-96:

• La segona tasca consisteix a compensar constantment les possibles pèrdues de calor. Crear una casa "ideal", en la qual no hi hauria fugues de calor, és un problema de problemes, pràcticament insoluble. Només podeu reduir-los al mínim màxim. I pràcticament tots els elements de l’estructura de l’edifici es converteixen en camins de fuites en un grau o altre.

La pèrdua de calor és l’enemic principal dels sistemes de calefacció.

Per què es van donar totes aquestes explicacions bastant llargues? I només per tal que el lector tingui la total claredat que, a l’hora de calcular, vol i vol, cal tenir en compte les dues direccions. És a dir, tant la "geometria" dels locals climatitzats de la casa com el nivell aproximat de pèrdues de calor. I la quantitat d’aquestes fuites de calor, al seu torn, depèn d’una sèrie de factors. Aquesta és la diferència de temperatures a l’exterior i a la casa, i la qualitat de l’aïllament tèrmic, i les característiques de tota la casa en conjunt i la ubicació de cadascun dels seus locals i altres criteris d’avaluació.

És possible que us interessi informació sobre quines calderes són adequades per a combustibles sòlids

Ara, armats amb aquest coneixement preliminar, procedirem a considerar diversos mètodes per calcular la potència tèrmica necessària.

Càlcul de potència per l'àrea de locals climatitzats

Aquest mètode "s'anuncia" molt més àmpliament que altres. Això no és d'estranyar: res més senzill.

Es proposa procedir de la seva relació condicional, que per a una calefacció d'alta qualitat d'un metre quadrat de l'àrea de l'habitació, cal consumir 100 W d'energia tèrmica. Per tant, ajudarà a calcular quina potència tèrmica és la fórmula:

Q = Stot / 10

On:

Q - la potència calorífica necessària del sistema de calefacció, expressada en quilowatts.

Stot - la superfície total dels locals climatitzats de la casa, metres quadrats.

El mètode de càlcul més primitiu només es basa en la superfície dels locals climatitzats.

No obstant això, es fan reserves:

• La primera és que l'alçada del sostre de l'habitació ha de ser de 2,7 metres de mitjana, es permet un abast de 2,5 a 3 metres.
• El segon: podeu fer una modificació de la regió de residència, és a dir, que no accepteu una taxa rígida de 100 W / m², sinó una "flotant":

És a dir, la fórmula adoptarà una forma lleugerament diferent:

Q = Stot × Qsp / 1000

On:

Qud - pres de la taula anterior, el valor de la potència calorífica específica per metre quadrat d’àrea.

• En tercer lloc, el càlcul és vàlid per a cases o apartaments amb un grau mitjà d’aïllament de les estructures tancades.

Tot i això, malgrat les reserves esmentades, aquest càlcul no és ni molt menys exacte. Accepteu que es basa en gran mesura en la "geometria" de la casa i els seus locals.Però pràcticament no es té en compte la pèrdua de calor, llevat dels rangs de força tèrmica específics més aviat "borrosos" per regió (que també tenen límits molt boirosos) i remarca que les parets haurien de tenir un grau mitjà d'aïllament.

Però sigui com sigui, aquest mètode continua sent popular, precisament per la seva senzillesa.

És evident que la reserva operativa de la potència de la caldera s’ha d’afegir al valor calculat obtingut. No s’ha d’exagerar: els experts aconsellen aturar-se entre el 10 i el 20%. Per cert, això s'aplica a tots els mètodes de càlcul de la potència dels equips de calefacció, que es parlaran a continuació.

Càlcul de la potència tèrmica requerida pel volum de locals

En general, aquest mètode de càlcul és en gran mesura el mateix que l’anterior. És cert que el valor inicial aquí no és l’àrea, sinó el volum, de fet, la mateixa àrea, però multiplicada per l’alçada dels sostres.

I les normes de potència tèrmica específica es prenen aquí de la següent manera:

• per a cases de maó: 34 W / m³;
• per a cases de panells - 41 W / m³.

Càlcul basat en el volum de locals climatitzats. La seva precisió també és baixa.

Fins i tot sobre la base dels valors proposats (a partir de la seva redacció), queda clar que aquestes normes es van establir per a edificis d’apartaments i s’utilitzen principalment per calcular la demanda d’energia tèrmica dels locals connectats al sistema de sucursal central o a una estació de calderes autònoma. .

És ben obvi que la "geometria" es torna a posar al capdavant. I tot el sistema de comptabilització de les pèrdues de calor només es redueix a diferències en la conductivitat tèrmica de les parets de maó i panell.

En una paraula, aquest enfocament per calcular la potència tèrmica tampoc no difereix en precisió.

