Як розрахувати потужність опалювального котла

Система опалення будинку повинна бути такою, щоб у його приміщеннях, незалежно від погоди за вікном, завжди підтримувалася однакова температура. Таке завдання тепломережа може виконувати тільки тоді, коли був зроблений вибір досить потужного котла. Тому перед створенням будь-якої опалювальної системи необхідно проводити розрахунок потужності котла опалення.

Самі застосовуються методи

Вони передбачають використання одного нормативного показника – кількості ват на одиницю площі або об’єму приміщення.

Отже, теплова потужність сильного по ККД котла можна визначити за допомогою методу:

  1. По площі.
  2. За об’ємом.

Перший дуже часто люблять використовувати продавці котлів тривалого горіння, адже він простий. Згідно з ним, щоб порахувати теплову потужність пристрою, потрібно помножити площа приватного будинку на 100 Вт.

Наприклад, приватний будинок має площу 150 кв. м. Згідно з методом по площі, щоб опалити його, потрібно створити 150 * 100 = 15 000 Вт або 15 кВт тепла. Відповідно, продавці рекомендують зробити вибір таких моделей котлів тривалого горіння або класичних пристроїв, які мають цю теплову потужність. При цьому вони часто радять збільшити її на 20%.

Що стосується методу за обсягом, то його використовують такий нормативний показник: 41 Вт на 1 куб. м. Щоб розрахувати потужність котла тривалого горіння або газового пристрою за цим методом, потрібно:

  1. Визначити обсяг внутрішнього простору приватного будинку. Якщо вищезгаданий будинок має стіни з висотою 3 м і є одноповерховим, то обсяг становить 450 куб. м.
  2. Помножити 41 на обсяг будівлі. Результат і буде затребуваною потужністю парового пристрою або саморобного котла тривалого горіння. Для використовуваного прикладу потужність котла дорівнює 41х450 = 18450 Вт або 18,45 кВт.

Обидва методи є не зовсім точними оскільки не враховують особливості конструкції приватного будинку і рівень його теплоізоляції.

Алгоритм методу, що враховує втрати тепла будинки

Теплові втрати приватного будинку, які повинні компенсувати будь-які газові або твердопаливні котли тривалого горіння залежать як від конструкції будівлі, так і від температури повітря за вікном. Зрозуміло, що найбільших втрат тепла будуть при самій низькій температурі. Саме ця кількість тепла і має бути рівним або трохи меншим теплової потужності будь-якого підбирається з більшим ККД котла тривалого горіння.

Алгоритм методу, за допомогою якого можна порахувати ці втрати, тобто затребувану потужність котла, передбачає:

  1. Вимірювання товщини і розрахунок площі поверхні всіх конструктивних елементів приватного будинку (стін, вікон, дверей, стелі, підлоги).
  2. Визначення кількості тепла, яке може пройти через них за 1 годину.
  3. Розрахунок кількості тепла, необхідного для нагрівання вентиляційного повітря.
  4. Підсумовування всіх отриманих показників.

Отримання вихідних даних

Перед тим як розрахувати потужність котла і здійснити його вибір, необхідно виконати такі дії:

  1. Зайнятися визначенням площі поверхні всіх конструктивних елементів будинку. Найпростіше це зробити, якщо є проект житла. Якщо його немає, то потрібно брати рулетку і вимірювати ширину і довжину стін, вікон, дверей. Дані записуються в блокнот. Відразу варто вираховувати площу поверхні виміряних частин. Площа поверхні стін коригують на площу вікон і дверей.
  2. Виміряти товщину стін (при цьому дізнатися товщину цегляної кладки, штукатурки, теплоізоляції), дверей та інших елементів. Дані записують в блокнот. При цьому вказують, з яких матеріалів зроблено виміряний огорожу.
  3. Визначити мінімальну температуру повітря в найбільш холодні зимові дні.
  4. Зробити вибір температури, до якої повинен відбуватися нагрівання повітря всередині будинку.
  5. Взяти довідник і виписати коефіцієнти теплопровідності для всіх матеріалів, з яких зроблений будинок.

Розрахунок тепла, яке йде через стіни

Цей етап такого процесу, як розрахунок потужності котла опалення парового або водяного, передбачає використання двох формул.

