Berekening van het vermogen van verwarmingsketels op vaste brandstoffen

Om een ​​ketel voor vaste brandstof te kiezen, moet u op het vermogen letten. Deze parameter geeft aan hoeveel warmte een bepaald apparaat kan produceren wanneer het is aangesloten op het verwarmingssysteem. Hier hangt het rechtstreeks van af of het met behulp van dergelijke apparatuur mogelijk is om het huis van warmte in de vereiste hoeveelheid te voorzien of niet.

In een kamer waar bijvoorbeeld een pelletketel met een laag vermogen is geïnstalleerd, zal het op zijn best koel zijn. Het is ook niet de beste optie om een ​​ketel met overcapaciteit te installeren, omdat deze constant in een zuinige modus zal werken, en dit zal de efficiëntie-indicator aanzienlijk verminderen.

Dus om het vermogen van de ketel voor het verwarmen van een privéwoning te berekenen, moet u bepaalde regels volgen.

Hoe het vermogen van een verwarmingsketel te berekenen, wetende het volume van de verwarmde kamer?

Het thermisch vermogen van de ketel wordt bepaald door de formule:

Q = V × ΔT × K / 850

• Q
  - de hoeveelheid warmte in kW / h
• V.
  - het volume van de verwarmde ruimte in kubieke meters
• AT
  - het verschil tussen de temperatuur buiten en binnenshuis
• NAAR
  - warmteverliescoëfficiënt
• 850
  - het aantal waardoor het product van de bovenstaande drie parameters kan worden omgezet in kW / h

Inhoudsopgave NAAR

kan de volgende betekenissen hebben:

• 3-4 - als de structuur van het gebouw vereenvoudigd en van hout is, of als het is gemaakt van geprofileerde plaat
• 2-2.9 - de kamer heeft weinig thermische isolatie. Zo'n kamer heeft een eenvoudige structuur, de lengte van 1 steen is gelijk aan de dikte van de muur, de ramen en het dak hebben een vereenvoudigde constructie.
• 1-1.9 - de bouwconstructie wordt als standaard beschouwd. Deze huizen hebben een dubbele stenen tab en enkele eenvoudige ramen. Dakdak gewoon
• 0,6-0,9 - de structuur van het gebouw wordt als verbeterd beschouwd. Zo'n gebouw heeft dubbele beglazing, de bodem van de vloer is dik, de muren zijn van baksteen en dubbel geïsoleerd, het dak is geïsoleerd met goed materiaal.

Hieronder ziet u een situatie waarin een verwarmingsketel wordt geselecteerd op basis van het volume van de verwarmde kamer.

Het huis heeft een oppervlakte van 200 m², de hoogte van de muren is 3 m, de thermische isolatie is eersteklas. De omgevingstemperatuur in de buurt van het huis zakt niet onder de -25 ° C. Het blijkt dat ΔT = 20 - (-25) = 45 ° C. Het blijkt dat u de volgende berekening moet maken om erachter te komen hoeveel warmte nodig is om een ​​huis te verwarmen:

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

Het behaalde resultaat mag nog niet afgerond worden, omdat er nog een warmwatervoorziening op de ketel aangesloten kan worden.

Als het waswater op een andere manier wordt verwarmd, hoeft het resultaat dat onafhankelijk is verkregen niet te worden aangepast en is deze fase van de berekening definitief.

Hoe bereken je hoeveel warmte er nodig is om water te verwarmen?

Om in dit geval het warmteverbruik te berekenen, is het noodzakelijk om het warmteverbruik voor warmwatervoorziening onafhankelijk toe te voegen aan de vorige indicator. Om het te berekenen, kunt u de volgende formule gebruiken:

Qw = s × m × Δt

• met
  - soortelijke warmte van water, die altijd gelijk is aan 4200 J / kg K,
• m
  - massa water in kg
• Δt
  - het temperatuurverschil tussen het verwarmde water en het inkomende water uit de watervoorziening.

Het gemiddelde gezin verbruikt bijvoorbeeld gemiddeld 150 liter warm water. Het koelmiddel dat de ketel verwarmt heeft een temperatuur van 80 ° C en de temperatuur van het water dat uit de watertoevoer komt is 10 ° C, dan is Δt = 80 - 10 = 70 ° C.