Algorisme de càlcul tenint en compte les característiques de la casa i de les seves habitacions individuals

Descripció del mètode de càlcul

Per tant, els mètodes proposats anteriorment donen només una idea general de la quantitat d’energia tèrmica necessària per escalfar una casa o un apartament. Tenen una vulnerabilitat comuna: desconeixement gairebé complet de les possibles pèrdues de calor, que es recomana considerar "mitjanes".

Però és molt possible fer càlculs més precisos. Això ajudarà a l'algorisme de càlcul proposat, que s'inclou, a més, en forma de calculadora en línia, que s'ofereix a continuació. Just abans d’iniciar els càlculs, té sentit considerar pas a pas el principi mateix de la seva implementació.

En primer lloc, una nota important. El mètode proposat implica l'avaluació no de tota la casa o apartament en termes de superfície o volum total, sinó de cada habitació climatitzada per separat. Accepteu que les habitacions de la mateixa àrea, però que difereixen, per exemple, pel nombre de parets externes, requeriran diferents quantitats de calor. No es pot posar un senyal d’igualtat entre les habitacions que tinguin una diferència significativa en el nombre i l’àrea de les finestres. I hi ha molts criteris per avaluar cadascuna de les habitacions.

Per tant, serà més correcte calcular la potència necessària per a cadascun dels locals per separat. Doncs bé, una simple suma dels valors obtinguts ens portarà a l’indicador desitjat de la potència tèrmica total per a tot el sistema de calefacció. Això és, de fet, per al seu "cor": el calder.

Cada habitació de la casa té les seves pròpies característiques. Per tant, seria més correcte calcular la potència tèrmica necessària per a cadascun d’ells per separat, amb la posterior suma dels resultats.

Una nota més. L'algoritme proposat no afirma ser "científic", és a dir, no es basa directament en cap fórmula específica establerta per SNiP o altres documents orientatius. No obstant això, s'ha demostrat a la pràctica i mostra resultats amb un alt grau de precisió. Les diferències amb els resultats dels càlculs d’enginyeria de calor realitzats professionalment són mínimes i no afecten de cap manera la correcta elecció de l’equip en termes de la seva potència tèrmica nominal.

L '"arquitectura" del càlcul és la següent: es pren la base, on es pren el valor esmentat de la potència tèrmica específica, igual a 100 W / m2, i després s'introdueixen tota una sèrie de factors de correcció, fins a cert punt o un altre que reflecteixi la quantitat de pèrdua de calor en una habitació concreta.

Si ho expresseu amb una fórmula matemàtica, resultarà una cosa així:

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

On:

Qk - la potència tèrmica necessària per a la calefacció total d'una habitació concreta

0.1 - Conversió de 100 W a 0,1 kW, només per la comoditat d’obtenir el resultat en quilowatts.

Sк - la zona de l'habitació.

k1 ÷ k11 - factors de correcció per ajustar el resultat, tenint en compte les característiques de la sala.

Presumiblement, no hauria d’haver problemes per determinar la superfície del local. Passem, doncs, a una consideració detallada dels factors de correcció.

• k1 és un coeficient que té en compte l'alçada dels sostres de l'habitació.

És clar que l’alçada dels sostres afecta directament el volum d’aire que ha d’escalfar el sistema de calefacció. Per al càlcul es proposa prendre els següents valors del factor de correcció:

• k2 és un coeficient que té en compte el nombre de parets de la sala en contacte amb el carrer.

Com més gran sigui l’àrea de contacte amb l’entorn extern, major serà el nivell de pèrdua de calor. Tothom sap que sempre és molt més fresc en una habitació cantonada que en una habitació amb només una paret exterior. I és possible que alguns locals d’una casa o apartament siguin interns, sense tenir cap contacte amb el carrer.

Segons la ment, per descomptat, s'hauria de prendre no només el nombre de parets externes, sinó també la seva àrea. Però el nostre càlcul encara està simplificat, de manera que només ens limitarem a la introducció d’un factor de correcció.

Els coeficients per a diferents casos es mostren a la taula següent:

No considerem el cas quan les quatre parets són externes. Aquest ja no és un edifici residencial, sinó només una mena de paller.

• k3 és un coeficient que té en compte la posició de les parets exteriors respecte als punts cardinals.

Fins i tot a l’hivern no s’ha de descartar l’impacte potencial de l’energia solar. En un dia clar, penetren a través de les finestres fins al local i s’inclouen així en el subministrament general de calor. A més, les parets reben una càrrega d’energia solar, cosa que comporta una disminució de la quantitat total de pèrdues de calor a través d’elles. Però tot això només és cert per a aquelles parets que "veuen" el Sol. Al costat nord i nord-est de la casa, no hi ha aquesta influència, per la qual cosa també es pot fer una certa correcció.

