Berechnung der Leistung von Heizkesseln für feste Brennstoffe

Um einen Festbrennstoffkessel zu wählen, müssen Sie auf die Leistung achten. Dieser Parameter zeigt an, wie viel Wärme ein bestimmtes Gerät erzeugen kann, wenn es an das Heizsystem angeschlossen wird. Es hängt direkt davon ab, ob es mit Hilfe solcher Geräte möglich ist, das Haus in der erforderlichen Menge mit Wärme zu versorgen oder nicht.

In einem Raum, in dem beispielsweise ein Pelletkessel mit geringer Leistung installiert ist, ist er bestenfalls kühl. Es ist auch nicht die beste Option, einen Kessel mit Überkapazität zu installieren, da dieser ständig in einem wirtschaftlichen Modus arbeitet und dies den Wirkungsgradindikator erheblich verringert.

Um die Leistung des Kessels zum Heizen eines Privathauses zu berechnen, müssen Sie bestimmte Regeln befolgen.

Wie berechnet man die Leistung eines Heizkessels unter Kenntnis des Volumens des beheizten Raums?

Die Wärmeabgabe des Kessels wird durch die Formel bestimmt:

Q = V × & Dgr; T × K / 850

• Q.
  - die Wärmemenge in kW / h
• V.
  - das Volumen des beheizten Raumes in Kubikmetern
• ΔT
  - die Differenz zwischen der Temperatur außerhalb und innerhalb des Hauses
• ZU
  - Wärmeverlustkoeffizient
• 850
  - die Anzahl, aufgrund derer das Produkt der oben genannten drei Parameter in kW / h umgerechnet werden kann

Index ZU

kann folgende Bedeutungen haben:

• 3-4 - wenn die Struktur des Gebäudes vereinfacht und aus Holz ist oder wenn es aus einem Profilblech besteht
• 2-2.9 - Der Raum hat wenig Wärmedämmung. Ein solcher Raum hat eine einfache Struktur, die Länge von 1 Ziegel entspricht der Dicke der Wand, die Fenster und das Dach haben eine vereinfachte Konstruktion
• 1-1.9 - Die Gebäudestruktur gilt als Standard. Diese Häuser haben eine doppelte Ziegellasche und einige einfache Fenster. Dach Dach gewöhnlich
• 0.6-0.9 - Die Struktur des Gebäudes gilt als verbessert. Ein solches Gebäude hat doppelt verglaste Fenster, die Basis des Bodens ist dick, die Wände sind aus Ziegeln und doppelt isoliert, das Dach ist mit gutem Material isoliert.

Nachfolgend sehen Sie eine Situation, in der ein Heizkessel entsprechend dem Volumen des beheizten Raums ausgewählt wird.

Das Haus hat eine Fläche von 200 m², die Höhe der Wände beträgt 3 m und die Wärmedämmung ist erstklassig. Die Umgebungstemperatur in der Nähe des Hauses fällt nicht unter -25 ° C. Es stellt sich heraus, dass & Dgr; T = 20 - (-25) = 45 ° C ist. Es stellt sich heraus, dass Sie die folgende Berechnung durchführen müssen, um die Wärmemenge zu ermitteln, die zum Heizen eines Hauses erforderlich ist:

Q = 200 × 3 × 45 × 0,9 / 850 = 28,58 kWh

Das erzielte Ergebnis sollte noch nicht abgerundet werden, da noch ein Warmwasserversorgungssystem an den Kessel angeschlossen werden kann.

Wenn das Waschwasser auf andere Weise erwärmt wird, muss das unabhängig erzielte Ergebnis nicht angepasst werden, und diese Berechnungsstufe ist endgültig.

Wie berechnet man, wie viel Wärme zum Erhitzen von Wasser benötigt wird?

