Tính toán công suất của lò hơi đốt nóng nhiên liệu rắn

Để lựa chọn một nồi hơi nhiên liệu rắn, bạn cần phải chú ý đến công suất. Thông số này cho biết lượng nhiệt mà một thiết bị cụ thể có thể tạo ra khi kết nối với hệ thống sưởi. Điều này phụ thuộc trực tiếp vào việc liệu có thể với sự trợ giúp của các thiết bị đó để cung cấp nhiệt cho ngôi nhà ở mức cần thiết hay không.

Ví dụ, trong một căn phòng được lắp đặt một nồi hơi có công suất thấp, nó sẽ mát mẻ nhất. Ngoài ra, không phải lựa chọn tốt nhất là lắp đặt một lò hơi có công suất vượt quá bởi vì nó sẽ liên tục làm việc ở chế độ tiết kiệm, và điều này sẽ làm giảm đáng kể chỉ số hiệu quả.

Vì vậy, để tính toán công suất của lò hơi để sưởi ấm một ngôi nhà riêng, bạn cần phải tuân theo các quy tắc nhất định.

Làm thế nào để tính toán công suất của một lò hơi đốt nóng, biết thể tích của căn phòng được sưởi ấm?

Sản lượng nhiệt của lò hơi được xác định theo công thức:

Q = V × ΔT × K / 850

• Q
  - lượng nhiệt tính bằng kW / h
• V
  - thể tích của căn phòng được sưởi ấm tính bằng mét khối
• ΔT
  - sự khác biệt giữa nhiệt độ bên ngoài và bên trong ngôi nhà
• ĐẾN
  - hệ số tổn thất nhiệt
• 850
  - số mà tích của ba thông số trên có thể được chuyển đổi thành kW / h

Mục lục ĐẾN

có thể có các nghĩa sau:

• 3-4 - nếu cấu trúc của tòa nhà được đơn giản hóa và bằng gỗ, hoặc nếu nó được làm bằng tấm định hình
• 2-2,9 - phòng có ít vật liệu cách nhiệt. Căn phòng như vậy có kết cấu đơn giản, chiều dài của 1 viên gạch bằng độ dày của tường, cửa sổ và mái nhà có cấu tạo giản lược.
• 1-1,9 - cấu trúc tòa nhà được coi là tiêu chuẩn. Những ngôi nhà này có một tab gạch đôi và một vài cửa sổ đơn giản. Mái nhà thông thường
• 0,6-0,9 - cấu trúc của tòa nhà được coi là sẽ được cải thiện. Một tòa nhà như vậy có cửa sổ lắp kính hai lớp, nền sàn dày, tường gạch và cách nhiệt kép, mái cách nhiệt bằng vật liệu tốt.

Dưới đây là tình huống trong đó một lò hơi gia nhiệt được chọn theo thể tích của phòng được sưởi ấm.

Căn nhà có diện tích 200 m², tường cao 3 m, cách nhiệt vào loại nhất. Nhiệt độ môi trường gần nhà không xuống dưới -25 ° C. Hóa ra ΔT = 20 - (-25) = 45 ° C. Hóa ra là để tìm ra nhiệt lượng cần thiết để sưởi ấm một ngôi nhà, bạn cần thực hiện phép tính sau:

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

Kết quả thu được vẫn chưa được làm tròn, vì hệ thống cấp nước nóng vẫn có thể được kết nối với nồi hơi.

Nếu nước để rửa được làm nóng theo một cách khác, thì kết quả thu được một cách độc lập không cần phải điều chỉnh và giai đoạn tính toán này là cuối cùng.

Làm thế nào để tính nhiệt lượng cần thiết để đun nóng nước?

Để tính toán lượng nhiệt tiêu thụ trong trường hợp này, cần phải cộng lượng nhiệt tiêu thụ cho việc cấp nước nóng vào chỉ số trước một cách độc lập. Để tính toán nó, bạn có thể sử dụng công thức sau:

Qw = s × m × Δt

• với
  - nhiệt dung riêng của nước, luôn bằng 4200 J / kg K,
• m
  - khối lượng nước tính bằng kg
• Δt
  - sự chênh lệch nhiệt độ giữa nước đun nóng và nước vào từ nguồn cấp nước.

Ví dụ, một gia đình trung bình tiêu thụ trung bình 150 lít nước ấm. Chất làm mát làm nóng lò hơi có nhiệt độ 80 ° C, nhiệt độ của nước đến từ nguồn cấp nước là 10 ° C thì Δt = 80 - 10 = 70 ° C.