La posició de la paret de l’habitació en relació amb els punts cardinals pot ser important: els rajos del sol poden fer els seus propis ajustaments

Els valors del factor de correcció dels punts cardinals es mostren a la taula següent:

• k4 és un coeficient que té en compte la direcció dels vents hivernals.

Potser aquesta modificació no és obligatòria, però per a les cases ubicades a zones obertes té sentit tenir-la en compte.

És possible que us interessi informació sobre què són les bateries bimetàl·liques.

Gairebé a qualsevol localitat hi predomina el vent de l’hivern, que també s’anomena "rosa dels vents". Els meteoròlegs locals tenen aquest esquema sense cap defecte: s’elabora a partir dels resultats de molts anys d’observacions meteorològiques. Molt sovint, els mateixos locals saben quins vents els molesten més sovint a l’hivern.

Per a les cases en zones obertes i ventoses, té sentit tenir en compte les direccions predominants dels vents d’hivern.

I si la paret de l’habitació està situada al costat del vent i no està protegida per algunes barreres naturals o artificials contra el vent, es refredarà amb molta més força. És a dir, les pèrdues de calor de l’habitació també augmenten. En menor mesura, això s’expressarà a la paret situada paral·lela a la direcció del vent, al mínim, situada al costat de sotavent.

Si no es vol "molestar" amb aquest factor o si no hi ha informació fiable sobre la rosa dels vents de l'hivern, podeu deixar el coeficient igual a un. O, al contrari, preneu-lo com a màxim, per si de cas, és a dir, per a les condicions més desfavorables.

Els valors d’aquest factor de correcció es mostren a la taula:

• k5 és un coeficient que té en compte el nivell de temperatures hivernals a la regió de residència.

Si els càlculs d’enginyeria tèrmica es realitzen d’acord amb totes les normes, l’avaluació de les pèrdues de calor es realitza tenint en compte la diferència de temperatura a la sala i a l’exterior. És evident que, com més fredes siguin les condicions climàtiques de la regió, més calor s’ha de subministrar al sistema de calefacció.

Per descomptat, el nivell de temperatures hivernals té l’efecte més directe sobre la quantitat d’energia calorífica necessària per escalfar els locals.

En el nostre algorisme, això també es tindrà en compte fins a cert punt, però amb una simplificació acceptable. Depenent del nivell de temperatures mínimes hivernals que caiguin a la dècada més freda, se selecciona un factor de correcció k5.

És pertinent fer una observació aquí. El càlcul serà correcte si es tenen en compte les temperatures que es consideren normals per a la regió determinada. No cal recordar les gelades anòmales que van passar, per exemple, fa diversos anys (i per això, per cert, se’n recorden). És a dir, s’ha de seleccionar la temperatura més baixa, però normal, per a una àrea determinada.

• k6 és un coeficient que té en compte la qualitat de l'aïllament tèrmic de les parets.

Queda clar que com més eficaç sigui el sistema d’aïllament de la paret, menor serà el nivell de pèrdues de calor. L’ideal seria que s’aconseguís un aïllament tèrmic generalment complet, que es realitzés sobre la base dels càlculs d’enginyeria tèrmica realitzats, tenint en compte les condicions climàtiques de la regió i les característiques de disseny de la casa.

A l’hora de calcular la potència calorífica necessària del sistema de calefacció, també s’ha de tenir en compte l’aïllament tèrmic existent de les parets. Es proposa la següent gradació de factors de correcció:

En teoria, no s’hauria d’observar en absolut un grau d’aïllament tèrmic insuficient ni la seva completa absència en un edifici residencial. En cas contrari, el sistema de calefacció serà molt costós i fins i tot sense la garantia de crear unes condicions de vida realment còmodes.

És possible que us interessi informació sobre què és una derivació d’un sistema de calefacció.

Si el lector vol avaluar independentment el nivell d’aïllament tèrmic de casa seva, pot utilitzar la informació i la calculadora que es troben a l’última secció d’aquesta publicació.

• k7 i k8 són coeficients que tenen en compte la pèrdua de calor pel terra i el sostre.

Els dos coeficients següents són similars: la seva introducció al càlcul té en compte el nivell aproximat de pèrdues de calor a través dels terres i sostres del local. No cal descriure detalladament aquí; tant les opcions possibles com els valors corresponents d’aquests coeficients es mostren a les taules:

Per començar, el coeficient k7, que corregeix el resultat en funció de les característiques del sòl:

Ara és el coeficient k8, que es corregeix pel barri des de dalt:

• k9 és un coeficient que té en compte la qualitat de les finestres de l'habitació.

