Изчисляване на мощността на отоплителни котли на твърдо гориво

За да изберете котел на твърдо гориво, трябва да обърнете внимание на мощността. Този параметър показва колко топлина може да създаде конкретно устройство, когато е свързано към отоплителната система. От това пряко зависи дали е възможно с помощта на такова оборудване да се осигури на къщата топлина в необходимото количество или не.

Например в помещение, където е инсталиран пелетен котел с ниска мощност, в най-добрия случай ще бъде хладно. Също така не е най-добрият вариант да инсталирате котел с излишен капацитет, тъй като той постоянно ще работи в икономичен режим и това значително ще намали показателя за ефективност.

Така че, за да изчислите мощността на котела за отопление на частна къща, трябва да следвате определени правила.

Как да изчислим мощността на отоплителния котел, знаейки обема на отопляемото помещение?

Топлинната мощност на котела се определя по формулата:

Q = V × ΔT × K / 850

• Въпрос:
  - количеството топлина в kW / h
• V
  - обемът на отопляемото помещение в кубични метри
• ΔT
  - разликата между температурата отвън и вътре в къщата
• ДА СЕ
  - коефициент на топлинни загуби
• 850
  - числото, поради което произведението от горните три параметъра може да бъде преобразувано в kW / h

Индикатор ДА СЕ

може да има следните значения:

• 3-4 - ако конструкцията на сградата е опростена и дървена, или ако е направена от профилиран лист
• 2-2.9 - помещението има малка топлоизолация. Такава стая има проста структура, дължината на 1 тухла е равна на дебелината на стената, прозорците и покривът имат опростена конструкция.
• 1-1,9 - строителната конструкция се счита за стандартна. Тези къщи имат двойно тухлено табло и няколко прости прозорци. Покривен покрив обикновен
• 0,6-0,9 - структурата на сградата се счита за подобрена. Такава сграда има прозорци с двоен стъклопакет, основата на пода е дебела, стените са тухлени и са двойно изолирани, покривът е изолиран с добър материал.

По-долу е дадена ситуация, при която отоплителният котел е избран според обема на отопляемото помещение.

Къщата е с площ от 200 м², височината на стените й е 3 м, топлоизолацията е първокласна. Температурата на околната среда в близост до къщата не пада под -25 ° C. Оказва се, че ΔT = 20 - (-25) = 45 ° C. Оказва се, че за да разберете количеството топлина, което е необходимо за отопление на къща, трябва да направите следното изчисление:

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

Полученият резултат все още не трябва да се закръгля, тъй като системата за подаване на топла вода все още може да бъде свързана към котела.

Ако водата за измиване се загрява по различен начин, резултатът, който е получен независимо, не трябва да се коригира и този етап от изчислението е окончателен.

Как да изчислим колко топлина е необходима за нагряване на вода?

За да се изчисли консумацията на топлина в този случай, е необходимо независимо да се добави консумацията на топлина за подаване на топла вода към предишния индикатор. За да го изчислите, можете да използвате следната формула:

Qw = s × m × Δt

• от
  - специфична топлина на водата, която винаги е равна на 4200 J / kg K,
• м
  - маса вода в кг
• Δt
  - разликата в температурата между нагрятата вода и входящата вода от водопровода.

Например средното семейство консумира средно 150 литра топла вода. Охлаждащата течност, която загрява котела, има температура 80 ° C, а температурата на водата, идваща от водопровода, е 10 ° C, след което Δt = 80 - 10 = 70 ° C.

Следователно:

Qw = 4200 × 150 × 70 = 44 100 000 J или 12,25 kWh

След това трябва да направите следното:

1. Да предположим, че трябва да загрявате 150 литра вода наведнъж, което означава, че капацитетът на индиректния топлообменник е 150 литра, следователно 12,25 kW / h трябва да се добавят към 28,58 kW / h.Това се прави, тъй като индикаторът Qzag е по-малък от 40,83, следователно помещението ще бъде по-хладно от очакваните 20 ° C.
2. Ако водата се нагрява на порции, т.е. капацитетът на индиректния топлообменник е 50 литра, индикаторът 12.25 трябва да бъде разделен на 3 и след това добавен независимо към 28.58. След тези изчисления Qzag е равен на 32,67 kW / h. Полученият индикатор е мощността на котела, която е необходима за отопление на помещението.

https://youtu.be/sm2yTOiXJZ8

Изчисляване на топлината за БГВ

За да изчислите колко топлина трябва да бъде изразходвана за нагряване на вода, трябва да използвате формулата Qw = s * m * Δt:

• където c е специфична топлина на водата (индикаторът винаги е равен на 4200 J / kg * K);
• м - маса вода в кг;
• Δt температурна разлика между загрята вода и захранвана от водопровода.