Um den Wärmeverbrauch in diesem Fall zu berechnen, muss der Wärmeverbrauch für die Warmwasserversorgung unabhängig zum vorherigen Indikator addiert werden. Um es zu berechnen, können Sie die folgende Formel verwenden:

Qw = s × m × Δt

• mit
  - spezifische Wasserwärme, die immer 4200 J / kg K beträgt,
• m
  - Wassermasse in kg
• Δt
  - die Temperaturdifferenz zwischen dem erwärmten Wasser und dem aus der Wasserversorgung einströmenden Wasser.

Zum Beispiel verbraucht die durchschnittliche Familie durchschnittlich 150 Liter warmes Wasser. Das Kühlmittel, das den Kessel erwärmt, hat eine Temperatur von 80 ° C, und die Temperatur des aus der Wasserversorgung kommenden Wassers beträgt 10 ° C, dann ist Δt = 80 - 10 = 70 ° C.

Daher:

Qw = 4200 × 150 × 70 = 44.100.000 J oder 12,25 kWh

Dann müssen Sie Folgendes tun:

1. Angenommen, Sie müssen jeweils 150 Liter Wasser erwärmen, was bedeutet, dass die Kapazität des indirekten Wärmetauschers 150 Liter beträgt. Daher müssen 12,25 kW / h zu 28,58 kW / h hinzugefügt werden.Dies geschieht, weil die Qzag-Anzeige weniger als 40,83 beträgt und der Raum daher kühler als die erwarteten 20 ° C ist.
2. Wenn das Wasser in Portionen erhitzt wird, dh das Fassungsvermögen des indirekten Wärmetauschers 50 Liter beträgt, muss der Indikator 12.25 durch 3 geteilt und dann unabhängig zu 28.58 addiert werden. Nach diesen Berechnungen entspricht Qzag 32,67 kW / h. Der resultierende Indikator ist die Leistung des Kessels, die zur Beheizung des Raums benötigt wird.

https://youtu.be/sm2yTOiXJZ8

Wärmeberechnung für Warmwasser

Um zu berechnen, wie viel Wärme zum Erhitzen von Wasser benötigt wird, müssen Sie die Formel verwenden Qw = s * m * Δt:

• wo c ist spezifische Wärme von Wasser (der Indikator ist immer gleich 4200 J / kg * K);
• m - Wassermasse in kg;
• Δt Temperaturdifferenz zwischen erwärmtes Wasser und aus der Wasserversorgung geliefert.

Auswahl eines Kessels durch den Bereich eines Privathauses. Wie mache ich eine Berechnung?

Diese Berechnung ist genauer, da sie eine Vielzahl von Nuancen berücksichtigt. Es wird nach folgender Formel hergestellt:

Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × k6 × k7

1. 0,1 kW
   - die benötigte Wärmemenge pro 1 m².
2. S.
   - der Bereich des zu beheizenden Raumes.
3. k1
   zeigt die Wärme an, die aufgrund der Struktur der Fenster verloren gegangen ist, und weist die folgenden Indikatoren auf:

• 1.27 - einzelnes Glas am Fenster
• 1,00 - doppelt verglastes Fenster
• 0,85 - dreifaches Glas am Fenster

1. k2
   zeigt die Wärme an, die durch den Bereich des Fensters (Sw) verloren gegangen ist. Sw bezieht sich auf die Grundfläche Sf. Die Indikatoren lauten wie folgt:

• 0,8 - bei Sw / Sf = 0,1;
• 0,9 - bei Sw / Sf = 0,2;
• 1,0 - bei Sw / Sf = 0,3;
• 1,1 - bei Sw / Sf = 0,4;
• 1,2 - bei Sw / Sf = 0,5.