перша:

де R є термічним опором конструктивного елементу (наприклад, цегляної кладки). Визначається в м? * ° С / Вт,

w – товщина конструктивного елементу (потрібно брати в метрах),

? – коефіцієнт теплопровідності матеріалу, з якого зроблений окремий елемент будинку (одиниця виміру Вт / м * ° С).

друга:

де Q – кількість тепла, яке проходить через конструктивний елемент (визначається в Вт),

Rзаг – загальний термічний опір стіни,

tв – температура, до якої потрібно проводити нагрівання повітря, використовуючи парові або водогрійні котли великої потужності,

tн – найнижча температура повітря за вікном,

S – певна в кв. м площа поверхні конструктивного елементу.

При визначенні кількості тепла, яке йде через стіну, потрібно вираховувати кілька R, а саме для цегляної кладки, штукатурки, теплоізоляції. Потім ці R підсумовують, і результат підставляють в другу формулу.

Аналогічним способом визначають теплові втрати через вікна, двері, стеля найвищого поверху.

Розрахунок теплових втрат статі

Його проводять тільки для підлоги, під поверхнею якого розміщується грунт або підвал. Для підлоги другого і вищих поверхів цей процес робити не потрібно.

Кількість тепла, яке йде через підлогу з красивою поверхнею і яке повинні компенсувати водогрійні або парові котли великої потужності, визначають в такій послідовності:

    1. Малюють план будівлі. Обов’язково потрібно зберегти масштаб.
    2. На плані в середині будинку малюють 3 фігури. Кожна повинна бути всередині іншої. Вони повинні повторювати зовнішні контури будівлі. Якщо будинок є прямокутником, то ці фігури повинні бути прямокутниками. Відстань від зовнішніх стін до сторін найбільшою фігури має відповідати 2 м. Таку ж дистанцію зберігають між паралельними сторонами інших фігур. Простір між фігурами утворює зони. В цілому, виходить 4 зони. Першою є зона біля зовнішніх стін, четвертої – простір всередині самої внутрішньої фігури.
    3. Визначають площу кожної такої зони і вираховують, яким повинен бути нагрівання (Q), щоб компенсувати втрати тепла через кожну з них. Для цього використовують вищезгадану формулу.

Значення R для зон є стандартними:

для 1-ї зони R = 2,1;

для 2-й – R = 4,3;

для 3-й – R = 8,6;

для 4-й – R = 14,2.

  1. Вираховують суму з Q всіх зон статі.

Після підраховують суму втрат тепла через стіни, вікна, двері, стелю та підлогу.

Розрахунок витрат тепла на нагрів припливного повітря

Для нього використовують формулу:

де Qвент є кількість тепла, яке необхідно для нагрівання повітря до температури tв (одиниця виміру Вт),

з є питомою теплоємністю повітря (завжди дорівнює 0,28 Вт / (кг * ° С)),

m являє собою масу повітря, який потрібно нагріти.

Всі величини, крім маси повітря відомі. Масу визначають як добуток щільності повітря і його обсягу. Щільність залежить від температури на вулиці. Цей показник розраховувати не потрібно, адже його значення для різних температур записані в довідниках. Власнику саморобного парового пристрою або котла тривалого горіння залишається тільки взяти довідник і зробити підбір показника, який відповідає найбільш холодній погоді в його регіоні.

Що стосується обсягу повітря, то цей показник потрібно розраховувати для різних кімнат будинку окремо і потім визначити суму всіх результатів. Якщо це не кухня і санвузол, то цей показник дорівнює обсягу приміщення. При цьому враховують, що такий обсяг повітря повинен змінюватися щогодини. Нормою припливного повітря для кухні з газовою плитою є 100 м? / Год, для санвузла – 25 м? / Год. Нормативи для інших приміщень можна знайти у відповідних документах.

Коли розрахунок кількості тепла, необхідного для нагрівання вентиляційного повітря, завершено, результат додають до втрат тепла через конструктивні елементи приватного будинку. Кінцева цифра є потужністю парового або водогрійного твердопаливного котла.

Якщо планується зробити вибір газового пристрою, то цю цифру слід збільшити на 20%.

Ссылка на основную публикацию