Vì thế:

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

Sau đó, bạn cần làm như sau:

1. Giả sử bạn cần đun nóng 150 lít nước một lúc, nghĩa là công suất của dàn trao đổi nhiệt gián tiếp là 150 lít, do đó phải tăng thêm 12,25 kW / h thành 28,58 kW / h.Điều này được thực hiện vì chỉ số Qzag nhỏ hơn 40,83, do đó, phòng sẽ mát hơn 20 ° C dự kiến.
2. Nếu nước được đun nóng theo từng phần, tức là dung tích của thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp là 50 lít, thì chỉ số 12,25 phải chia cho 3 rồi cộng độc lập với 28,58. Sau những tính toán này, Qzag bằng 32,67 kW / h. Chỉ báo kết quả là công suất của lò hơi, cần thiết để làm nóng phòng.

https://youtu.be/sm2yTOiXJZ8

Tính toán nhiệt cho DHW

Để tính lượng nhiệt cần dùng để đun nóng nước, bạn cần sử dụng công thức Qw = s * m * Δt:

• c ở đâu nhiệt dung riêng của nước (chỉ số luôn bằng 4200 J / kg * K);
• m - khối lượng của nước tính bằng kg;
• Δt chênh lệch nhiệt độ giữa nước nóng và được cung cấp từ nguồn cấp nước.

Lựa chọn lò hơi theo diện tích của một ngôi nhà riêng. Làm thế nào để thực hiện một phép tính?

Tính toán này chính xác hơn vì nó tính đến một số lượng lớn các sắc thái. Nó được sản xuất theo công thức sau:

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

1. 0,1 kw
   - tỷ lệ nhiệt yêu cầu trên 1 m².
2. S
   - diện tích của căn phòng được sưởi ấm.
3. k1
   cho biết nhiệt bị mất do cấu trúc của cửa sổ và có các chỉ số sau:

• 1,27 - kính đơn cạnh cửa sổ
• 1,00 - cửa sổ lắp kính hai lớp
• 0,85 - kính ba cạnh cửa sổ

1. k2
   cho thấy nhiệt đã bị mất do diện tích của cửa sổ (Sw). Sw đề cập đến diện tích sàn Sf. Các chỉ số của nó như sau:

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

1. k3
   cho thấy sự rò rỉ nhiệt qua các bức tường. Có thể như sau:

• 1.27 - cách nhiệt kém chất lượng
• 1 - tường nhà dày 2 viên gạch hoặc cách nhiệt dày 15 cm.
• 0,854 - cách nhiệt tốt

1. k4
   cho biết lượng nhiệt bị mất do nhiệt độ bên ngoài tòa nhà. Có các chỉ số sau:

• 0,7, khi tz = -10 ° C;
• 0,9 đối với tz = -15 ° C;
• 1,1 đối với tz = -20 ° C;
• 1,3 đối với tz = -25 ° C;
• 1,5 cho tz = -30 ° C.

1. k5
   cho biết bao nhiêu nhiệt bị mất do các bức tường bên ngoài. Có các nghĩa sau:

• 1,1 trong tòa nhà 1 bức tường bên ngoài
• 1,2 trong tòa nhà 2 bức tường bên ngoài
• 1,3 trong tòa nhà 3 bức tường bên ngoài
• 1,4 trong tòa nhà 4 bức tường bên ngoài

1. k6
   cho biết lượng nhiệt cần bổ sung và phụ thuộc vào chiều cao của trần (H):

• 1 - đối với chiều cao trần 2,5 m;
• 1,05 - cho chiều cao trần là 3,0 m;
• 1,1 - đối với chiều cao trần 3,5 m;
• 1,15 - đối với chiều cao trần 4,0 m;
• 1,2 - cho chiều cao trần 4,5 m.

1. k7
   cho thấy bao nhiêu nhiệt đã bị mất. Tùy thuộc vào loại tòa nhà nằm phía trên phòng có hệ thống sưởi. Có các chỉ số sau:

• 0,8 phòng sưởi ấm;
• 0,9 căn gác ấm;
• 1 gác xép lạnh.

Ví dụ, chúng tôi sẽ lấy các điều kiện ban đầu giống nhau, ngoại trừ tham số của cửa sổ, có một đơn vị kính ba và chiếm 30% diện tích sàn. Cấu trúc có 4 bức tường bên ngoài và một tầng áp mái lạnh lẽo phía trên.