També aquí tot és senzill: com més gran sigui la qualitat de les finestres, menys pèrdua de calor es produeix a través d’elles. Els marcs de fusta antics no solen tenir bones característiques d’aïllament tèrmic. La situació és millor amb els moderns sistemes de finestres equipades amb finestres de doble vidre. Però també poden tenir una certa gradació, segons el nombre de cambres de la unitat de vidre i segons altres característiques de disseny.

Per al nostre càlcul simplificat, es poden aplicar els següents valors del coeficient k9:

• k10 és un factor que corregeix l'àrea del vidre de l'habitació.

La qualitat de les finestres encara no revela completament tots els volums de pèrdua de calor possible a través d’elles. La zona de vidre és molt important. D'acord, és difícil comparar una finestra petita i una enorme finestra panoràmica que és gairebé tota la paret.

Com més gran sigui la superfície de les finestres, fins i tot amb finestres de doble vidre de màxima qualitat, major serà el nivell de pèrdua de calor

Per fer un ajustament d’aquest paràmetre, primer cal calcular l’anomenat coeficient de vidre de l’habitació. No és difícil, només es troba la proporció de la superfície del vidre amb la superfície total de l’habitació.

kw = sw / S

On:

kw - el coeficient de vidre de l'habitació;

sw - superfície total de superfícies vidrades, m²;

S - superfície de l'habitació, m².

Tothom pot mesurar i resumir l'àrea de les finestres. I llavors és fàcil trobar el coeficient de vidre requerit mitjançant una simple divisió. I ell, al seu torn, permet entrar a la taula i determinar el valor del factor de correcció k10:

• k11 - coeficient tenint en compte la presència de portes al carrer.

L'últim dels coeficients considerats. L'habitació pot tenir una porta que condueix directament al carrer, a un balcó fred, a un passadís o escala sense calefacció, etc. La porta en si no solament és un "pont fred" molt greu, ja que s'obre regularment cada vegada que entra una bona quantitat d'aire fred a l'habitació. Per tant, s’hauria de fer una correcció d’aquest factor: aquestes pèrdues de calor, per descomptat, requereixen una compensació addicional.

Els valors del coeficient k11 es donen a la taula:

Cal tenir en compte aquest factor si les portes s’utilitzen regularment a l’hivern.

És possible que us interessi informació sobre què és una estufa de llar de foc amb circuit de calefacció d’aigua.

* * * * * * *

Per tant, s’han tingut en compte tots els factors de correcció. Com podeu veure, aquí no hi ha res súper complicat i podeu procedir amb seguretat als càlculs.

Un consell més abans de començar els càlculs. Tot serà molt més senzill si primer es redacta una taula, a la primera columna de la qual es poden indicar seqüencialment totes les habitacions de la casa o apartament a tancar. A més, col·loqueu les dades necessàries per als càlculs per columnes. Per exemple, a la segona columna (l'àrea de l'habitació, a la tercera) l'alçada dels sostres, a la quarta (orientació cap als punts cardinals), etc. No és difícil elaborar una tauleta d’aquest tipus, tenint al davant un pla de les seves finques residencials. És clar que els valors calculats de la potència calorífica necessària per a cada habitació s’introduiran a la darrera columna.

La taula es pot dibuixar en una aplicació d’oficina o, fins i tot, simplement dibuixar-la en un tros de paper. I no us afanyeu a separar-vos-en després dels càlculs: els indicadors de potència tèrmica obtinguts encara seran útils, per exemple, en comprar radiadors de calefacció o dispositius de calefacció elèctrics que s’utilitzin com a font de calor secundària.

Per facilitar al lector la realització d’aquests càlculs, es posa una calculadora en línia especial a continuació. Amb ella, amb les dades inicials prèviament recollides en una taula, el càlcul trigarà literalment uns minuts.

Calculadora per calcular la potència tèrmica necessària per als locals d’una casa o apartament.

Aneu a càlculs

Després de realitzar càlculs per a cadascun dels locals climatitzats, es resumeixen tots els indicadors. Aquest serà el valor de la potència tèrmica total necessària per a la calefacció total d’una casa o apartament.

Com ja s'ha esmentat, s'hauria d'afegir un marge del 10 ÷ 20 per cent al valor final resultant. Per exemple, la potència calculada és de 9,6 kW. Si afegiu un 10%, obtindreu 10,56 kW. En afegir un 20% - 11,52 kW. Idealment, la potència tèrmica nominal de la caldera comprada hauria d’estar entre 10,56 i 11,52 kW. Si no existeix aquest model, el més proper en termes de potència es compra en la direcció del seu augment. Per exemple, per a aquest exemple concret, les calderes de calefacció amb una potència d’11,6 kW són perfectes: es presenten en diverses línies de models de diferents fabricants.

