¿Cómo calcular la potencia de una caldera de calefacción para una casa privada?

Con la ayuda del cálculo hidráulico, puede seleccionar correctamente los diámetros y longitudes de las tuberías, equilibrar correctamente y rápidamente el sistema con la ayuda de las válvulas del radiador. Los resultados de este cálculo también le ayudarán a elegir la bomba de circulación adecuada.

Como resultado del cálculo hidráulico, es necesario obtener los siguientes datos:

m es el caudal del agente de calefacción para todo el sistema de calefacción, kg / s;

ΔP es la pérdida de carga en el sistema de calefacción;

ΔP1, ΔP2 ... ΔPn, son las pérdidas de carga de la caldera (bomba) a cada radiador (del primero al n);

Consumo de portador de calor

El caudal de refrigerante se calcula mediante la fórmula:

,

donde Q es la potencia total del sistema de calefacción, kW; tomado del cálculo de la pérdida de calor del edificio

Cp - capacidad calorífica específica del agua, kJ / (kg * deg. C); para cálculos simplificados, lo tomamos igual a 4.19 kJ / (kg * deg. C)

ΔPt es la diferencia de temperatura en la entrada y la salida; usualmente tomamos el suministro y devolución de la caldera

Calculadora de consumo de agente calefactor (solo para agua)

Q = kW; Δt = oC; m = l / s

De la misma manera, puede calcular el caudal del refrigerante en cualquier sección de la tubería. Las secciones se seleccionan para que la velocidad del agua sea la misma en la tubería. Por lo tanto, la división en secciones se produce antes del tee o antes de la reducción. Es necesario resumir en términos de potencia todos los radiadores a los que fluye el refrigerante por cada tramo de la tubería. Luego sustituya el valor en la fórmula anterior. Estos cálculos deben realizarse para las tuberías frente a cada radiador.

Métodos para calcular la potencia requerida de la caldera.

En verdad, siempre es mejor confiar en especialistas para realizar cálculos de ingeniería térmica; hay demasiados matices que deben tenerse en cuenta. Pero, está claro que dichos servicios no se brindan de forma gratuita, por lo que muchos propietarios prefieren asumir la responsabilidad de elegir los parámetros del equipo de la caldera.

Veamos qué métodos para calcular la producción de calor se ofrecen con mayor frecuencia en Internet. Pero primero, aclaremos la cuestión de qué debería influir exactamente en este parámetro. Esto facilitará la comprensión de las ventajas y desventajas de cada uno de los métodos de cálculo propuestos.

¿Qué principios son clave para hacer cálculos?

Entonces, el sistema de calefacción tiene dos tareas principales. Aclaremos de inmediato que no existe una separación clara entre ellos, al contrario, existe una relación muy estrecha.

• El primero es crear y mantener una temperatura agradable para vivir en el local. Además, este nivel de calentamiento debe aplicarse a todo el volumen de la habitación. Por supuesto, debido a las leyes físicas, la gradación de temperatura en altura sigue siendo inevitable, pero no debería afectar la sensación de comodidad en la habitación. Resulta que el sistema de calefacción debe poder calentar una cierta cantidad de aire.

El grado de confort térmico es, por supuesto, un valor subjetivo, es decir, diferentes personas pueden evaluarlo a su manera. Sin embargo, generalmente se acepta que este indicador está en el rango de +20 ÷ 22 ° С. Por lo general, es esta temperatura la que se utiliza al realizar cálculos de ingeniería térmica.

Esto también lo indican los estándares establecidos por los actuales GOST, SNiP y SanPiN. Por ejemplo, la siguiente tabla muestra los requisitos de GOST 30494-96:

• La segunda tarea es compensar constantemente las posibles pérdidas de calor. Crear una casa "ideal", en la que no hubiera ninguna fuga de calor, es un problema de problemas, prácticamente insoluble. Solo puede reducirlos al mínimo. Y prácticamente todos los elementos de la estructura del edificio se convierten en vías de fuga en un grado u otro.

La pérdida de calor es el principal enemigo de los sistemas de calefacción.

¿Por qué se dieron todas estas explicaciones bastante largas? Y solo para que el lector tenga total claridad de que al calcular, quiera o no, es necesario tener en cuenta ambas direcciones. Es decir, tanto la "geometría" de las instalaciones con calefacción de la casa como el nivel aproximado de pérdidas de calor de ellas. Y la cantidad de estas fugas de calor, a su vez, depende de varios factores. Se trata de la diferencia de temperatura exterior e interior de la vivienda, y la calidad del aislamiento térmico, y las características de toda la vivienda en su conjunto y la ubicación de cada uno de sus locales, y otros criterios de valoración.

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Ahora, armados con este conocimiento preliminar, procederemos a considerar varios métodos para calcular la potencia térmica requerida.

Cálculo de potencia por el área de locales con calefacción.

Este método se "anuncia" mucho más ampliamente que otros. Esto no es sorprendente, nada podría ser más simple.