Избор на котел по площ на частна къща. Как да направя изчисление?

Това изчисление е по-точно, тъй като отчита огромен брой нюанси. Произвежда се по следната формула:

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

1. 0,1 kW
   - нормата на необходимата топлина за 1 m².
2. С
   - площта на помещението, което се отоплява.
3. k1
   показва топлината, която е била загубена поради структурата на прозорците, и има следните показатели:

• 1,27 - единично стъкло до прозореца
• 1.00 - прозорец с двоен стъклопакет
• 0,85 - тройно стъкло до прозореца

1. k2
   показва топлината, която е загубена поради площта на прозореца (Sw). Sw се отнася до подовата площ Sf. Показателите му са както следва:

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

1. k3
   показва изтичане на топлина през стени. Може да бъде както следва:

• 1,27 - некачествена топлоизолация
• 1 - стената на къщата е с дебелина 2 тухли или изолация с дебелина 15 см
• 0,854 - добра топлоизолация

1. k4
   показва количеството топлина, загубено поради температурата извън сградата. Има следните показатели:

• 0,7, когато tz = -10 ° C;
• 0,9 за tz = -15 ° C;
• 1,1 за tz = -20 ° C;
• 1,3 за tz = -25 ° C;
• 1,5 за tz = -30 ° C.

1. k5
   показва колко топлина се губи поради външните стени. Има следните значения:

• 1.1 в сградата 1 външна стена
• 1.2 в сградата 2 външни стени
• 1.3 в сградата 3 външни стени
• 1.4 в сградата 4 външни стени

1. k6
   показва количеството топлина, което е необходимо допълнително и зависи от височината на тавана (H):

• 1 - за височина на тавана 2,5 м;
• 1,05 - за височина на тавана 3,0 м;
• 1.1 - за височина на тавана 3,5 м;
• 1,15 - за височина на тавана 4,0 м;
• 1,2 - за височина на тавана 4,5 m.

1. k7
   показва колко топлина е загубена. Зависи от вида на сградата, която се намира над отопляемото помещение. Има следните показатели:

• 0,8 отопляема стая;
• 0,9 топло таванско помещение;
• 1 студено таванско помещение.

Като пример, нека вземем същите начални условия, с изключение на параметъра на прозорци, които имат тройно стъкло и съставляват 30% от подовата площ. Конструкцията има 4 външни стени и студен таван над нея.

Тогава изчислението ще изглежда така:

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

Този индикатор трябва да бъде увеличен, за това трябва самостоятелно да добавите количеството топлина, което е необходимо за БГВ, ако е свързано към котела.

Ако не е необходимо да извършвате точни изчисления, тогава можете да използвате универсална таблица. С него можете да определите мощността на котела по площта на къщата. Например, котел с мощност 19 kW е подходящ за отопление на помещение от 150 квадратни метра и 200 квадратни метра за отопление. ще са необходими 22 kW.

Горните методи са много полезни при изчисляването на мощността на котела за отопление на къщата.

Методи за изчисление

За поддържане на комфортна температура в жилищните помещения, независимо оборудване на отоплителната система, е необходимо да се вземат предвид топлинните загуби през подовата основа, стените, тавана, вратите и прозорците. Трябва да има резерв от мощност в случай на тежки студове.

По обема на отопляемата площ

Формула за изчисляване на топлината:

Q = V × ΔT × K / 850, където

• Q е количеството топлинна енергия, kW / h;
• V е обемът на помещението, m³;
• ΔT е температурната разлика между външната и вътрешната въздушна среда;
• K - коефициент на загуба на топлинна енергия;
• 850 е постоянно число, което се преобразува в kWh.

Можете да изчислите количеството топлина по обема на отопляемата площ.

Стойности на топлинните коефициенти за различни обекти:

• подобрени строителни конструкции (тухлени стени, дебели подове, прозорци с двоен стъклопакет в отворите на прозорците, изолацията е направена на 2 слоя) - K = 0,6-0,9;
• стандартни жилищни сгради - К = 1-1,9;
• опростено строителство на къщи с един слой топлоизолация и стандартни прозорци - К = 2-2,9;
• дървени сгради - К = 3-4.