1. k3
   zeigt Wärmeleckage durch Wände. Kann wie folgt sein:

• 1.27 - Wärmeisolation von schlechter Qualität
• 1 - Die Wand des Hauses ist 2 Ziegel dick oder die Isolierung 15 cm dick
• 0,854 - gute Wärmedämmung

1. k4
   zeigt die Wärmemenge, die aufgrund der Temperatur außerhalb des Gebäudes verloren geht. Hat die folgenden Indikatoren:

• 0,7, wenn tz = -10ºC;
• 0,9 für tz = -15ºC;
• 1,1 für tz = -20ºC;
• 1,3 für tz = -25ºC;
• 1,5 für tz = -30ºC.

1. k5
   zeigt, wie viel Wärme durch die Außenwände verloren geht. Hat folgende Bedeutung:

• 1.1 im Gebäude 1 Außenwand
• 1.2 im Gebäude 2 Außenwände
• 1.3 im Gebäude 3 Außenwände
• 1.4 im Gebäude 4 Außenwände

1. k6
   zeigt die zusätzlich benötigte Wärmemenge an und hängt von der Deckenhöhe ab (H):

• 1 - für eine Deckenhöhe von 2,5 m;
• 1,05 - für eine Deckenhöhe von 3,0 m;
• 1.1 - für eine Deckenhöhe von 3,5 m;
• 1,15 - für eine Deckenhöhe von 4,0 m;
• 1,2 - für eine Deckenhöhe von 4,5 m.

1. k7
   zeigt an, wie viel Wärme verloren gegangen ist. Abhängig von der Art des Gebäudes, das sich über dem beheizten Raum befindet. Hat die folgenden Indikatoren:

• 0,8 beheizter Raum;
• 0,9 warmer Dachboden;
• 1 kalter Dachboden.

Als Beispiel nehmen wir die gleichen Anfangsbedingungen an, mit Ausnahme der Parameter von Fenstern, die eine dreifache Glaseinheit haben und 30% der Bodenfläche ausmachen. Die Struktur hat 4 Außenwände und einen kalten Dachboden darüber.

Dann sieht die Berechnung folgendermaßen aus:

Q = 0,1 × 200 × 0,85 × 1 × 0,854 × 1,3 × 1,4 × 1,05 × 1 = 27,74 kWh

Diese Anzeige muss erhöht werden. Dazu müssen Sie unabhängig die Wärmemenge hinzufügen, die für das Warmwasser erforderlich ist, wenn es an den Kessel angeschlossen ist.

Wenn Sie keine genauen Berechnungen durchführen müssen, können Sie eine universelle Tabelle verwenden. Damit können Sie die Leistung des Kessels anhand der Fläche des Hauses bestimmen. Beispielsweise eignet sich ein Kessel mit einer Leistung von 19 kW zum Heizen eines Raumes von 150 m² und von 200 m² zum Heizen. es werden 22 kW benötigt.

Die oben genannten Methoden sind sehr hilfreich bei der Berechnung der Leistung des Kessels zum Heizen des Hauses.

Berechnungsmethoden

Um eine angenehme Temperatur in Wohnräumen aufrechtzuerhalten und das Heizsystem unabhängig auszurüsten, muss der Wärmeverlust durch den Bodenboden, die Wände, die Decke, die Tür- und Fensterstrukturen berücksichtigt werden. Bei starkem Frost muss eine Leistungsreserve vorhanden sein.

Durch das Volumen der beheizten Fläche

Formel zur Berechnung der Wärme:

Q = V × & Dgr; T × K / 850, wobei

• Q ist die Menge an Wärmeenergie, kW / h;
• V ist das Raumvolumen, m³;
• ΔT ist die Temperaturdifferenz zwischen der Außen- und Innenluftumgebung;
• K - Wärmeenergieverlustkoeffizient;
• 850 ist eine konstante Zahl, die in kWh umgerechnet werden muss.

Sie können die Wärmemenge anhand des Volumens der beheizten Fläche berechnen.

Wärmekoeffizientenwerte für verschiedene Objekte:

• verbesserte Gebäudestrukturen (Backsteinmauern, dicke Böden, doppelt verglaste Fenster in Fensteröffnungen, Isolierung in 2 Schichten) - K = 0,6-0,9;
• Standardwohngebäude - K = 1-1,9;
• vereinfachter Bau von Häusern mit einer Schicht Wärmedämmung und Standardfenstern - K = 2-2,9;
• Holzgebäude - K = 3-4.