Se propone partir de su relación condicional, que para un calentamiento de alta calidad de un metro cuadrado del área de la habitación, es necesario consumir 100 W de energía térmica. Así, ayudará a calcular cuál es la potencia térmica la fórmula:

Q = Stot / 10

Dónde:

Q - la potencia calorífica requerida del sistema de calefacción, expresada en kilovatios.

Stot - el área total de los locales con calefacción de la casa, metros cuadrados.

El método de cálculo más primitivo se basa solo en el área de las instalaciones con calefacción.

Sin embargo, se hacen reservas:

• La primera es que la altura del techo de la habitación debe ser de 2,7 metros en promedio, se permite un rango de 2,5 a 3 metros.
• El segundo: puede hacer una enmienda para la región de residencia, es decir, aceptar no una tarifa rígida de 100 W / m², sino una "flotante":

Es decir, la fórmula adoptará una forma ligeramente diferente:

Q = Stot × Qsp / 1000

Dónde:

Qud - tomado de la tabla anterior, el valor de la producción de calor específica por metro cuadrado de área.

• En tercer lugar, el cálculo es válido para casas o apartamentos con un grado medio de aislamiento de las estructuras de cerramiento.

Sin embargo, a pesar de las reservas mencionadas, dicho cálculo no es exacto en absoluto. De acuerdo en que se basa en gran medida en la "geometría" de la casa y sus locales.Pero la pérdida de calor prácticamente no se tiene en cuenta, a excepción de los rangos bastante "difusos" de potencia térmica específica por región (que también tienen límites muy brumosos), y se observa que las paredes deben tener un grado medio de aislamiento.

Pero sea como fuere, este método sigue siendo popular, precisamente por su sencillez.

Está claro que la reserva operativa de la potencia de la caldera debe sumarse al valor calculado obtenido. No debe exagerarse: los expertos aconsejan detenerse en el rango del 10 al 20%. Esto, por cierto, se aplica a todos los métodos para calcular la potencia de los equipos de calefacción, que se discutirán a continuación.

Cálculo de la potencia térmica requerida por el volumen de locales.

En general, este método de cálculo es en gran medida el mismo que el anterior. Es cierto que el valor inicial aquí no es el área, sino el volumen; de hecho, la misma área, pero multiplicada por la altura de los techos.

Y las normas de potencia térmica específica se toman aquí de la siguiente manera:

• para casas de ladrillo - 34 W / m³;
• para casas de paneles - 41 W / m³.

Cálculo basado en el volumen de locales climatizados. Su precisión también es baja.

Incluso en base a los valores propuestos (a partir de su formulación), queda claro que estos estándares se establecieron para edificios de apartamentos y se utilizan principalmente para calcular la demanda de energía térmica para locales conectados al sistema de rama central o a una estación de calderas autónoma. .

Es bastante obvio que la "geometría" vuelve a ponerse en primer plano. Y todo el sistema de contabilidad de las pérdidas de calor se reduce solo a las diferencias en la conductividad térmica de las paredes de ladrillos y paneles.

En una palabra, este enfoque para calcular la potencia térmica tampoco difiere en precisión.

Algoritmo de cálculo teniendo en cuenta las características de la casa y sus habitaciones individuales.

Descripción del método de cálculo

Entonces, los métodos propuestos anteriormente dan solo una idea general de la cantidad requerida de energía térmica para calentar una casa o apartamento. Tienen una vulnerabilidad común: ignorancia casi total de las posibles pérdidas de calor, que se recomienda considerar "promedio".

Pero es bastante posible realizar cálculos más precisos. Esto ayudará al algoritmo de cálculo propuesto, que se materializa, además, en forma de calculadora en línea, que se ofrecerá a continuación. Justo antes de comenzar los cálculos, tiene sentido considerar paso a paso el principio mismo de su implementación.

En primer lugar, una nota importante. El método propuesto implica la evaluación no de toda la casa o apartamento en términos del área o volumen total, sino de cada habitación con calefacción por separado. Acuerde que las habitaciones de igual área, pero que difieran, digamos, en el número de paredes externas, requerirán diferentes cantidades de calor. No puede poner un signo igual entre habitaciones que tienen una diferencia significativa en el número y área de ventanas. Y existen muchos criterios de este tipo para evaluar cada una de las salas.

Por lo que será más correcto calcular la potencia requerida para cada uno de los locales por separado. Bueno, entonces una simple suma de los valores obtenidos nos llevará al indicador deseado de la potencia térmica total para todo el sistema de calefacción. Eso es, de hecho, para su "corazón" - el caldero.

Cada habitación de la casa tiene sus propias características. Por tanto, sería más correcto calcular la potencia térmica requerida para cada uno de ellos por separado, con la posterior suma de los resultados.

Una nota más. El algoritmo propuesto no pretende ser "científico", es decir, no se basa directamente en ninguna fórmula específica establecida por SNiP u otros documentos de orientación. Sin embargo, ha sido probado en la práctica y muestra resultados con un alto grado de precisión. Las diferencias con los resultados de los cálculos de ingeniería térmica realizados profesionalmente son mínimas y no afectan de ninguna manera la elección correcta del equipo en términos de su potencia térmica nominal.