При изчисляване на необходимото количество топлина за всички жилищни помещения на къщата е необходимо да се вземе предвид отоплението на водата за потребителските нужди на семейството.

По площта на стаята

При изчисляване на количеството топлина, необходимо за една стая, се вземат предвид много нюанси, така че този метод е по-точен.

Формула: Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 ... .. k7, където

• норма на топлинна енергия - 0,1 kW / m²;
• S е площта на територията;
• k1 - индикатор за загуби през прозоречни конструкции (единична стъклена единица - 1,27, двойна - 1, тройна - 0,85);
• k2 е консумацията на топлина върху площта на прозореца (Sw) спрямо площта на пода Sf (при Sw / Sf = 0,1, k2 = 0,8; съответно 0,2 до 0,9; 0,3 до 1,0; 0, 4 до 1,1 и 0,5 до 1,2) ;
• k3 - изтичане на енергия през стените на помещението (при използване на нискокачествен изолационен материал - 1,27; при използване на материал с дебелина 15 см или двойна тухлена зидария - 1,0; за висококачествена изолация - 0,854);
• k4 - загуба на топлина поради външна температура (при T = -10 ° C, k4 = 0,7, съответно -15 ° C до 0,9; -20 ° C до 1,1; -25 ° C до 1, 3; -30 ° C до 1,5);
• k5 - енергийни разходи поради 1 външна стена - 1,1; 2 - 1,2; 3 - 1,3; 4 - 1,4;
• k6 - допълнително количество топлина в зависимост от височината на тавана на помещението: H = 2,5 m, K = 1, съответно 3 m до 1,05; 3,5 м до 1,1; 4 m до 1,15; 4,5 m до 1,2;
• k7 - енергийни загуби в зависимост от конструкцията, разположена над отопляемото помещение (студено таванско помещение - K = 1, изолирано - 0,9, отопляемо помещение - 0,8).

При извършване на изчислението се вземат предвид много нюанси.

Например сградата има 4 външни стени, отворите за прозорци са оборудвани с тройни стъклени единици, параметрите на които са 30% в сравнение с площта на пода. Между тавана и покривната конструкция има студено таванско помещение.

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

Полученият индикатор се увеличава с количеството топлинна енергия, необходимо за захранване с топла вода (ако тази система е свързана с апарат за твърдо гориво).

Изчисление за бойлер за топла вода

Този показател се получава по следната формула:

Qw = s × m × Δt, където

• Qv - енергия, необходима за бойлер за топла вода;
• c - специфичен топлинен капацитет на течността (постоянна стойност, равна на 4200 J / kg * K);
• m е масата на водата;
• Δt е температурната разлика между студена и нагрята течност.

Неправилно избраната мощност на котела ще доведе до увеличаване на консумацията на енергия.

Например, 4-членно семейство консумира 150 литра / ден гореща вода. Котелът е снабден с топлоносител, способен да нагрява течността, идваща от общата комуникационна система от T = 10 ° C до T = 80 ° C. В този случай температурната разлика Δt = 80 - 10 = 70 ° C.

Заместваме всички стойности във формулата и получаваме:

Qw = 4200 J / kg * K × 150 kg × 70 ° C = 44 100 000 J (в превод 12,25 kW / h).

Например, трябва незабавно да загреете 150 литра вода за измиване. Съответно, индиректният топлообменник има капацитет от 150 литра. Следователно към 28,58 kW / h (консумация на енергия за помещението) трябва да се добавят допълнителни 12,25 kW / h (отопление на водата). В този случай стойността на Qzag е по-ниска от 40,83 kW / h, т.е. температурата на въздуха в стаите ще бъде по-ниска от изчислените 20 ° C.

При периодично нагряване на течността (капацитет на индиректния топлообменник = 50 l), разходите ще бъдат 12,25 kW / 3 = 4,08 kW / h. Съответно Qzag = 28,58 + 4,08 = 32,66 kW / h. Това е необходимата мощност на отоплителното оборудване за поддържане на стайната температура над 20 ° C и нагряване на контейнера с вода за битова употреба.

Изчисляване на реалната мощност на котел с дълго изгаряне на примера на "Kupper PRACTIC-8"

Дизайнът на повечето котли е предназначен за конкретния вид гориво, на което ще работи това устройство.Ако за котела се използва различна категория гориво, което не е преназначено за него, ефективността ще бъде значително намалена. Също така е необходимо да се помни за възможните последици от използването на горивото, което не се предоставя от производителя на котелното оборудване.