És possible que us interessi informació sobre què és un dipòsit amortidor per a una caldera de combustible sòlid.

Velocitat del refrigerant

Després, utilitzant els valors obtinguts del cabal de refrigerant, cal calcular per a cada secció de canonades davant dels radiadors. la velocitat de moviment de l'aigua a les canonades segons la fórmula:

,

on V és la velocitat de moviment del refrigerant, m / s;

m - flux de refrigerant per la secció de la canonada, kg / s

ρ és la densitat de l’aigua, kg / m3. es pot prendre igual a 1000 kg / metre cúbic.

f - secció transversal de la canonada, m² es pot calcular mitjançant la fórmula: π * r2, on r és el diàmetre interior dividit per 2

Calculadora de velocitat del refrigerant

m = l / s; canonada mm per mm; V = m / s

Determinació de la potència per àrea

El càlcul de la potència d’una caldera de calefacció per l’àrea de la casa és la forma més senzilla de seleccionar una unitat de calefacció. A partir de nombrosos càlculs realitzats per especialistes, es va determinar el valor mitjà, que és d’1 kW de calor per cada 10 metres quadrats.

Però aquest indicador només és rellevant per a habitacions amb una alçada de 2,5 a 2,7 metres amb un grau mitjà d’aïllament. En el cas que la casa compleixi els paràmetres anteriors, llavors, coneixent les seves imatges, podeu determinar fàcilment la potència aproximada de la caldera de la zona.

Per exemple, les dimensions d’una casa d’un pis són de 10 i 14 metres:

1. En primer lloc, es determina l'àrea de propietat de la casa, per això, la seva longitud es multiplica per l'amplada, o viceversa 10x14 = 140 m²
2. El resultat obtingut, segons el mètode, es divideix per 10 i s’obté un valor de potència de 140: 10 = 14 kW.
3. Si el resultat del càlcul de l'àrea d'una caldera de gas o d'un altre tipus d'unitat de calefacció és fraccionat, s'ha d'arrodonir a un valor enter.

Pèrdua de pressió sobre les resistències locals

La resistència local en una secció de canonada és la resistència en accessoris, accessoris, equips, etc. Les pèrdues de càrrega per resistències locals es calculen mitjançant la fórmula:

on Δpms. - pèrdua de pressió sobre les resistències locals, Pa;

Σξ és la suma dels coeficients de resistències locals al lloc; els coeficients de resistència locals són especificats pel fabricant per a cada muntatge

V és la velocitat del refrigerant a la canonada, m / s;

ρ és la densitat del portador de calor, kg / m3.

Ajust de càlculs

A la pràctica, l’habitatge amb indicadors mitjans no és tan habitual, per tant, es tenen en compte paràmetres addicionals a l’hora de calcular el sistema.

Ja s’ha discutit un factor definitori: la zona climàtica, la regió on s’utilitzarà la caldera.

Aquests són els valors del coeficient Wsp per a totes les àrees:

• franja mitjana serveix com a estàndard, la potència específica és 1-1,1;
• Moscou i la regió de Moscou - multipliqueu el resultat per 1,2-1,5;
• per a les regions del sud - de 0,7 a 0,9;
• per a les regions del nord puja a 1,5-2,0.

A cada zona, observem una certa distribució de valors. Actuem senzillament: com més al sud del terreny a la zona climàtica, més baix és el coeficient; com més al nord, més alt.

Aquí teniu un exemple d’ajustos per regió. Suposem que la casa per a la qual es van fer els càlculs anteriorment es troba a Sibèria amb gelades de fins a 35 °.

Prenem Wwood igual a 1,8. Aleshores el número 12 resultant es multiplica per 1,8, obtenim 21,6. Arrodonit cap a un valor més gran, surten 22 quilowatts.

La diferència amb el resultat inicial és gairebé doble i, al cap i a la fi, només es va tenir en compte una esmena. Per tant, cal ajustar els càlculs.

A més de les condicions climàtiques de les regions, també es tenen en compte altres modificacions per fer càlculs precisos: alçada del sostre i pèrdua de calor de l’edifici. L'alçada mitjana del sostre és de 2,6 m.

Si l'alçada és significativament diferent, calculem el valor del coeficient: dividim l'alçada real per la mitjana. Suposem que l’altura del sostre de l’edifici de l’exemple anterior és de 3,2 m.