Bei der Berechnung der erforderlichen Wärmemenge für alle Wohnzimmer des Hauses muss die Erwärmung des Wassers für die Verbraucherbedürfnisse der Familie berücksichtigt werden.

Durch den Bereich des Raumes

Bei der Berechnung der für einen Raum erforderlichen Wärmemenge werden viele Nuancen berücksichtigt, sodass diese Methode genauer ist.

Formel: Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 ... .. k7, wobei

• Wärmeenergierate - 0,1 kW / m²;
• S ist das Gebiet des Territoriums;
• k1 - Indikator für Verluste durch Fensterstrukturen (Einzelglaseinheit - 1,27, Doppel - 1, Dreifach - 0,85);
• k2 ist der Wärmeverbrauch über die Fensterfläche (Sw) relativ zur Bodenfläche Sf (bei Sw / Sf = 0,1, k2 = 0,8; jeweils 0,2 bis 0,9; 0,3 bis 1,0; 0, 4 bis 1,1 und 0,5 bis 1,2). ;;
• k3 - Energieverlust durch die Wände des Raums (bei Verwendung von Isoliermaterial geringer Qualität - 1,27; Verwendung eines Materials mit einer Dicke von 15 cm oder doppeltem Mauerwerk - 1,0; bei Isolierung hoher Qualität - 0,854);
• k4 - Wärmeverlust aufgrund der Außentemperatur (bei T = -10 ° C, k4 = 0,7, -15 ° C bis 0,9; -20 ° C bis 1,1; -25 ° C bis 1,3, -30 ° C. bis 1,5);
• k5 - Energiekosten durch 1 Außenwand - 1.1; 2 - 1,2; 3 - 1,3; 4 - 1,4;
• k6 - zusätzliche Wärmemenge in Abhängigkeit von der Höhe der Raumdecke: H = 2,5 m, K = 1, 3 m bis 1,05; 3,5 m bis 1,1; 4 m bis 1,15; 4,5 m bis 1,2;
• k7 - Energieverluste in Abhängigkeit von der Struktur über dem beheizten Raum (kalter Dachboden - K = 1, isoliert - 0,9, beheizter Raum - 0,8).

Bei der Berechnung werden viele Nuancen berücksichtigt.

Zum Beispiel hat das Gebäude 4 Außenwände, die Fensteröffnungen sind mit Dreifachglaseinheiten ausgestattet, deren Parameter 30% im Vergleich zur Bodenfläche betragen. Zwischen der Decke und der Dachkonstruktion befindet sich ein kalter Dachboden.

Berechnungsformel: Q = 0,1 × 200 × 0,85 × 1 × 0,854 × 1,3 × 1,4 × 1,05 × 1 = 27,74 kWh.

Der resultierende Indikator wird um die Menge an Wärmeenergie erhöht, die für die Warmwasserversorgung benötigt wird (wenn dieses System an ein Festbrennstoffgerät angeschlossen ist).

Berechnung für einen Warmwasserkessel

Dieser Indikator wird unter Verwendung der folgenden Formel erhalten:

Qw = s × m × Δt, wobei

• Qv - Energie, die für einen Warmwasserkessel benötigt wird;
• c - spezifische Wärmekapazität der Flüssigkeit (konstanter Wert gleich 4200 J / kg * K);
• m ist die Wassermasse;
• Δt ist die Temperaturdifferenz zwischen kalter und erhitzter Flüssigkeit.

Falsch gewählte Kesselleistung führt zu einem Anstieg des Energieverbrauchs.