La "arquitectura" del cálculo es la siguiente: se toma la base, donde el valor mencionado anteriormente de la potencia térmica específica es igual a 100 W / m2, y luego se introduce una serie completa de factores de corrección, en un grado o otro que refleja la cantidad de pérdida de calor en una habitación en particular.

Si expresa esto con una fórmula matemática, resultará algo como esto:

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

Dónde:

Qk - la potencia térmica requerida para el calentamiento completo de una habitación en particular

0.1 - conversión de 100 W a 0,1 kW, solo por la conveniencia de obtener el resultado en kilovatios.

Sк - el área de la habitación.

k1 ÷ k11 - factores de corrección para ajustar el resultado, teniendo en cuenta las características de la habitación.

Presumiblemente, no debería haber problemas para determinar el área de las instalaciones. Así que pasemos a una consideración detallada de los factores de corrección.

• k1 es un coeficiente que tiene en cuenta la altura de los techos de la habitación.

Está claro que la altura de los techos incide directamente en el volumen de aire que debe calentar el sistema de calefacción. Para el cálculo, se propone tomar los siguientes valores del factor de corrección:

• k2 es un coeficiente que tiene en cuenta el número de paredes de la habitación en contacto con la calle.

Cuanto mayor sea el área de contacto con el entorno externo, mayor será el nivel de pérdida de calor. Todo el mundo sabe que en una habitación de esquina siempre hace mucho más fresco que en una habitación con una sola pared exterior. Y algunos locales de una casa o apartamento pueden incluso ser internos, sin tener contacto con la calle.

Según la mente, por supuesto, uno debe tomar no solo el número de paredes externas, sino también su área. Pero nuestro cálculo aún está simplificado, por lo que nos limitaremos solo a la introducción de un factor de corrección.

Los coeficientes para diferentes casos se muestran en la siguiente tabla:

No consideramos el caso cuando las cuatro paredes son externas. Esto ya no es un edificio residencial, sino una especie de granero.

• k3 es un coeficiente que tiene en cuenta la posición de las paredes exteriores con respecto a los puntos cardinales.

Incluso en invierno, no debe descartar el impacto potencial de la energía solar. En un día despejado, penetran a través de las ventanas en el local, por lo que se incluyen en el suministro general de calor. Además, las paredes reciben una carga de energía solar, lo que conduce a una disminución en la cantidad total de pérdida de calor a través de ellas. Pero todo esto es cierto solo para aquellos muros que "ven" el sol. En el lado norte y noreste de la casa, no existe tal influencia, por lo que también se puede hacer una cierta corrección.

La posición de la pared de la habitación en relación con los puntos cardinales puede ser importante: los rayos del sol pueden hacer sus propios ajustes.

Los valores del factor de corrección para los puntos cardinales se encuentran en la siguiente tabla:

• k4 es un coeficiente que tiene en cuenta la dirección de los vientos invernales.

Quizás esta enmienda no sea obligatoria, pero para las casas ubicadas en áreas abiertas, tiene sentido tenerla en cuenta.

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Casi en cualquier localidad hay un predominio de los vientos invernales, a esto también se le llama la "rosa de los vientos". Los meteorólogos locales tienen un esquema de este tipo sin falta: se elabora sobre la base de los resultados de muchos años de observaciones meteorológicas. Muy a menudo, los propios lugareños son muy conscientes de qué vientos los molestan con mayor frecuencia en invierno.

Para las casas en áreas abiertas y con viento, tiene sentido tener en cuenta las direcciones predominantes de los vientos invernales.

Y si la pared de la habitación está ubicada en el lado de barlovento y no está protegida por algunas barreras naturales o artificiales del viento, entonces se enfriará mucho más fuerte. Es decir, las pérdidas de calor de la habitación también aumentan. En menor medida, esto se expresará en el muro ubicado paralelo a la dirección del viento, en el mínimo, ubicado en el lado de sotavento.

Si no hay ningún deseo de "molestarse" con este factor, o no hay información confiable sobre la rosa de los vientos de invierno, entonces puede dejar el coeficiente igual a uno. O, por el contrario, tómalo como máximo, por si acaso, es decir, para las condiciones más desfavorables.

Los valores de este factor de corrección están en la tabla:

• k5 es un coeficiente que tiene en cuenta el nivel de temperaturas invernales en la región de residencia.

Si los cálculos de ingeniería térmica se llevan a cabo de acuerdo con todas las reglas, la evaluación de las pérdidas de calor se lleva a cabo teniendo en cuenta la diferencia de temperatura en la habitación y en el exterior. Está claro que cuanto más frías son las condiciones climáticas en la región, más calor se necesita suministrar al sistema de calefacción.

Ciertamente, el nivel de temperaturas invernales tiene el efecto más directo sobre la cantidad de energía térmica requerida para la calefacción de espacios.