Vandaar:

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

Dan moet u het volgende doen:

1. Stel dat je 150 liter water per keer moet verwarmen, wat betekent dat de capaciteit van de indirecte warmtewisselaar 150 liter is, dan moet er dus 12,25 kW / h bij 28,58 kW / h worden opgeteld.Dit wordt gedaan omdat de Qzag-indicator minder is dan 40,83, daarom zal de kamer koeler zijn dan de verwachte 20 ° C.
2. Als het water in porties wordt verwarmd, dat wil zeggen dat de capaciteit van de indirecte warmtewisselaar 50 liter is, moet de indicator 12.25 worden gedeeld door 3 en vervolgens onafhankelijk worden toegevoegd aan 28.58. Na deze berekeningen is Qzag gelijk aan 32,67 kW / h. De resulterende indicator is het vermogen van de ketel, dat nodig is om de kamer te verwarmen.

https://youtu.be/sm2yTOiXJZ8

Warmteberekening voor SWW

Om te berekenen hoeveel warmte er aan het verwarmen van water moet worden besteed, moet u de formule gebruiken Qw = s * m * Δt:

• waar c is specifieke warmte van water (de indicator is altijd gelijk aan 4200 J / kg * K);
• m - massa water in kg;
• Δt temperatuurverschil tussen verwarmd water en geleverd uit de watervoorziening.

Selectie van een ketel op basis van de oppervlakte van een privéwoning. Hoe maak je een berekening?

Deze berekening is nauwkeuriger omdat er rekening wordt gehouden met een groot aantal nuances. Het wordt geproduceerd volgens de volgende formule:

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

1. 0,1 kW
   - het tarief van de benodigde warmte per m².
2. S
   - de oppervlakte van de te verwarmen ruimte.
3. k1
   toont de warmte die verloren is gegaan door de structuur van de ramen, en heeft de volgende indicatoren:

• 1.27 - enkel glas bij het raam
• 1.00 - raam met dubbele beglazing
• 0,85 - driedubbel glas bij het raam

1. k2
   toont de warmte die verloren is gegaan door het oppervlak van het raam (Sw). Sw verwijst naar het vloeroppervlak Sf. De indicatoren zijn als volgt:

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

1. k3
   toont warmtelekkage door muren. Kan als volgt zijn:

• 1.27 - thermische isolatie van slechte kwaliteit
• 1 - de muur van het huis is 2 stenen dik of isolatie 15 cm dik
• 0,854 - goede thermische isolatie

1. k4
   toont de hoeveelheid warmte die verloren gaat door de temperatuur buiten het gebouw. Heeft de volgende indicatoren:

• 0,7, wanneer tz = -10 ° C;
• 0,9 voor tz = -15 ° C;
• 1,1 voor tz = -20 ° C;
• 1,3 voor tz = -25 ° C;
• 1.5 voor tz = -30 ° C.

1. k5
   laat zien hoeveel warmte er verloren gaat door de buitenmuren. Heeft de volgende betekenissen:

• 1.1 in het gebouw 1 buitenmuur
• 1.2 in het gebouw 2 buitenmuren
• 1.3 in het gebouw 3 buitenmuren
• 1.4 in het gebouw 4 buitenmuren

1. k6
   toont de hoeveelheid warmte die bijkomend nodig is en is afhankelijk van de hoogte van het plafond (H):

• 1 - voor een plafondhoogte van 2,5 m;
• 1,05 - voor een plafondhoogte van 3,0 m;
• 1.1 - voor een plafondhoogte van 3,5 m;
• 1,15 - voor een plafondhoogte van 4,0 m;
• 1.2 - voor een plafondhoogte van 4,5 m.

1. k7
   laat zien hoeveel warmte er verloren is gegaan. Hangt af van het type gebouw dat zich boven de verwarmde ruimte bevindt. Heeft de volgende indicatoren:

• 0,8 verwarmde kamer;
• 0.9 warme zolder;
• 1 koude zolder.