Zum Beispiel verbraucht eine 4-köpfige Familie 150 Liter heißes Wasser pro Tag. Der Kessel ist mit einem Wärmeträger ausgestattet, der Flüssigkeit aus einem gemeinsamen Kommunikationssystem von T = 10 ° C auf T = 80 ° C erwärmen kann. In diesem Fall ist die Temperaturdifferenz Δt = 80 - 10 = 70 ° C.

Wir ersetzen alle Werte in der Formel und erhalten:

Qw = 4200 J / kg * K × 150 kg × 70 ° C = 44.100.000 J (übersetzt als 12,25 kW / h).

Zum Beispiel müssen Sie sofort 150 Liter Wasser zum Waschen erwärmen. Dementsprechend hat der indirekte Wärmetauscher ein Fassungsvermögen von 150 Litern. Daher müssen zu 28,58 kW / h (Energieverbrauch für den Raum) zusätzliche 12,25 kW / h (Warmwasserbereitung) hinzugefügt werden. In diesem Fall ist der Wert von Qzag niedriger als 40,83 kW / h, d.h. Die Lufttemperatur in den Räumen liegt unter den berechneten 20 ° C.

Bei diskontinuierlicher Erwärmung der Flüssigkeit (Kapazität des indirekten Wärmetauschers = 50 l) betragen die Kosten 12,25 kW / 3 = 4,08 kW / h. Dementsprechend ist Qzag = 28,58 + 4,08 = 32,66 kW / h. Dies ist die erforderliche Leistung des Heizgeräts, um die Raumtemperatur über 20 ° C zu halten und den Behälter mit Wasser für den Hausgebrauch zu heizen.

Berechnung der Wirkleistung eines langbrennenden Kessels am Beispiel von "Kupper PRACTIC-8"

Das Design der meisten Kessel ist für die spezifische Brennstoffart ausgelegt, mit der dieses Gerät betrieben wird.Wenn für den Kessel eine andere Brennstoffkategorie verwendet wird, die ihm nicht zugewiesen wird, wird der Wirkungsgrad erheblich verringert. Beachten Sie auch die möglichen Folgen der Verwendung des Brennstoffs, der nicht vom Hersteller der Kesselausrüstung bereitgestellt wird.

Jetzt werden wir den Berechnungsprozess am Beispiel des Teplodar-Kessels, des Kupper PRACTIC-8-Modells, demonstrieren. Dieses Gerät ist für die Heizung von Wohngebäuden und anderen Räumlichkeiten mit einer Fläche von weniger als 80 m² vorgesehen. Dieser Kessel ist universell einsetzbar und kann nicht nur in geschlossenen, sondern auch in offenen Heizsystemen mit Zwangsumwälzung des Kühlmittels eingesetzt werden. Dieser Kessel hat folgende technische Eigenschaften:

1. die Fähigkeit, Brennholz als Brennstoff zu verwenden;
2. im Durchschnitt pro Stunde verbrennt er 10 Brennholz;
3. die Leistung dieses Kessels beträgt 80 kW;
4. Die Ladekammer hat ein Volumen von 300 Litern.
5. Der Wirkungsgrad beträgt 85%.

Angenommen, der Eigentümer verwendet Espenholz als Brennstoff, um den Raum zu heizen. 1 kg dieser Brennholzart ergibt 2,82 kWh. In einer Stunde verbraucht der Kessel 15 kg Brennholz und erzeugt daher Wärme 2,82 × 15 × 0,87 = 36,801 kWh Wärme (0,87 ist der Wirkungsgrad).

Diese Ausrüstung reicht nicht aus, um einen Raum mit einem Wärmetauscher mit einem Volumen von 150 Litern zu heizen. Wenn das Warmwasser jedoch einen Wärmetauscher mit einem Volumen von 50 Litern hat, reicht die Leistung dieses Kessels völlig aus. Um das gewünschte Ergebnis von 32,67 kW / h zu erzielen, müssen Sie 13,31 kg Espenbrennholz ausgeben. Wir berechnen nach der Formel (32,67 / (2,82 × 0,87) = 13,31). In diesem Fall wurde die erforderliche Wärme durch die Volumenberechnungsmethode bestimmt.

