Как да изчислим мощността на газовия котел

Оборудването на къщата на собствената си котелна къща ще му предостави автономна отоплителна система и, ако желаете, също топла вода за кухнята и банята или душ. Ако е възможно свързването на къщата с газопровода, най-добрият вариант е да се инсталира газов котел в котелното. Предвид ниските разходи за газ в сравнение с други енергийни източници, разходите за получаване на топла вода могат да бъдат значително намалени.

Преди да изчислите котела, трябва внимателно да проучите разположението на къщата.

За да направите правилния избор на основния елемент на Вашата котелна централа, първо трябва да изчислите капацитета на газовия котел. Ако е инсталиран електрически бойлер като авариен бойлер (много предпочитат да го направят), трябва да се направят някои допълнителни изчисления. В допълнение към мощността на котела е необходимо да се изчисли напречното сечение на проводниците за неговата връзка и защитното устройство.

Мощността на котлите за отопление се изчислява въз основа на характеристиките на къщата, която се очаква да бъде нагрята, като се отчитат:

• колко етажа в къщата;
• брой стаи на всеки етаж, височина;
• наличие на веранда и таванско пространство;
• как е разположена вентилацията;
• колко и какви конструкции са инсталирани прозорци, врати;
• от какъв материал е построена къщата;
• каква изолация се използва за подове, стени и тавани.

Освен това се взема предвид пространствената ориентация на къщата, минималните температури в региона и други фактори. Да произвеждам изчисляване на изхода на котела и отоплителната мощност на отоплителната система, трябва да вземете предвид максималната загуба на топлина през всички пликове на сградата, вентилацията и т.н.

Как да изчислите топлинната загуба у дома

Преди да изчислите капацитета на газовия котел, трябва внимателно да проучите разположението на къщата, за да узнаете местоположението и площта на помещенията, височината на таваните, материалите, използвани за изолиране на стените, таваните и покрива.

Изчисляване на топлинните загуби у дома.

Отоплителните улици в плановете, разбира се, не са включени, но някои топлинни загуби са неизбежни. За да не се изразходват повече киловатци за отоплението, можете предварително да се грижите за качественото затопляне на цялата къща. В този случай мощността на отоплителните котли може да бъде намалена.

Подробно, въпросът за топлинните загуби в сградния плик се разглежда в SNiP 23-02-2013, където можете да намерите необходимите таблици и формули за изчисляване на загубите на топлина чрез различни материали. Експерименталните данни могат да бъдат намерени в ръководствата за строителството.

Ако искаме да намерим необходимата минимална мощност на котела, можем да пренебрегнем например ефекта от ветровете и посоката на стените на север или на юг. За да изчислим топлинните загуби, нека определим количеството топлина, което губи 1 м² материал, като q, измерено в W / m². Температурната разлика във вътрешността (Tvn) и улицата (Tcn) ще бъде обозначена с dT = (Tvn - Tcn), а устойчивостта на материала е топлопредаване като R (° C * mВ / W).

Съпротивление R = dT / q или q = dT / R.

Това е много подобно на закона на Ом (I = U / R, където I е текущата сила, U е напрежението и R е съпротивлението на веригата). Напрежението U е потенциалната разлика, в нашия случай температурната разлика. Текущата сила е количеството заряд и тук е количеството топлина.

Ако привлечем аналогия по-нататък, стените, подът, прозорците могат да бъдат представени като паралелни съпротивления, а многопластовите конструкции с нагревател - като последователни. Остава да се намери в тази схема "силата на тока".

Фигура 1. Топлинни загуби на стени и подове.

Някои стойности на топлинните загуби за стени, подове и тавани от различни материали могат да бъдат намерени в таблицата на фиг. 1.

За да намерите общата сума на загубата на топлина, което трябва да се изчислява площта на всеки проект, който се отчита отделно, прозорци, стени и така нататък. Когато става дума за многослойни конструкции, е необходимо да се намери (в директории), специфичната термично съпротивление на всеки слой, да ги добавите, и след това да се намери на топлинните загуби общата площ, като се вземе предвид общото съпротивление.

Изчисленията използват температурата на най-студената седмица в региона, където се намира сградата. За всяка стая изберете температурата според желанията им.

Пример за изчисления за отделна стая

Фигура 2: Отделяне на топлинната загуба на прозорци и изолационни стъкла.

Като пример откриваме топлинната загуба на отделна стая. Характеристиките му са както следва:

• дължина 4 м;
• ширина 5 м;
• височина 2,8 м;
• 2 външни стени;
• стенен материал - тухла, дебелина - 2 тухли (или 0.54 м);
• 2 прозорци с двойни рамки;
• мансарден етаж;
• дървени подове.

Ние вземаме данните в таблиците, фигури 1 и 2. Фиг. 2 - данни за прозорци и прозорци с двоен стъклопакет с различни конструкции. Стаята ще се счита за непланирана, без изолация по стените. Нека изчислим мощността, която трябва да вземем от газовия котел (или електрически), за да компенсираме тези загуби. За да изчислите котела в пълен размер, трябва да изчислите мощността, която да компенсира загубите на топлина във всяка стая.