Laten we als voorbeeld dezelfde beginvoorwaarden nemen, behalve de parameter van ramen, die een driedubbele glaseenheid hebben en 30% van het vloeroppervlak uitmaken. De structuur heeft 4 buitenmuren en een koude zolder erboven.

Dan ziet de berekening er als volgt uit:

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

Deze indicator moet worden verhoogd, hiervoor moet u onafhankelijk de hoeveelheid warmte toevoegen die nodig is voor SWW, als deze is aangesloten op de ketel.

Als u geen nauwkeurige berekeningen hoeft uit te voeren, kunt u de universele tabel gebruiken. Hiermee kunt u het vermogen van de ketel bepalen aan de hand van de oppervlakte van het huis. Een ketel met een vermogen van 19 kW is bijvoorbeeld geschikt voor het verwarmen van een ruimte van 150 m2 en 200 m2 voor verwarming. het vereist 22 kW.

De bovenstaande methoden zijn erg handig bij het berekenen van het vermogen van de ketel om het huis te verwarmen.

Berekeningsmethoden

Om een ​​comfortabele temperatuur in woonruimten te behouden en het verwarmingssysteem onafhankelijk uit te rusten, moet u rekening houden met het warmteverlies via de vloerbodem, muren, plafond, deur- en raamconstructies. Bij strenge vorst moet er een stroomreserve zijn.

Door het volume van het verwarmde gebied

Formule voor het berekenen van warmte:

Q = V × ΔT × K / 850, waar

• Q is de hoeveelheid warmte-energie, kW / h;
• V is het volume van de kamer, m³;
• ΔT is het temperatuurverschil tussen de externe en interne luchtomgeving;
• K - coëfficiënt van warmte-energieverlies;
• 850 is een constant getal om om te rekenen naar kWh.

U kunt de hoeveelheid warmte berekenen aan de hand van het volume van het verwarmde gebied.

Thermische coëfficiëntwaarden voor verschillende objecten:

• verbeterde bouwconstructies (bakstenen muren, dikke vloeren, dubbele beglazing in raamopeningen, isolatie is gemaakt in 2 lagen) - K = 0,6-0,9;
• standaard woongebouwen - K = 1-1,9;
• vereenvoudigde constructie van huizen met één laag thermische isolatie en standaardvensters - K = 2-2,9;
• houten gebouwen - K = 3-4.

Bij het berekenen van de benodigde hoeveelheid warmte voor alle woonkamers van het huis, moet rekening worden gehouden met de verwarming van water voor de behoeften van de consument van het gezin.

In de buurt van de kamer

Bij het berekenen van de hoeveelheid warmte die nodig is voor een kamer, wordt rekening gehouden met veel nuances, dus deze methode is nauwkeuriger.

Formule: Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 ... .. k7, waar

• thermische energiesnelheid - 0,1 kW / m²;
• S is de oppervlakte van het territorium;
• k1 - indicator van verliezen door raamconstructies (enkele glaseenheid - 1,27, dubbel - 1, drievoudig - 0,85);
• k2 is het warmteverbruik over het raamoppervlak (Sw) ten opzichte van het vloeroppervlak Sf (bij Sw / Sf = 0,1, k2 = 0,8; respectievelijk 0,2 tot 0,9; 0,3 tot 1,0; 0, 4 tot 1,1 en 0,5 tot 1,2) ;
• k3 - energielekkage door de wanden van de kamer (bij gebruik van isolatiemateriaal van lage kwaliteit - 1,27; gebruik van een materiaal met een dikte van 15 cm of dubbel metselwerk - 1,0; voor hoogwaardige isolatie - 0,854);
• k4 - warmteverlies door buitentemperatuur (bij T = -10 ° C, k4 = 0,7 respectievelijk -15 ° C tot 0,9; -20 ° C tot 1,1; -25 ° C tot 1, 3; -30 ° C tot 1,5);
• k5 - energiekosten door 1 gevel - 1,1; 2 - 1,2; 3 - 1,3; 4 - 1,4;
• k6 - extra hoeveelheid warmte afhankelijk van de hoogte van het plafond van de kamer: H = 2,5 m, K = 1, respectievelijk 3 m tot 1,05; 3,5 m tot 1,1; 4 m tot 1,15; 4,5 m tot 1,2;
• k7 - energieverliezen afhankelijk van de structuur boven de verwarmde kamer (koude zolder - K = 1, geïsoleerd - 0,9, verwarmde kamer - 0,8).