Sau đó, phép tính sẽ như thế này:

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

Chỉ số này phải được tăng lên, đối với điều này, bạn cần phải thêm độc lập lượng nhiệt cần thiết cho DHW, nếu nó được kết nối với lò hơi.

Nếu bạn không cần thực hiện các phép tính chính xác, thì bạn có thể sử dụng bảng vạn năng. Với nó, bạn có thể xác định công suất của lò hơi theo diện tích của ngôi nhà. Ví dụ, một lò hơi có công suất 19 kW thích hợp để sưởi ấm một căn phòng có diện tích 150 mét vuông, và 200 mét vuông để sưởi ấm. nó sẽ yêu cầu 22 kW.

Các phương pháp trên rất hữu ích trong việc tính toán công suất của lò hơi để sưởi ấm ngôi nhà.

Phương pháp tính toán

Để duy trì nhiệt độ thoải mái trong các khu ở, việc trang bị hệ thống sưởi một cách độc lập, cần tính đến sự mất nhiệt qua nền sàn, tường, trần, kết cấu cửa đi và cửa sổ. Phải có nguồn điện dự trữ trong trường hợp có sương giá nghiêm trọng.

Bằng thể tích của khu vực được nung nóng

Công thức tính nhiệt lượng:

Q = V × ΔT × K / 850, trong đó

• Q là nhiệt lượng, kW / h;
• V là thể tích của căn phòng, m³;
• ΔT là hiệu nhiệt độ giữa môi trường không khí bên ngoài và bên trong;
• K - hệ số tổn thất nhiệt năng;
• 850 là một số không đổi để chuyển đổi sang kWh.

Bạn có thể tính nhiệt lượng bằng thể tích của khu vực được nung nóng.

Giá trị hệ số nhiệt cho các đối tượng khác nhau:

• kết cấu công trình cải tiến (tường gạch, sàn dày, cửa sổ lắp kính hai lớp ở các ô cửa sổ, lớp cách nhiệt làm 2 lớp) - K = 0,6-0,9;
• nhà ở tiêu chuẩn - K = 1-1,9;
• nhà xây đơn giản có một lớp cách nhiệt và cửa sổ tiêu chuẩn - K = 2-2,9;
• nhà gỗ - K = 3-4.

Khi tính toán lượng nhiệt cần thiết cho tất cả các phòng sinh hoạt của ngôi nhà, cần tính đến việc đun nóng nước cho nhu cầu tiêu dùng của gia đình.

Theo diện tích của căn phòng

Khi tính toán lượng nhiệt cần thiết cho một căn phòng, nhiều sắc thái được tính đến, do đó, phương pháp này chính xác hơn.

Công thức: Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3… .. k7, trong đó

• suất nhiệt năng - 0,1 kW / m²;
• S là diện tích của lãnh thổ;
• k1 - chỉ số tổn thất qua các cấu trúc cửa sổ (kính đơn - 1,27, đôi - 1, ba - 0,85);
• k2 là nhiệt tiêu thụ trên diện tích cửa sổ (Sw) so với diện tích sàn Sf (tại Sw / Sf = 0,1, k2 = 0,8; tương ứng 0,2 đến 0,9; 0,3 đến 1,0; 0,4 đến 1,1 và 0,5 đến 1,2) ;
• k3 - rò rỉ năng lượng qua các bức tường của phòng (khi sử dụng vật liệu cách nhiệt chất lượng thấp - 1,27; sử dụng vật liệu có độ dày 15 cm hoặc gạch kép - 1,0; đối với vật liệu cách nhiệt chất lượng cao - 0,854);
• k4 - tổn thất nhiệt do nhiệt độ bên ngoài (ở T = -10 ° C, k4 = 0,7, tương ứng, -15 ° C đến 0,9; -20 ° C đến 1,1; -25 ° C đến 1,3; -30 ° C đến 1,5);
• k5 - chi phí năng lượng do 1 bức tường ngoài - 1,1; 2 - 1,2; 3 - 1,3; 4 - 1,4;
• k6 - lượng nhiệt bổ sung phụ thuộc vào chiều cao của trần phòng: H = 2,5 m, K = 1, tương ứng, 3 m đến 1,05; 3,5m đến 1,1; 4 m đến 1,15; 4,5 m đến 1,2;
• k7 - tổn thất năng lượng phụ thuộc vào kết cấu nằm phía trên phòng được sưởi ấm (gác lạnh - K = 1, cách nhiệt - 0,9, phòng sưởi - 0,8).