Comptem: 3,2 / 2,6 = 1,23, arrodonit, resulta 1,3. Resulta que escalfar una casa a Sibèria amb una superfície de 120 m2 amb sostres de 3,2 m requereix una caldera de 22 kW × 1,3 = 28,6, és a dir, 29 quilowatts.

També és molt important que els càlculs correctes tinguin en compte la pèrdua de calor de l’edifici. La calor es perd a qualsevol llar, independentment del seu disseny i tipus de combustible.

A través de parets amb un aïllament feble, el 35% de l’aire calent pot escapar, a través de les finestres: un 10% i més. Un sòl no aïllat tindrà un 15% i un sostre, tot el 25%. Fins i tot un d'aquests factors, si n'hi ha, s'ha de tenir en compte.

S’utilitza un valor especial per multiplicar la potència resultant. Té els següents indicadors:

• per a una casa de blocs de maó, fusta o escuma de més de 15 anys amb un bon aïllament, K = 1;
• per a altres cases amb parets no aïllades K = 1,5;
• si el sostre de la casa, a més de les parets no aïllades, no està aïllat K = 1,8;
• per a una casa moderna aïllada K = 0,6.

Tornem al nostre exemple de càlculs: una casa a Sibèria per a la qual, segons els nostres càlculs, caldrà un dispositiu de calefacció amb una capacitat de 29 quilowatts.

Resultats de càlcul hidràulic

Com a resultat, cal resumir les resistències de totes les seccions a cada radiador i comparar-les amb els valors de referència. Per tal que la bomba incorporada a la caldera de gas proporcioni calor a tots els radiadors, la pèrdua de pressió a la branca més llarga no hauria de superar els 20.000 Pa. La velocitat de moviment del refrigerant en qualsevol àrea hauria d’estar entre 0,25 i 1,5 m / s. A una velocitat superior a 1,5 m / s, pot aparèixer soroll a les canonades i es recomana una velocitat mínima de 0,25 m / s segons SNiP 2.04.05-91 per evitar l’airejat de les canonades.

Per suportar les condicions anteriors, n'hi ha prou amb escollir els diàmetres de canonada adequats.Això es pot fer segons la taula.

Indica la potència total dels radiadors que la canonada proporciona amb calor.

Càlcul del rendiment d'una unitat de dos circuits

Els càlculs anteriors es van fer per a un dispositiu que només proporciona calefacció. Quan cal calcular la potència d'una caldera de gas per a una casa, que escalfa l'aigua simultàniament per a les necessitats domèstiques, cal augmentar el seu rendiment. Això també s'aplica a les unitats que funcionen amb altres tipus de combustible.

A l’hora de determinar la potència d’una caldera de calefacció amb la possibilitat d’escalfar aigua, s’hauria d’establir un marge del 20-25%, aplicant un coeficient d’1,2-1,25.

Per exemple, heu de fer una correcció per a l’ACS. El resultat calculat anteriorment de 27 kW es multiplica per 1,2 per obtenir 32,4 kW. La diferència és força gran.

Cal recordar com calcular correctament la potència de la caldera: la reserva per escalfar l’aigua s’utilitza després de tenir en compte la regió on es troba la llar, ja que la temperatura del líquid també depèn de la ubicació del objecte.

Selecció ràpida de diàmetres de canonada segons la taula

Per a cases de fins a 250 m² sempre que hi hagi una bomba de 6 i vàlvules tèrmiques del radiador, no es pot fer un càlcul hidràulic complet. Podeu seleccionar els diàmetres a la taula següent. En seccions curtes, es pot superar lleugerament la potència. Es van fer càlculs per a un refrigerant Δt = 10oC i v = 0,5 m / s.

Informació sobre el propòsit de la calculadora

La calculadora en línia per a calefacció per terra radiant està pensada per calcular els principals paràmetres tèrmics i hidràulics del sistema, calcular el diàmetre i la longitud de la canonada. La calculadora proporciona una oportunitat per calcular el sòl càlid, implementat pel mètode "humit", amb la disposició d'un sòl monolític de morter de ciment-sorra o formigó, així com amb la implementació del mètode "sec", mitjançant calor -distribució de plaques. La instal·lació del sistema TP "sec" és preferible per a terres i sostres de fusta.

Els fluxos de calor dirigits de baix a dalt són els més preferibles i còmodes per a la percepció humana. Per això, la calefacció d'espais amb terres càlids s'està convertint en la solució més popular en comparació amb les fonts de calor muntades a la paret. Els elements calefactors d’aquest sistema no ocupen espai addicional, a diferència dels radiadors de paret.