En nuestro algoritmo, esto también se tendrá en cuenta en cierta medida, pero con una simplificación aceptable. Dependiendo del nivel de temperaturas mínimas invernales que caen en la década más fría, se selecciona un factor de corrección k5.

Es pertinente hacer un comentario aquí. El cálculo será correcto si se tienen en cuenta las temperaturas que se consideran normales para la región dada. No es necesario recordar las heladas anómalas que ocurrieron, digamos, hace varios años (y por eso, por cierto, se recuerdan). Es decir, se debe seleccionar la temperatura más baja pero normal para un área determinada.

• k6 es un coeficiente que tiene en cuenta la calidad del aislamiento térmico de las paredes.

Está bastante claro que cuanto más eficaz sea el sistema de aislamiento de la pared, menor será el nivel de pérdidas de calor. Idealmente, por lo que uno debe esforzarse, el aislamiento térmico generalmente debe ser completo, realizado sobre la base de los cálculos de ingeniería térmica realizados, teniendo en cuenta las condiciones climáticas de la región y las características de diseño de la casa.

Al calcular la salida de calor requerida del sistema de calefacción, también se debe tener en cuenta el aislamiento térmico existente de las paredes. Se propone la siguiente gradación de factores de corrección:

El grado insuficiente de aislamiento térmico o su ausencia total, en teoría, no debe observarse en absoluto en un edificio residencial. De lo contrario, el sistema de calefacción será muy costoso e incluso sin la garantía de crear condiciones de vida verdaderamente cómodas.

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Si el lector desea evaluar de forma independiente el nivel de aislamiento térmico de su vivienda, puede utilizar la información y la calculadora, que se encuentran en la última sección de esta publicación.

• k7 y k8 son coeficientes que tienen en cuenta la pérdida de calor a través del piso y el techo.

Los siguientes dos coeficientes son similares: su introducción en el cálculo tiene en cuenta el nivel aproximado de pérdidas de calor a través de los pisos y techos de las instalaciones. No es necesario describir en detalle aquí; tanto las posibles opciones como los valores correspondientes de estos coeficientes se muestran en las tablas:

Para empezar, el coeficiente k7, que corrige el resultado en función de las características del suelo:

Ahora es el coeficiente k8, corrigiendo la vecindad de arriba:

• k9 es un coeficiente que tiene en cuenta la calidad de las ventanas de la habitación.

Aquí también todo es simple: cuanto mayor es la calidad de las ventanas, menor es la pérdida de calor a través de ellas. Los marcos de madera viejos no suelen tener buenas características de aislamiento térmico. La situación es mejor con los sistemas de ventanas modernos equipados con ventanas de doble acristalamiento. Pero también pueden tener una cierta gradación, según la cantidad de cámaras en la unidad de vidrio y según otras características de diseño.

Para nuestro cálculo simplificado, se pueden aplicar los siguientes valores del coeficiente k9:

• k10 es un coeficiente que corrige el área del acristalamiento de la habitación.

La calidad de las ventanas aún no revela completamente todos los volúmenes de posible pérdida de calor a través de ellas. La zona de acristalamiento es muy importante. De acuerdo, es difícil comparar una ventana pequeña y una ventana panorámica enorme que es casi toda la pared.

Cuanto mayor sea el área de las ventanas, incluso con ventanas de doble acristalamiento de la más alta calidad, mayor será el nivel de pérdida de calor.

Para realizar un ajuste de este parámetro, primero debe calcular el llamado coeficiente de acristalamiento de la habitación. No es difícil, es solo que se encuentra la relación entre el área de acristalamiento y el área total de la habitación.

kw = sudoeste / S

Dónde:

kw - el coeficiente de acristalamiento de la habitación;

sudoeste - área total de superficies acristaladas, m²;

S - Superficie de la habitación, m².

Todos pueden medir y resumir el área de las ventanas. Y luego es fácil encontrar el coeficiente de acristalamiento requerido mediante una simple división. Y él, a su vez, permite ingresar a la tabla y determinar el valor del factor de corrección k10:

• k11 - coeficiente teniendo en cuenta la presencia de puertas a la calle.

El último de los coeficientes considerados. La habitación puede tener una puerta que conduzca directamente a la calle, a un balcón frío, a un pasillo o escalera sin calefacción, etc. No solo la puerta en sí misma es a menudo un "puente frío" muy serio: con su apertura regular, una buena cantidad de aire frío penetrará en la habitación cada vez. Por lo tanto, se debe hacer una corrección para este factor: tales pérdidas de calor, por supuesto, requieren una compensación adicional.

Los valores del coeficiente k11 se dan en la tabla:

Este factor debe tenerse en cuenta si las puertas se utilizan regularmente en invierno.

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* * * * * * *

Entonces, se han considerado todos los factores de corrección. Como puede ver, no hay nada súper complicado aquí, y puede proceder con los cálculos de manera segura.