Khi thực hiện phép tính, nhiều sắc thái được tính đến.

Ví dụ, tòa nhà có 4 bức tường bên ngoài, các ô cửa sổ mở ra được trang bị kính 3 lớp, thông số bằng 30% so với diện tích sàn. Có một tầng áp mái lạnh giữa trần và cấu trúc mái.

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

Chỉ báo kết quả được tăng lên bởi lượng nhiệt năng cần thiết để cung cấp nước nóng (nếu hệ thống này được kết nối với thiết bị nhiên liệu rắn).

Tính toán cho một nồi hơi nước nóng

Chỉ số này thu được theo công thức sau:

Qw = s × m × Δt, trong đó

• Qv - năng lượng cần thiết cho nồi đun nước nóng;
• c - nhiệt dung riêng của chất lỏng (giá trị không đổi bằng 4200 J / kg * K);
• m là khối lượng của nước;
• Δt là hiệu số nhiệt độ giữa chất lỏng lạnh và chất lỏng nóng lên.

Lựa chọn công suất lò hơi không chính xác sẽ dẫn đến tăng tiêu thụ năng lượng.

Ví dụ, một gia đình 4 người tiêu thụ 150 lít nước nóng / ngày. Lò hơi được trang bị một chất mang nhiệt có khả năng đốt nóng chất lỏng đến từ hệ thống thông tin liên lạc chung từ T = 10 ° C đến T = 80 ° C. Trong trường hợp này, chênh lệch nhiệt độ Δt = 80 - 10 = 70 ° C.

Chúng tôi thay thế tất cả các giá trị trong công thức và chúng tôi nhận được:

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

Ví dụ, bạn cần làm nóng ngay 150 lít nước để giặt. Theo đó, dàn trao đổi nhiệt gián tiếp có dung tích 150 lít. Do đó, để 28,58 kW / h (tiêu thụ năng lượng cho phòng), phải thêm 12,25 kW / h (đun nước). Trong trường hợp này, giá trị của Qzag thấp hơn 40,83 kW / h, tức là nhiệt độ không khí trong các phòng sẽ nhỏ hơn 20 ° C được tính toán.

Với việc gia nhiệt hàng loạt chất lỏng (công suất của bộ trao đổi nhiệt gián tiếp = 50 l), chi phí sẽ là 12,25 kW / 3 = 4,08 kW / h. Theo đó, Qzag = 28,58 + 4,08 = 32,66 kW / h. Đây là công suất cần thiết của thiết bị sưởi để duy trì nhiệt độ phòng trên 20 ° C và làm nóng bình chứa bằng nước để sử dụng trong gia đình.

Tính toán công suất thực của lò hơi đốt lâu bằng cách sử dụng ví dụ về "Kupper PRACTIC-8"

Thiết kế của hầu hết các nồi hơi được thiết kế cho loại nhiên liệu cụ thể mà thiết bị này sẽ hoạt động.Nếu một loại nhiên liệu khác được sử dụng cho lò hơi mà không được chỉ định lại cho nó, hiệu suất sẽ giảm đáng kể. Cũng cần nhớ về những hậu quả có thể xảy ra khi sử dụng nhiên liệu không do nhà sản xuất thiết bị nồi hơi cung cấp.

Bây giờ chúng ta sẽ trình bày quy trình tính toán bằng ví dụ về nồi hơi Teplodar, kiểu Kupper PRACTIC-8. Thiết bị này dành cho hệ thống sưởi của các tòa nhà dân cư và các cơ sở khác có diện tích dưới 80 m². Ngoài ra, lò hơi này là phổ biến và có thể hoạt động không chỉ trong các hệ thống sưởi ấm kín, mà còn trong các hệ thống hở có tuần hoàn cưỡng bức của chất làm mát. Lò hơi này có các đặc tính kỹ thuật sau:

1. khả năng sử dụng củi làm chất đốt;
2. trung bình mỗi giờ, anh đốt được 10 cây củi;
3. công suất của lò hơi này là 80 kW;
4. buồng bốc có thể tích 300 lít;
5. Hiệu suất là 85%.

Giả sử rằng chủ nhân sử dụng gỗ cây dương làm chất đốt để sưởi ấm căn phòng. 1 kg củi loại này cho 2,82 kWh. Trong một giờ, lò tiêu thụ 15 kg củi, do đó, nó sinh ra nhiệt lượng 2,82 × 15 × 0,87 = 36,801 kWh nhiệt (hiệu suất là 0,87).