Sie können auch eine unabhängige Berechnung durchführen und herausfinden, wie lange es dauert, bis der Kessel das gesamte Brennholz verbrennt. 1 Liter Espenholz hat ein Gewicht von 0,143 kg. Daher passt der Laderaum für 294 × 0,143 = 42 kg Brennholz. So viel Holz reicht aus, um länger als 3 Stunden warm zu bleiben. Dies ist eine zu kurze Zeit, daher ist es in diesem Fall erforderlich, einen Kessel mit einer Ofengröße zu finden, die zweimal größer ist.

Sie können auch nach einem Brennstoffkessel suchen, der für verschiedene Brennstoffarten ausgelegt ist. Zum Beispiel ein Kessel aus dem gleichen, nur das Modell Kupper PRO-22, der nicht nur auf Holz, sondern auch auf Kohlen arbeiten kann. In diesem Fall wird bei Verwendung verschiedener Kraftstoffarten eine unterschiedliche Leistung erzielt. Die Berechnung wird unabhängig durchgeführt, wobei der Wirkungsgrad jeder Kraftstoffart separat berücksichtigt wird. Später wird die beste Option ausgewählt.

Die Wichtigkeit der Berechnung der Leistung des Kessels

Ihr Komfort in der kältesten Winterperiode hängt davon ab, wie richtig der Kessel für die Heizung in Bezug auf die Leistung ausgewählt ist. Auch die Möglichkeit, einen Speicherkessel für Warmwasser zu installieren oder ein Warmbodensystem zu verlegen, hängt davon ab. Wenn Sie Ihrer Familie alle Vorteile der Zivilisation bieten möchten, sollte die Leistung des Kessels für alle zusätzlichen Geräte und nicht nur zum Heizen ausreichen.

Mehr als nötig

Es ist ein Fehler zu glauben, dass es notwendig ist, einen Kessel mit einer kW-Reserve zu nehmen. Die Kraft der Ausrüstung, die nicht verwendet wird, ist Geld, das in den Wind geworfen wird, und außerdem nicht klein.

Es gibt noch einen weiteren Punkt, warum dies unerwünscht ist - es betrifft Ihre Sicherheit. Wenn Sie einen zu leistungsstarken Kessel gekauft haben und das Heizsystem auf der Grundlage der Parameter des Hauses eingerichtet wurde, wie es viele tun, kann es der Last einfach nicht standhalten. Der Ausfall von Messgeräten, der Durchbruch von Rohren mit kochendem Wasser aufgrund von hohem Druck, Feuer und anderen gefährlichen Situationen kann jederzeit auftreten.

Weniger als nötig

Die Wahl eines Festbrennstoffkessels mit weniger Leistung als der Raum erfordert, ist weniger Geld aus dem Familienbudget. Sie können auch einen sehr kleinen Raum für einen Heizraum auswählen. Festbrennstoffkessel mit geringer Leistung benötigen schließlich eine kleinere Sicherheitszone.

Die Wahl der Ausrüstung mit zu niedrigen kW-Indikatoren droht jedoch in den Wintermonaten mit Kälte. Und selbst wenn für Sie eine angenehme Lufttemperatur im Haus 15-17 ° C beträgt, bedeutet dies nicht, dass es für das Haus selbst und Ihre Renovierung geeignet ist.

Bei dieser Heizstufe können die Wände stellenweise feucht sein: Die Tapete löst sich ab und der Pilz vermehrt sich. Erwarten Sie daher Ausgaben für Reparaturen und Behandlungen für die ganze Familie.

Basierend auf dem oben Gesagten sollte ein Festbrennstoffkessel zu Ihnen nach Hause passen. Andernfalls können zusätzliche Kosten für Geld, Zeit und Nerven nicht vermieden werden.