Bij het uitvoeren van de berekening wordt rekening gehouden met veel nuances.

Het gebouw heeft bijvoorbeeld 4 buitenmuren, de raamopeningen zijn uitgerust met driedubbele glaseenheden, waarvan de parameters 30% zijn ten opzichte van het vloeroppervlak. Tussen het plafond en de dakconstructie bevindt zich een koude zolder.

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

De resulterende indicator wordt verhoogd met de hoeveelheid thermische energie die nodig is voor warmwatervoorziening (als dit systeem is aangesloten op een apparaat voor vaste brandstoffen).

Berekening voor een warmwaterketel

Deze indicator wordt verkregen met behulp van de volgende formule:

Qw = s × m × Δt, waar

• Qv - energie die nodig is voor een warmwaterketel;
• c - specifieke warmtecapaciteit van de vloeistof (constante waarde gelijk aan 4200 J / kg * K);
• m is de massa van water;
• Δt is het temperatuurverschil tussen koude en verwarmde vloeistof.

Een onjuist gekozen ketelvermogen leidt tot een hoger energieverbruik.

Een gezin van 4 personen verbruikt bijvoorbeeld 150 liter warm water per dag. De ketel is uitgerust met een warmtedrager die de vloeistof afkomstig van het algemene communicatiesysteem kan verwarmen van T = 10 ° C tot T = 80 ° C. In dit geval is het temperatuurverschil Δt = 80 - 10 = 70 ° C.

We vervangen alle waarden in de formule en we krijgen:

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

Je moet bijvoorbeeld direct 150 liter water opwarmen om te wassen. Dienovereenkomstig heeft de indirecte warmtewisselaar een inhoud van 150 liter. Daarom moet tot 28,58 kW / h (energieverbruik voor de kamer) 12,25 kW / h (waterverwarming) worden toegevoegd. In dit geval is de waarde van Qzag lager dan 40,83 kW / h, d.w.z. de luchttemperatuur in de kamers zal lager zijn dan de berekende 20 ° C.

Bij batchverwarming van de vloeistof (capaciteit van de indirecte warmtewisselaar = 50 l) bedragen de kosten 12,25 kW / 3 = 4,08 kW / h. Dienovereenkomstig Qzag = 28,58 + 4,08 = 32,66 kW / h. Dit is het vereiste vermogen van verwarmingsapparatuur om de kamertemperatuur boven 20 ° C te houden en een container met water te verwarmen voor huishoudelijk gebruik.

Berekening van het werkelijke vermogen van een lang brandende ketel aan de hand van het voorbeeld van "Kupper PRACTIC-8"

Het ontwerp van de meeste ketels is ontworpen voor het specifieke type brandstof waarop dit apparaat zal werken.Als voor de ketel een andere categorie brandstof wordt gebruikt die er niet voor is toegewezen, zal het rendement aanzienlijk worden verminderd. Het is ook noodzakelijk om te onthouden over de mogelijke gevolgen van het gebruik van brandstof die niet wordt geleverd door de fabrikant van ketelapparatuur.

Nu zullen we het berekeningsproces demonstreren aan de hand van het voorbeeld van de Teplodar-ketel, het Kupper PRACTIC-8-model. Deze apparatuur is bedoeld voor het verwarmingssysteem van woongebouwen en andere gebouwen met een oppervlakte van minder dan 80 m². Deze ketel is ook universeel en kan niet alleen in gesloten verwarmingssystemen werken, maar ook in open met geforceerde circulatie van het koelmiddel. Deze ketel heeft de volgende technische kenmerken:

1. het vermogen om brandhout als brandstof te gebruiken;
2. gemiddeld per uur verbrandt hij 10 brandhout;
3. het vermogen van deze ketel is 80 kW;
4. de laadkamer heeft een inhoud van 300 liter;
5. De efficiëntie is 85%.