Els sistemes de calefacció per terra radiant dissenyats i implementats correctament són una font moderna i còmoda de calefacció d’espai. L'ús de materials moderns i d'alta qualitat, així com càlculs correctes, us permetrà crear un sistema de calefacció eficaç i fiable amb una vida útil d'almenys 50 anys.

El sistema de calefacció per terra radiant pot ser l’única font de calefacció d’espais només a les regions amb un clima càlid i que utilitzen materials d’eficiència energètica. En cas de flux de calor insuficient, cal utilitzar fonts de calor addicionals.

Els càlculs obtinguts seran especialment útils per a aquells que tinguin previst implantar un sistema de calefacció per terra radiant de bricolatge en una casa particular.

Dipòsit en un sistema de calefacció de tipus obert

En aquest sistema, el refrigerant -aigua simple- es mou d’acord amb les lleis de la física de manera natural a causa de les diferents densitats d’aigua freda i calenta. La pendent de les canonades també hi contribueix. El transportador de calor, escalfat a una temperatura elevada, tendeix cap amunt a la sortida de la caldera, empès per l’aigua freda que prové del tub de retorn des del fons.És així com es produeix la circulació natural, com a conseqüència de la qual s’escalfen els radiadors. En un sistema de gravetat, és problemàtic utilitzar anticongelants pel fet que el refrigerant del dipòsit d’expansió està obert i s’evapora ràpidament, però per això només l’aigua actua en aquesta capacitat. Quan s’escalfa, augmenta el volum i el seu excés entra al tanc i, quan es refreda, torna al sistema. El tanc es troba al punt més alt del contorn, generalment a les golfes. Per evitar que l’aigua es congeli, s’aïlla amb materials aïllants i es connecta a la canonada de retorn per evitar el bulliment. En cas de desbordament del tanc, l’aigua s’aboca al sistema de clavegueram.

El tanc d’expansió no es tanca amb una tapa, d’aquí el nom del sistema de calefacció: obert. S’ha de controlar el nivell de l’aigua del dipòsit perquè no apareguin panys d’aire a la canonada, cosa que provoca un funcionament ineficaç dels radiadors. El tanc es connecta a la xarxa mitjançant una canonada d’expansió i es proporciona una canonada de circulació per garantir el moviment de l’aigua. A mesura que el sistema s’omple, l’aigua arriba a la connexió del senyal, sobre la qual s’aconsegueix el

grua. Una canonada de desbordament serveix per controlar l'expansió de l'aigua. És responsable del lliure moviment d’aire dins del contenidor. Per calcular el volum d’un tanc obert, heu de conèixer el volum d’aigua del sistema.

Com es calcula la potència d’una caldera de gas: 3 esquemes de complexitat variable

Com es calcula la potència d’una caldera de gas per als paràmetres donats de la sala climatitzada? Conec almenys tres mètodes diferents que proporcionen diferents nivells de fiabilitat dels resultats, i avui coneixerem cadascun d’ells.

La construcció d’una sala de calderes de gas comença amb el càlcul de l’equip de calefacció.

Informació general

Per què calculem els paràmetres específics per a la calefacció de gas?

El fet és que el gas és la font de calor més econòmica (i, en conseqüència, la més popular). Un quilowatt-hora d’energia tèrmica obtinguda durant la seva combustió costa al consumidor entre 50 i 70 copecs.

A tall de comparació: el preu d’un quilowatt-hora de calor per a altres fonts d’energia:

A més de l’eficiència, els equips de gas atrauen amb facilitat d’ús. La caldera requereix manteniment no més d’una vegada a l’any, no necessita encendre, netejar el cendrer i reposar el subministrament de combustible. Els dispositius d’encesa electrònica funcionen amb termòstats remots i poden mantenir automàticament una temperatura constant a la casa, independentment del clima.

La caldera principal de gas, equipada amb encès electrònic, combina la màxima eficiència amb la facilitat d'ús.

El càlcul d’una caldera de gas per a una llar és diferent del càlcul d’una caldera de combustible sòlid, líquid o elèctric?

En general, no. Qualsevol font de calor ha de compensar la pèrdua de calor pel terra, les parets, les finestres i el sostre de l'edifici. La seva potència tèrmica no té res a veure amb el transportador d’energia utilitzat.

En el cas d’una caldera de doble circuit que subministri a la casa aigua calenta per a ús domèstic, necessitem una reserva d’energia per escalfar-la. L’excés de potència garantirà el flux simultani d’aigua al sistema d’ACS i escalfarà el refrigerant per escalfar-lo.

Mètodes de càlcul

Esquema 1: per àrea

Com es calcula la potència necessària d’una caldera de gas des de la zona de la casa?