Thiết bị này không đủ để sưởi ấm một căn phòng có thiết bị trao đổi nhiệt với thể tích 150 lít, nhưng nếu DHW có thiết bị trao đổi nhiệt với thể tích 50 lít, thì công suất của lò hơi này sẽ khá đủ. Để có được kết quả mong muốn là 32,67 kW / h, bạn cần tiêu tốn 13,31 kg củi cây dương. Chúng tôi thực hiện phép tính bằng công thức (32,67 / (2,82 × 0,87) = 13,31). Trong trường hợp này, nhiệt lượng cần thiết được xác định bằng phương pháp tính thể tích.

Bạn cũng có thể tính toán độc lập và tìm ra thời gian cần thiết để lò hơi đốt hết củi. 1 lít gỗ dương có khối lượng 0,143 kg. Do đó, khoang tải sẽ chứa được 294 × 0,143 = 42 kg củi. Bấy nhiêu gỗ sẽ đủ để giữ ấm trong hơn 3 giờ. Đây là khoảng thời gian quá ngắn, do đó, trong trường hợp này, cần tìm một lò hơi có kích thước lò lớn gấp 2 lần.

Bạn cũng có thể tìm kiếm một nồi hơi nhiên liệu được thiết kế cho một số loại nhiên liệu. Ví dụ, một nồi hơi từ cùng một loại, chỉ có kiểu Kupper PRO-22, không chỉ có thể hoạt động trên gỗ mà còn trên than. Trong trường hợp này, khi sử dụng các loại nhiên liệu khác nhau sẽ có công suất khác nhau. Việc tính toán được thực hiện độc lập, có tính đến hiệu suất của từng loại nhiên liệu riêng biệt, sau đó sẽ chọn ra phương án tốt nhất.

Tầm quan trọng của việc tính toán công suất của lò hơi

Sự thoải mái của bạn trong thời kỳ lạnh giá nhất của mùa đông phụ thuộc vào cách lựa chọn đúng cách lò hơi để sưởi ấm về mặt công suất. Ngoài ra, khả năng lắp đặt một nồi hơi lưu trữ nước nóng hoặc đặt hệ thống sàn ấm cũng phụ thuộc vào điều này. Nếu bạn định cung cấp cho gia đình mình tất cả những lợi ích của nền văn minh, thì công suất của lò hơi phải đủ cho tất cả các thiết bị bổ sung chứ không chỉ để sưởi ấm.

Hơn cần thiết

Sai lầm khi nghĩ rằng cần phải lấy một lò hơi có công suất dự trữ kW. Sức mạnh của trang bị sẽ không được sử dụng là tiền ném vào gió, hơn nữa cũng không hề nhỏ.

Có một điểm khác tại sao điều này là không mong muốn - nó liên quan đến sự an toàn của bạn. Nếu bạn mua một lò hơi quá mạnh và hệ thống sưởi ấm được thiết lập dựa trên các thông số của ngôi nhà, thì đơn giản là nó có thể không chịu được tải. Hỏng các dụng cụ đo lường, thủng ống dẫn nước sôi do áp suất cao, cháy nổ và các tình huống nguy hiểm khác có thể xảy ra bất cứ lúc nào.

Ít hơn cần thiết

Chọn một lò hơi đốt nhiên liệu rắn có công suất thấp hơn yêu cầu của phòng thì ngân sách gia đình sẽ ít tốn tiền hơn. Bạn cũng có thể chọn một phòng rất nhỏ cho phòng nồi hơi. Rốt cuộc, nồi hơi nhiên liệu rắn có công suất thấp yêu cầu một vùng an toàn nhỏ hơn.

Tuy nhiên, việc lựa chọn thiết bị có chỉ số kW quá thấp có nguy cơ bị lạnh trong những tháng mùa đông. Và ngay cả khi đối với bạn nhiệt độ không khí thoải mái trong nhà là 15-17 ° C, điều này không có nghĩa là nó phù hợp với chính ngôi nhà và công việc cải tạo của bạn.

Ở mức độ nóng này, tường có thể bị ẩm ở những chỗ: giấy dán tường sẽ bị bong tróc và nấm sẽ sinh sôi. Do đó, dự kiến ​​sẽ chi tiêu cho việc sửa chữa và điều trị cho cả gia đình.

Dựa trên những điều trên, một lò hơi đốt nhiên liệu rắn nên phù hợp với ngôi nhà của bạn. Nếu không, không thể tránh khỏi những chi phí bổ sung về tiền bạc, thời gian và thần kinh.