При изчисляване на мощността за различни помещения трябва да се помни, че комфортната температура в спалнята, в хола или например в банята може да е леко различна, тъй като температурата е извън нея. Но при тези приблизителни изчисления вземаме температурата на улицата -30 ° C, а в стаята - +20 ° С.

От таблицата вземаме стойността на топлинната загуба на прозореца, равна на 216 W при q = 135 W / m². Сега изчислете неговата площ, е необходимо за следните изчисления: Sokna = 216 (W) / 135 (W / m²) = 1,6 m². Следователно, 2 прозореца са с площ от 3,2 м².

Изчисляване на мощността на газовия котел.

Разгледайте зоната на 2 външни стени без прозорци: Стени = 2,8 м х (4 + 5) м - 2 × Sqna = 2,8 × (4 + 5) m² - 3,2 m² = 22 m².

Подовата площ ще бъде равна на площта на тавана: S = поле = S таван = 20 m².

Температурната разлика е проста: dT = 20 - (-30) = 50 ° C. Сега можем да открием специфичните загуби на топлина за стените, пода и тавана: qi = dT / Ri. От таблиците (фигури 1 и 2) намираме данните, от които се нуждаем:

• Rokna = 0.37;
• Rstena = 0.405;
• Rpola = 1.85;
• R = 1.53.

Следователно, ние получаваме топлинни загуби на 1 m² повърхност:

• qq = 50 / 0,37 = 135,135, закръглени до 135 W / m²;
• qstens = 50 / 0.405 = 123.456, закръглени до 124 W / m²;
• q поле = 50 / 1.85 = 27,027, закръглено до 27 W / m²;
• q таван = 50 / 1.43 = 34.965, закръглено до 35 W / m².

Сега можем да намерим загубата за цялата площ на всяко помещение, ние ги обозначаваме Qi = qi × Si:

• Q екран = q прозорец × Sq. = 135 W / m² х 3.2 m2 = 432 W;
• Qstenes = qsteny × Ssteny = 124 W / m²² 22 мм = 2728 W;
• Qpole = qpole × Sfield = 27 W / м2 × 20 мм = 540 W;
• Q Таван = q Таван × S Таван = 35 W / m²² 20 m² = 700 W.

Общо Q = 4400 W, тези топлинни загуби ще бъдат в тази стая и повечето от тях са на стените.

Топлоизолация на помещението

Класификация на котлите.

Както показват изчисленията, за загряването на примерна стая (без нагревател) да се поддържа температура от + 20 ° C, е необходимо да се вземат 4,4 kW от целия капацитет на газовия котел. Сега ние добавяме към стените нагревател, например, пластир слой от 2 до 3 см, такива данни е в таблицата на Фиг. 1.

Устойчивост на топлопредаване за мазилка R = 0.035. Нека си припомним сравнението с електрическата верига. За да се намери общото съпротивление на измазаната стена, ние изчисляваме, както в случая на серийна връзка, то ние добавяме съпротивлението. Сега Rstena = 0.405 + 0.035 = 0.44.

Намираме новата стойност на стената = 50 / 0.44 = 113.63 (63), закръглена до 114 W / m². Или за цялата стена Qstenes = qstens × Стени = 114 W / m² × 22 m² = 2508 W. Без мазилка е 2728 W, така че 220 W отоплителна мощност може да бъде спестена чрез просто измазване на стената от едната страна.

Сега добавяме към стената лист от гипсокартон, а под него поставяме пластмасовата пяна, ние вземаме съпротивлението на материалите от указателя:

• Ripsokartona = 0.21;
• Rhenoplast = 0,04 - 0,045, нека бъде 0,04.

Нека преизчислим общото съпротивление: Rstena = 0.405 + 0.035 + 0.21 + 0.04 = 0.44 + 0.25 = 0.69.

Тогава Qstens = 72,463, или 73 W / m², оттук Q стени = 1606 W. Оказва се, че сега топлинната мощност спести още 902 вата и в сравнение с непланираната стена - 1122 вата.

Сега да вземем прозорците с двоен стъклопакет. Очила с дебелина 4 мм. Неговото означение в таблицата изглежда така: 4-Ar6-4-Ar6-4K, загубите ще бъдат 133 W срещу 216 W на конвенционален прозорец. Като се има предвид, че има 2 прозореца с обща площ от 3,2 м², тогава Qk = 133 × 2 = 266 W срещу 432 W на стария прозорец. Още 166 W са спестени, общо - 1288 W.

Тогава общата топлинна загуба ще бъде 4400 - 1288 = 3112 W.

Какво друго трябва да се има предвид

Устройството на котела е на газ.

Така че, приблизително изчисляване на мощността, необходима за отопление на една стая. Но това не взема предвид местоположението на стаята по отношение на страните на света и вятърът се издига. Не беше взето под внимание на кой етаж е разположена стаята, вентилация, включително инфилтрация и топлинни загуби през вратите на улицата.