Un consejo más antes de comenzar los cálculos. Todo será mucho más fácil si primero elabora una tabla, en la primera columna de la cual indica secuencialmente todas las habitaciones de la casa o apartamento a sellar. Además, por columnas, coloque los datos necesarios para los cálculos. Por ejemplo, en la segunda columna, el área de la habitación, en la tercera, la altura de los techos, en la cuarta, la orientación a los puntos cardinales, y así sucesivamente. No es difícil elaborar una tableta de este tipo, teniendo frente a usted un plano de sus urbanizaciones. Está claro que los valores calculados de la producción de calor requerida para cada habitación se ingresarán en la última columna.

La tabla se puede diseñar en una aplicación de oficina o incluso simplemente dibujar en una hoja de papel. Y no se apresure a separarse de él después de los cálculos: los indicadores de potencia térmica obtenidos seguirán siendo útiles, por ejemplo, al comprar radiadores de calefacción o dispositivos de calefacción eléctrica utilizados como fuente de calor de respaldo.

Para que al lector le resulte lo más fácil posible realizar dichos cálculos, a continuación se coloca una calculadora en línea especial. Con él, con los datos iniciales previamente recogidos en una tabla, el cálculo tardará literalmente unos minutos.

Calculadora para calcular la potencia térmica requerida para las instalaciones de una casa o apartamento.

Ir a cálculos

Después de realizar los cálculos para cada uno de los locales con calefacción, se resumen todos los indicadores. Este será el valor de la potencia térmica total necesaria para calentar completamente una casa o apartamento.

Como ya se mencionó, se debe agregar un margen de 10 ÷ 20 por ciento al valor final resultante. Por ejemplo, la potencia calculada es de 9,6 kW. Si agrega un 10%, obtiene 10,56 kW. Al agregar 20% - 11,52 kW. Idealmente, la potencia térmica nominal de la caldera comprada solo debe ubicarse en el rango de 10.56 a 11.52 kW. Si no existe tal modelo, entonces se adquiere el más cercano en términos de potencia en la dirección de su aumento. Por ejemplo, para este ejemplo en particular, las calderas de calefacción con una potencia de 11,6 kW son perfectas: se presentan en varias líneas de modelos de diferentes fabricantes.

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Velocidad del refrigerante

Luego, utilizando los valores obtenidos del caudal de refrigerante, es necesario calcular para cada sección de tuberías frente a los radiadores. la velocidad de movimiento del agua en las tuberías de acuerdo con la fórmula:

,

donde V es la velocidad de movimiento del refrigerante, m / s;

m - flujo de refrigerante a través de la sección de tubería, kg / s

ρ es la densidad del agua, kg / m3. se puede tomar igual a 1000 kg / metro cúbico.

f - área de la sección transversal de la tubería, metros cuadrados se puede calcular usando la fórmula: π * r2, donde r es el diámetro interior dividido por 2

Calculadora de velocidad del refrigerante

m = l / s; tubo mm por mm; V = m / s

Determinación de potencia por área

El cálculo de la potencia de una caldera de calefacción por el área de la casa es la forma más fácil de seleccionar una unidad de calefacción. En base a numerosos cálculos realizados por especialistas, se determinó el valor promedio, que es de 1 kW de calor por cada 10 metros cuadrados.

Pero este indicador es relevante solo para habitaciones con una altura de 2.5 a 2.7 metros con un grado promedio de aislamiento. En el caso de que la casa cumpla con los parámetros anteriores, entonces, conociendo su metraje, puede determinar fácilmente la potencia aproximada de la caldera del área.

Por ejemplo, las dimensiones de una casa de un piso son de 10 y 14 metros:

1. Primero, se determina el área de propiedad de la vivienda, para esto, su longitud se multiplica por el ancho, o viceversa 10x14 = 140 m2.
2. El resultado obtenido, según el método, se divide por 10 y se obtiene un valor de potencia de 140: 10 = 14 kW.
3. Si el resultado del cálculo para el área de una caldera de gas u otro tipo de unidad de calefacción es fraccionario, entonces debe redondearse a un valor entero.

Pérdida de presión sobre las resistencias locales.

La resistencia local en una sección de tubería es la resistencia en accesorios, válvulas, equipos, etc. Las pérdidas de carga en las resistencias locales se calculan mediante la fórmula:

donde Δpms. - pérdida de presión sobre las resistencias locales, Pa;

Σξ - la suma de los coeficientes de las resistencias locales en el sitio; Los coeficientes de resistencia local los especifica el fabricante para cada accesorio.

V es la velocidad del refrigerante en la tubería, m / s;

ρ es la densidad del portador de calor, kg / m3.

Ajuste de cálculos

En la práctica, la vivienda con indicadores promedio no es tan común, por lo tanto, se tienen en cuenta parámetros adicionales al calcular el sistema.

Un factor definitorio, la zona climática, la región donde se utilizará la caldera, ya se ha discutido.