Сега ще демонстрираме процеса на изчисление, като използваме примера на котел Teplodar, моделът Kupper PRACTIC-8. Това оборудване е предназначено за отоплителна система на жилищни сгради и други помещения, които са с площ по-малка от 80 m². Също така този котел е универсален и може да работи не само в затворени отоплителни системи, но и в отворени с принудителна циркулация на охлаждащата течност. Този котел има следните технически характеристики:

1. способността да се използват дърва за огрев като гориво;
2. средно на час той изгаря 10 дърва за огрев;
3. мощността на този котел е 80 kW;
4. товарната камера има обем 300 литра;
5. Ефективността е 85%.

Да предположим, че собственикът използва дървесина от трепетлика като гориво за отопление на стаята. 1 кг от този вид дърва за огрев дава 2,82 кВтч. За един час котелът консумира 15 кг дърва за огрев, поради което произвежда топлина 2,82 × 15 × 0,87 = 36,801 кВтч топлина (0,87 е ефективността).

Това оборудване не е достатъчно за отопление на помещение, което има топлообменник с обем 150 литра, но ако БГВ има топлообменник с обем 50 литра, тогава мощността на този котел ще бъде напълно достатъчна. За да получите желания резултат от 32,67 kW / h, трябва да похарчите 13,31 kg дърва за трепетлика. Изчисляваме по формулата (32,67 / (2,82 × 0,87) = 13,31). В този случай необходимата топлина се определя чрез метода за изчисляване на обема.

Можете също така да направите независимо изчисление и да разберете времето, необходимо на котела да изгори всички дърва за огрев. 1 литър трепетлика има тегло 0,143 кг. Следователно товарното отделение ще побере 294 × 0,143 = 42 кг дърва за огрев. Толкова дървесина ще е достатъчна, за да се затопли повече от 3 часа. Това е твърде кратко време, поради което в този случай е необходимо да се намери котел с размер на пещта 2 пъти по-голям.

Можете също така да потърсите котел за гориво, който е предназначен за няколко вида гориво. Например котел от същия, само моделът Kupper PRO-22, който може да работи не само върху дърво, но и върху въглища. В този случай при използване на различни видове гориво ще има различна мощност. Изчисляването се извършва независимо, като се отчита ефективността на всеки вид гориво поотделно и по-късно се избира най-добрият вариант.

Важността на изчисляването на мощността на котела

Вашият комфорт в най-студения период на зимата зависи от това колко правилно е избран котелът за отопление по отношение на мощността. Също така възможността за инсталиране на бойлер за съхранение на топла вода или полагане на система за топъл под зависи от това. Ако ще осигурите на семейството си всички предимства на цивилизацията, тогава мощността на котела трябва да е достатъчна за всички допълнителни устройства, а не само за отопление.

Повече от необходимото

Погрешно е да се смята, че е необходимо да се вземе котел с резерв от kW. Силата на оборудването, което няма да се използва, е пари, хвърлени във вятъра, и освен това не са малко.

Има и друг момент, поради който това е нежелателно - касае вашата безопасност. Ако сте закупили твърде мощен котел и отоплителната система е настроена въз основа на параметрите на къщата, както правят мнозина, тогава тя просто може да не издържи на натоварването. Неизправност на измервателните уреди, пробив на тръби с вряща вода поради високо налягане, пожар и други опасни ситуации могат да се случат по всяко време.

По-малко от необходимото

Изборът на котел на твърдо гориво с по-малка мощност, отколкото изисква стаята, е по-малко пари, изразходвани от семейния бюджет. Можете също така да изберете много малка стая за котелно помещение. В края на краищата котлите с твърдо гориво с ниска мощност изискват по-малка зона за безопасност.

Изборът на оборудване с твърде ниски показатели за kW обаче заплашва със студ през зимните месеци. И дори ако за вас комфортна температура на въздуха в къщата е 15-17 ° C, това не означава, че тя е подходяща за самата къща и вашия ремонт.

При това ниво на отопление стените могат да бъдат влажни на места: тапетът ще се отлепи и гъбичките ще се размножат. Следователно, очаквайте да похарчите за ремонт и лечение на цялото семейство.

Въз основа на горното, котелът на твърдо гориво трябва да пасва на вашия дом. В противен случай не могат да бъдат избегнати допълнителни разходи за пари, време и нерви.