En això ens ajudarà la documentació reguladora de fa mig segle. Segons el SNiP soviètic, la calefacció s'ha de dissenyar a raó de 100 watts de calor per quadrat de la sala climatitzada.

Estimació de la potència de calefacció per superfície. A un metre quadrat se li assignen 100 watts de potència de la caldera i els aparells de calefacció.

Calculem, per exemple, la potència d'una casa de 6x8 metres:

1. La superfície de la casa és igual al producte de les seves dimensions globals. 6x8x48 m2;
2. Amb una potència específica de 100 W / m2, la potència total de la caldera ha de ser 48x100 = 4800 watts, o 4,8 kW.

L’elecció de la potència de la caldera per la zona de la sala climatitzada és senzilla, comprensible i ... en la majoria dels casos dóna un resultat equivocat.

Perquè descuida una sèrie de factors importants que afecten la pèrdua de calor real:

• El nombre de finestres i portes. Es perd més calor a través dels vidres i les portes que a través d’una paret massissa;
• L'alçada dels sostres. Als edificis d’apartaments de construcció soviètica, era estàndard: 2,5 metres amb un error mínim. Però a les cases de camp modernes, podeu trobar sostres amb una alçada de 3, 4 o més metres. Com més alt és el sostre, més gran serà el volum escalfat;

La foto mostra el primer pis de casa meva. Alçada del sostre de 3,2 metres.

Zona climàtica. Amb la mateixa qualitat d’aïllament tèrmic, la pèrdua de calor és directament proporcional a la diferència entre temperatures interiors i exteriors.

En un edifici d’apartaments, la pèrdua de calor es veu afectada per la ubicació de l’habitatge en relació amb les parets exteriors: les habitacions finals i cantonades perden més calor. Tanmateix, en una caseta típica, totes les habitacions comparteixen parets amb el carrer, de manera que el factor de correcció corresponent s’inclou a la producció de calor inicial.

Habitació a la cantonada d'un edifici d'apartaments. La pèrdua de calor augmentada a través de les parets exteriors es compensa amb la instal·lació d’una segona bateria.

Esquema 2: per volum, tenint en compte factors addicionals

Com es calcula amb les seves pròpies mans una caldera de gas per escalfar una casa particular, tenint en compte tots els factors que he esmentat?

En primer lloc: en el càlcul no es té en compte la superfície de la casa, sinó el seu volum, és a dir, el producte de la zona per l’alçada dels sostres.

• El valor bàsic de la potència de la caldera per metre cúbic del volum escalfat és de 60 watts;
• La finestra augmenta la pèrdua de calor en 100 watts;
• La porta afegeix 200 watts;
• La pèrdua de calor es multiplica pel coeficient regional. Es determina per la temperatura mitjana del mes més fred:

Fórmula per calcular el volum del tanc d’expansió

KE és el volum total de tot el sistema de calefacció. Aquest indicador es calcula basant-se en el fet que I kW de potència de l’equip de calefacció és igual a 15 litres de volum de refrigerant. Si la potència de la caldera és de 40 kW, el volum total del sistema serà KE = 15 x 40 = 600 litres;

Z és el valor del coeficient de temperatura del refrigerant. Com ja es va assenyalar, per a l’aigua és d’un 4% aproximadament i per a anticongelants de diverses concentracions, per exemple, un 10-20% d’etilenglicol, és d’un 4,4 a un 4,8%;

N: el valor de l'eficiència del tanc de membrana, que depèn de la pressió inicial i màxima del sistema, de la pressió d'aire inicial a la cambra. Sovint aquest paràmetre l’especifica el fabricant, però si no hi és, podeu fer el càlcul vosaltres mateixos mitjançant la fórmula:

El DV és la pressió més alta permesa a la xarxa. Com a regla general, és igual a la pressió admissible de la vàlvula de seguretat i rarament supera els 2,5-3 atm per als sistemes de calefacció domèstics habituals;

DS és el valor de la pressió de càrrega inicial del tanc de membrana basat en un valor constant de 0,5 atm. durant 5 m de la longitud del sistema de calefacció.

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

Així, a partir de les dades obtingudes, es pot deduir el volum del dipòsit d’expansió amb una potència de la caldera de 40 kW:

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

Es recomana un dipòsit de 50 litres amb una pressió inicial de 0,5 atm. ja que els totals per a la selecció del producte haurien de ser lleugerament superiors als calculats. Un lleuger excés del volum del tanc no és tan dolent com la manca del seu volum. A més, quan s’utilitza anticongelant al sistema, els experts aconsellen triar un dipòsit amb un volum d’un 50% més que el calculat.