Estos son los valores del coeficiente Wsp para todas las áreas:

• raya media sirve como estándar, la potencia específica es 1–1,1;
• Moscú y región de Moscú - multiplique el resultado por 1,2–1,5;
• para las regiones del sur - de 0,7 a 0,9;
• para las regiones del norte sube a 1,5-2,0.

En cada zona, observamos una cierta dispersión de valores. Actuamos simplemente: cuanto más al sur está el terreno en la zona climática, menor es el coeficiente; cuanto más al norte, más alto.

A continuación, se muestra un ejemplo de ajustes por región. Supongamos que la casa para la que se realizaron los cálculos anteriormente se encuentra en Siberia con heladas de hasta 35 °.

Tomamos Wwood igual a 1.8. Luego, el número resultante 12 se multiplica por 1.8, obtenemos 21.6. Redondeando hacia un valor mayor, salen 22 kilovatios.

La diferencia con el resultado inicial es casi doble y, después de todo, solo se tuvo en cuenta una enmienda. Entonces es necesario ajustar los cálculos.

Además de las condiciones climáticas de las regiones, también se tienen en cuenta otras enmiendas para cálculos precisos: Altura del techo y pérdida de calor del edificio. La altura media del techo es de 2,6 m.

Si la altura es significativamente diferente, calculamos el valor del coeficiente; dividimos la altura real por el promedio. Suponga que la altura del techo en el edificio del ejemplo anterior es de 3,2 m.

Contamos: 3.2 / 2.6 = 1.23, redondeamos, resulta 1.3. Resulta que calentar una casa en Siberia con un área de 120 m2 con techos de 3,2 m requiere una caldera de 22 kW × 1,3 = 28,6, es decir, 29 kilovatios.

También es muy importante para los cálculos correctos tener en cuenta la pérdida de calor del edificio. El calor se pierde en cualquier hogar, independientemente de su diseño y tipo de combustible.

A través de paredes débilmente aisladas, el 35% del aire caliente puede escapar, a través de las ventanas, el 10% y más. Un piso sin aislamiento ocupará el 15% y un techo, todo el 25%. Incluso uno de estos factores, si está presente, debe tenerse en cuenta.

Se utiliza un valor especial para multiplicar la potencia resultante. Tiene los siguientes indicadores:

• para una casa de ladrillos, madera o bloques de espuma, que tenga más de 15 años, con buen aislamiento, K = 1;
• para otras casas con paredes no aisladas K = 1,5;
• si el techo de la casa, además de las paredes no aisladas, no está aislado K = 1.8;
• para una casa moderna aislada K = 0,6.

Volvamos a nuestro ejemplo para los cálculos: una casa en Siberia, para la cual, según nuestros cálculos, se necesitará un dispositivo de calefacción con una capacidad de 29 kilovatios.

Resultados del cálculo hidráulico

Como resultado, es necesario sumar las resistencias de todas las secciones a cada radiador y compararlas con los valores de referencia. Para que la bomba incorporada en la caldera de gas proporcione calor a todos los radiadores, la pérdida de presión en la rama más larga no debe exceder los 20.000 Pa. La velocidad de movimiento del refrigerante en cualquier área debe estar en el rango de 0,25 a 1,5 m / s. A una velocidad superior a 1,5 m / s, puede aparecer ruido en las tuberías, y se recomienda una velocidad mínima de 0,25 m / s según SNiP 2.04.05-91 para evitar la ventilación de las tuberías.

Para resistir las condiciones anteriores, es suficiente elegir los diámetros de tubería correctos.Esto se puede hacer de acuerdo con la tabla.

Indica la potencia total de los radiadores que aporta la tubería con calor.

Cálculo de rendimiento para una unidad de dos circuitos.

Los cálculos anteriores se realizaron para un dispositivo que solo proporciona calefacción. Cuando necesite calcular la potencia de una caldera de gas para una casa, que simultáneamente calentará agua para las necesidades domésticas, debe aumentar su rendimiento. Esto también se aplica a las unidades que funcionan con otros tipos de combustible.

Al determinar la potencia de una caldera de calefacción con la posibilidad de calentar agua, se debe colocar un margen del 20-25%, aplicando un coeficiente de 1.2-1.25.

Por ejemplo, necesita hacer una corrección para ACS. El resultado previamente calculado de 27 kW se multiplica por 1,2 para obtener 32,4 kW. La diferencia es bastante grande.

Es necesario recordar cómo calcular correctamente la potencia de la caldera: la reserva para calentar el agua se usa después de que se ha tenido en cuenta la región donde se encuentra el hogar, ya que la temperatura del líquido también depende de la ubicación del objeto.

Selección rápida de diámetros de tubería según tabla

Para casas de hasta 250 metros cuadrados. siempre que haya una bomba de 6 y válvulas térmicas de radiador, no se puede hacer un cálculo hidráulico completo. Puede seleccionar los diámetros de la siguiente tabla. En tramos cortos, la potencia se puede superar ligeramente. Se realizaron cálculos para un refrigerante Δt = 10oC yv = 0.5m / s.