Stel dat de eigenaar espenhout als brandstof gebruikt om de kamer te verwarmen. 1 kg van dit soort brandhout levert 2,82 kWh op. Gedurende een uur verbruikt de ketel 15 kg brandhout, daarom produceert hij warmte 2,82 × 15 × 0,87 = 36,801 kWh warmte (0,87 is het rendement).

Deze apparatuur is niet voldoende voor het verwarmen van een kamer met een warmtewisselaar met een inhoud van 150 liter, maar als het tapwater een warmtewisselaar met een inhoud van 50 liter heeft, is de capaciteit van deze ketel voldoende. Om het gewenste resultaat van 32,67 kW / u te krijgen, moet u 13,31 kg espenbrandhout uitgeven. We maken de berekening met behulp van de formule (32,67 / (2,82 × 0,87) = 13,31). In dit geval werd de benodigde warmte bepaald door de volumeberekeningsmethode.

U kunt ook een onafhankelijke berekening maken en erachter komen hoe lang het duurt voordat de ketel al het brandhout heeft verbrand. 1 liter espenhout heeft een gewicht van 0,143 kg. Daarom past er 294 × 0,143 = 42 kg brandhout in het laadcompartiment. Zoveel hout is voldoende om meer dan 3 uur warm te blijven. Dit is een te korte tijd, daarom is het in dit geval nodig om een ​​ketel te vinden met een ovengrootte die 2 keer groter is.

U kunt ook zoeken naar een brandstofboiler die is ontworpen voor verschillende soorten brandstof. Bijvoorbeeld een ketel van hetzelfde, alleen het Kupper PRO-22-model, dat niet alleen op hout kan werken, maar ook op kolen. In dit geval zal er bij het gebruik van verschillende soorten brandstof een ander vermogen zijn. De berekening wordt onafhankelijk uitgevoerd, rekening houdend met de efficiëntie van elk type brandstof afzonderlijk, en later wordt de beste optie geselecteerd.

Het belang van het berekenen van het vermogen van de ketel

Uw comfort in de koudste periode van de winter hangt af van hoe correct de ketel is geselecteerd voor verwarming in termen van vermogen. Ook de mogelijkheid om een ​​opslagboiler voor warm water te plaatsen of een warm vloersysteem te leggen hangt hiervan af. Als je je gezin alle voordelen van de beschaving wilt bieden, dan zou de kracht van de ketel voldoende moeten zijn voor alle extra apparaten, en niet alleen voor verwarming.

Meer dan nodig

Het is een vergissing om te denken dat het nodig is om een ​​ketel te nemen met een kW-reserve. De kracht van de apparatuur die niet wordt gebruikt, is geld dat in de wind wordt gegooid, en bovendien niet klein.

Er is nog een ander punt waarom dit ongewenst is: het betreft uw veiligheid. Als u een te krachtige ketel hebt gekocht en het verwarmingssysteem is ingesteld op basis van de parameters van het huis, zoals velen doen, dan is het misschien niet bestand tegen de belasting. Uitval van meetinstrumenten, doorbraak van leidingen met kokend water door hoge druk, brand en andere gevaarlijke situaties kunnen op elk moment voorkomen.

Minder dan nodig

Als u een verwarmingsketel op vaste brandstof kiest met minder vermogen dan de kamer nodig heeft, wordt er minder geld uitgegeven aan het gezinsbudget. Je kunt ook een hele kleine ruimte uitkiezen voor een stookruimte. Ketels op vaste brandstoffen met een laag vermogen hebben immers een kleinere veiligheidszone nodig.

De keuze van apparatuur met te lage kW-indicatoren dreigt echter met kou in de wintermaanden. En zelfs als voor jou een comfortabele luchttemperatuur in huis 15-17 ° C is, wil dat nog niet zeggen dat deze geschikt is voor het huis zelf en je renovatie.

Bij dit verwarmingsniveau kunnen de muren op sommige plaatsen vochtig zijn: het behang bladdert af en de schimmel vermenigvuldigt zich. Verwacht daarom te besteden aan reparaties en behandelingen voor het hele gezin.

Op basis van het bovenstaande zou een verwarmingsketel op vaste brandstof in uw huis moeten passen. Anders kunnen extra kosten van geld, tijd en zenuwen niet worden vermeden.