Инфилтрацията - естественият приток на въздух в стаите през пукнатините на вратите, прозорците и други пропуски - обикновено се пренебрегва. По отношение на вентилацията мненията са двусмислени, много зависи от дизайна на самата вентилация и от честотата на обмен на въздух в помещението. Според стария SNiP се смяташе, че пълният обмен на въздуха трябва да се извършва на час, а за всеки квадратен метър са необходими 3 m3 въздух.

Но в действителност такива условия не отговарят на всички помещения. Следователно, обикновено 40% от общата топлинна загуба в обграждащите конструкции се добавя към вентилацията.

При отчитане на ориентацията на заграждащите структури в посока на север, североизток или северозапад, обикновено се добавят 10% към съществуващите топлинни загуби. На юг и югоизток - 5%.

Приблизително 15% ще бъдат топлинни загуби чрез фундамент, разположен на замръзнала земя. Стени и преградни стени, зад които се намират отопляеми помещения, не се включват в изчисляването на топлинните загуби, а ако не се нагрява помещение зад стената, се въвежда коефициент 70% за коригиране на резултата, т.е. получената стойност се умножава по 0,7.

Ако котелът ще работи и за осигуряване на топла вода, например чрез котел, се добавят допълнителни 25% към общия му капацитет.

За да не се правят множество изчисления с помощта на формули, коефициенти, корекции и таблици, обикновено се използват специални програми за изчисляване на топлинните загуби в сградите. Има много такива програми:

• "Топлинна загуба на сгради" от ENLAB.RU;
• Herz OZC;
• ALLKLIMA и други.

Много програми за изчисление се изграждат на базата на Excel таблици, тъй като основната трудност при изчисляването е в голям брой фактори, които влияят върху топлинните загуби.

Програмите произвеждат изчисления за различни райони на района, като отчитат многобройните корекции за всеки обект. Да броим всичко това ръчно дълго и твърдо, изисква много внимание, за да избегнем грешки. Резултатът от изчислението е по-точен, но не изисква допълнителна такса, както за работата на професионален дизайнер.

Свързване на система за архивиране

Електрическа схема на котела.

За отопление на къщата е възможно да се използва електрически бойлер като резервна част. Изборът на мощност на такива котли има по-широк обхват. Ако газовите котли обикновено имат минимална мощност повече от 10 kW, капацитетът на електрическия бойлер може да бъде избран от 4 kW. Може би резервната система ще поддържа само част от отоплението или само захранването с топла вода.

Комбинирайте два котела в една и съща система може да използвате резервоари за съхранение на топлина или просто чрез превключване на водата с помощта на фитинги.

Изборът на мощността на електрическия бойлер е направен по същата схема като газовия котел, може само да се направи отделно изчисление на помещенията, които ще бъдат загрявани от резервната схема, ако не покрива цялата къща. Отделни изчисления изискват електрическа схема на свързване, по-точно - токът на защитните изключватели и напречното сечение на проводниците.

Изборът на защитни устройства и машини се основава на характеристиките на избрания кабел. Устройствата за остатъчен ток се избират в зависимост от предназначението им (защита от пожар, токов удар) и броя на използваните фази.

Електрически котли с мощност до 12 kW могат да бъдат свързани към еднофазна мрежа, повече мощност - само до 3-фазно, освен това, за да се използва котел с мощност над 10 kW, трябва да получите разрешение от Органа за надзор на енергетиката.

За да свържете електрическия котел, е необходимо да поставите отделно окабеляване, спазвайки всички изисквания за безопасност, включително пожарна безопасност.

Няколко заключителни забележки

Схемата за отопление на газовия котел.

След като се изчисли необходимата мощност на котела, включително отопление и осигуряване на топла вода на къщата, към изчислените стойности обикновено се прибавя граница на безопасност от 10%, умножейки резултата с 1,1. Ако стойността е получена с десетична фракция, изходът на котела е закръглен.

За да се изчисли необходимата мощност, често се използва опростена формула, която включва специфичната мощност на котела - специфична. Той се приема като средният коефициент за коригиране на мощността на Wcotl за определен регион, като се отчитат неговите климатични особености.

Формулата има следната форма: W = = W Специфичен × S, където S е площта на цялата сграда, включително помещения за поддръжка.

Тази формула не дава точна стойност за избора на мощност на котела, но ви позволява да определите коя единица трябва да бъде изчислена. Таблицата на стойностите на този коефициент е показана на фиг. 4. Понякога се получава средно 1 кВт на 10 м², но тази стойност е прекалено приблизителна и изисква по-точни изчисления.

Не купувайте бойлер и с голяма мощност, тъй като неговата автоматизация е проектирана за определен режим на работа. Нарушаването на условията на конструирането може да доведе до неизправности и неизправности, преждевременна повреда на отделните елементи на оборудването.