Información del propósito de la calculadora

La calculadora en línea para calefacción por suelo radiante está destinada a calcular los parámetros térmicos e hidráulicos básicos del sistema, calculando el diámetro y la longitud de la tubería. La calculadora brinda la oportunidad de calcular el piso cálido, realizado por el método "húmedo", con la disposición de un piso monolítico hecho de mortero de cemento y arena u hormigón, así como con la implementación del método "seco", usando calor. -platos de distribución. El dispositivo del sistema TP "seco" se prefiere para suelos y techos de madera.

Los flujos de calor dirigidos de abajo hacia arriba son los más preferibles y cómodos para la percepción humana. Es por eso que la calefacción de espacios con suelos cálidos se está convirtiendo en la solución más popular en comparación con las fuentes de calor montadas en la pared. Los elementos calefactores de dicho sistema no ocupan espacio adicional, a diferencia de los radiadores montados en la pared.

Los sistemas de calefacción por suelo radiante correctamente diseñados e implementados son una fuente moderna y cómoda de calefacción de espacios. El uso de materiales modernos y de alta calidad, así como los cálculos correctos, le permiten crear un sistema de calefacción eficaz y confiable con una vida útil de al menos 50 años.

El sistema de calefacción por suelo radiante puede ser la única fuente de calefacción de espacios solo en regiones con un clima cálido y que utilizan materiales energéticamente eficientes. En caso de flujo de calor insuficiente, es necesario utilizar fuentes de calor adicionales.

Los cálculos obtenidos serán especialmente útiles para aquellos que planean implementar un sistema de calefacción por suelo radiante de bricolaje en una casa privada.

Tanque en un sistema de calefacción de tipo abierto

En tal sistema, el refrigerante - agua simple - se mueve según las leyes de la física de forma natural debido a las diferentes densidades de agua fría y caliente. La pendiente de las tuberías también contribuye a esto. El portador de calor, calentado a una temperatura alta, tiende hacia arriba en la salida de la caldera, empujado hacia afuera por el agua fría que proviene del tubo de retorno desde el fondo.Así es como ocurre la circulación natural, como resultado de lo cual los radiadores se calientan. En un sistema de gravedad, es problemático usar anticongelante debido al hecho de que el refrigerante en el tanque de expansión está abierto y se evapora rápidamente, pero es por eso que solo el agua actúa en esta capacidad. Cuando se calienta, aumenta de volumen, y su exceso ingresa al tanque, y cuando se enfría, regresa al sistema. El tanque está ubicado en el punto más alto del contorno, generalmente en el ático. Para que el agua que contiene no se congele, se aísla con materiales aislantes y se conecta a la tubería de retorno para evitar que hierva. En caso de desbordamiento del tanque, el agua se descarga en el sistema de alcantarillado.

El tanque de expansión no está cerrado con una tapa, de ahí el nombre del sistema de calefacción: abierto. El nivel del agua en el tanque debe controlarse para que no aparezcan bloqueos de aire en la tubería, lo que provocaría un funcionamiento ineficaz de los radiadores. El tanque está conectado a la red a través de una tubería de expansión y se proporciona una tubería de circulación para garantizar el movimiento del agua. A medida que el sistema se llena, el agua llega a la conexión de señal, en la que

grua. Una tubería de desbordamiento sirve para controlar la expansión del agua. Es el responsable de la libre circulación del aire dentro del contenedor. Para calcular el volumen de un tanque abierto, necesita conocer el volumen de agua en el sistema.

Cómo calcular la potencia de una caldera de gas: 3 esquemas de complejidad variable

¿Cómo calcular la potencia de una caldera de gas para los parámetros dados de la habitación climatizada? Conozco al menos tres métodos diferentes que dan diferentes niveles de confiabilidad de los resultados, y hoy conoceremos cada uno de ellos.

La construcción de una sala de calderas de gas comienza con el cálculo del equipo de calefacción.

información general

¿Por qué calculamos los parámetros específicamente para calefacción a gas?

El hecho es que el gas es la fuente de calor más económica (y, en consecuencia, la más popular). Un kilovatio-hora de energía térmica obtenida durante su combustión le cuesta al consumidor entre 50 y 70 kopeks.

A modo de comparación, el precio de un kilovatio-hora de calor para otras fuentes de energía:

Además de la eficiencia, los equipos de gas atraen con facilidad de uso. La caldera requiere mantenimiento no más de una vez al año, no necesita encender, limpiar el cenicero y reponer el suministro de combustible. Los dispositivos con encendido electrónico funcionan con termostatos remotos y pueden mantener automáticamente una temperatura constante en la casa, independientemente del clima.

La caldera de gas principal, equipada con encendido electrónico, combina la máxima eficiencia con la facilidad de uso.

¿El cálculo de una caldera de gas para una vivienda es diferente del cálculo de una caldera de combustible sólido, combustible líquido o eléctrica?

En general, no. Cualquier fuente de calor debe compensar la pérdida de calor a través del piso, las paredes, las ventanas y el techo del edificio. Su potencia térmica no tiene nada que ver con el portador de energía utilizado.

En el caso de una caldera de doble circuito que suministre agua caliente a la casa para uso doméstico, necesitamos una reserva de energía para calentarla. El exceso de potencia asegurará el flujo simultáneo de agua en el sistema de ACS y el calentamiento del refrigerante para calentar.

Métodos de cálculo

Esquema 1: por área

¿Cómo calcular la potencia requerida de una caldera de gas del área de la casa?

En esto nos ayudará la documentación reglamentaria de hace medio siglo. Según el SNiP soviético, la calefacción debe diseñarse a razón de 100 vatios de calor por cuadrado de la habitación calentada.

Estimación de la potencia calorífica por área. A un metro cuadrado se le asignan 100 vatios de potencia de la caldera y los aparatos de calefacción.

Por ejemplo, realicemos un cálculo de potencia para una casa que mide 6x8 metros:

1. El área de la casa es igual al producto de sus dimensiones totales. 6x8x48 m2;
2. Con una potencia específica de 100 W / m2, la potencia total de la caldera debería ser 48x100 = 4800 vatios o 4,8 kW.

La elección de la potencia de la caldera por el área de la habitación climatizada es simple, comprensible y ... en la mayoría de los casos da un resultado incorrecto.

Porque ignora una serie de factores importantes que afectan la pérdida de calor real:

• El número de puertas y ventanas. Se pierde más calor a través del acristalamiento y las puertas que a través de una pared principal;
• La altura de los techos. En los edificios de apartamentos construidos por los soviéticos, era estándar: 2,5 metros con un error mínimo. Pero en las cabañas modernas, puede encontrar techos con una altura de 3, 4 o más metros. Cuanto más alto sea el techo, mayor será el volumen calentado;

La foto muestra el primer piso de mi casa. Altura del techo 3,2 metros.

Zona climática. Con la misma calidad de aislamiento térmico, la pérdida de calor es directamente proporcional a la diferencia entre la temperatura interior y exterior.

En un edificio de apartamentos, la pérdida de calor se ve afectada por la ubicación de la vivienda en relación con las paredes exteriores: las habitaciones de los extremos y las esquinas pierden más calor. Sin embargo, en una casa de campo típica, todas las habitaciones comparten paredes con la calle, por lo que el factor de corrección correspondiente se incluye en la producción de calor de referencia.

Habitación esquinera en edificio de apartamentos. La mayor pérdida de calor a través de las paredes exteriores se compensa con la instalación de una segunda batería.

Esquema 2: por volumen, teniendo en cuenta factores adicionales

¿Cómo calcular con sus propias manos una caldera de gas para calentar una casa privada, teniendo en cuenta todos los factores que mencioné?

En primer lugar: en el cálculo, tenemos en cuenta no el área de la casa, sino su volumen, es decir, el producto del área por la altura de los techos.

• El valor básico de la potencia de la caldera por metro cúbico de volumen calentado es de 60 vatios;
• La ventana aumenta la pérdida de calor en 100 vatios;
• La puerta agrega 200 vatios;
• La pérdida de calor se multiplica por el coeficiente regional. Está determinada por la temperatura media del mes más frío:

Fórmula para calcular el volumen del tanque de expansión.

KE es el volumen total de todo el sistema de calefacción. Este indicador se calcula en base al hecho de que 1 kW de potencia del equipo de calefacción es igual a 15 litros de volumen de refrigerante. Si la potencia de la caldera es de 40 kW, entonces el volumen total del sistema será KE = 15 x 40 = 600 litros;

Z es el valor del coeficiente de temperatura del refrigerante. Como ya se señaló, para el agua es de aproximadamente 4%, y para anticongelantes de diversas concentraciones, por ejemplo, 10-20% de etilenglicol, es de 4,4 a 4,8%;

N es el valor de la eficiencia del tanque de membrana, que depende de la presión inicial y máxima en el sistema, la presión de aire inicial en la cámara. A menudo, este parámetro lo especifica el fabricante, pero si no está allí, puede realizar el cálculo usted mismo utilizando la fórmula:

DV es la presión más alta permitida en la red. Como regla general, es igual a la presión permitida de la válvula de seguridad y rara vez supera los 2.5-3 atm para los sistemas de calefacción domésticos comunes;

DS es el valor de la presión de carga inicial del tanque de membrana basado en un valor constante de 0.5 atm. por 5 m de la longitud del sistema de calefacción.

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

Entonces, a partir de los datos obtenidos, puede deducir el volumen del tanque de expansión con una potencia de caldera de 40 kW:

K = 600 x 0.04 / 0.57 = 42.1 litros.

Se recomienda un tanque de 50 litros con una presión inicial de 0.5 atm. ya que los totales para la selección del producto deben ser ligeramente superiores a los calculados. Un ligero exceso del volumen del tanque no es tan malo como la falta de volumen. Además, al usar anticongelante en el sistema, los expertos aconsejan elegir un tanque con un volumen 50% más que el calculado.