Beregning af kraften i varmekedler til et privat hus

Komforten for mennesker, der opholder sig indendørs, især i vintersæsonen, afhænger i høj grad af temperaturen i luften omkring dem. Derfor er varmesystemet førstepladsen blandt ingeniørkommunikation, der er udstyret i beboelseslokaler. Under byforhold løses problemer med opvarmning af lejligheder oftest på en central måde, men i private huse skal deres ejere udstyre autonome varmesystemer, hvis hovedelement er en varmtvandskedel. Effektiviteten af ​​hele systemet afhænger af sidstnævnte tekniske og økonomiske egenskaber.

Sådan beregnes kedlens effekt

Effekten af ​​en varmekedel er hovedindikatoren, der karakteriserer dens evner forbundet med optimal opvarmning af lokaler under spidsbelastninger. Det vigtigste her er at beregne korrekt, hvor meget varme der er behov for for at varme dem op. Kun i dette tilfælde er det muligt at vælge den rigtige kedel til opvarmning af et privat hus med hensyn til strøm.

For at beregne effekten af ​​en kedel til et hus anvendes forskellige metoder, hvor arealet eller volumenet af opvarmede rum tages som basis. For nylig blev den krævede effekt fra en varmekedel bestemt ved hjælp af de såkaldte huskoefficienter, der er etableret for forskellige hustyper inden for (W / m2):

• 130 ... 200 - huse uden varmeisolering;
• 90 ... 110 - huse med en delvist isoleret facade;
• 50… 70 - huse bygget ved hjælp af teknologier fra det XXI århundrede.

Ved at multiplicere husets areal med den tilsvarende huskoefficient opnåede vi den krævede effekt fra varmekedlen.

Beregning af kedeleffekt i henhold til rummets geometriske dimensioner

Du kan groft beregne kedlens effekt til opvarmning af et hus efter dets område. I dette tilfælde anvendes formlen:

Wcat = S * Wud / 10hvor:

• Wcat - kedelens nominelle effekt, kW;
• S - det samlede areal af det opvarmede rum, kvm. M.
• Træ - kedelens specifikke effekt, der falder på hver 10 kvm M. opvarmet område.

I det generelle tilfælde antages det, at værdien af ​​kedelens specifikke effekt afhængigt af regionen, hvor rummet er, er (kW \ kvm. M.):

• for de sydlige regioner - 0,7 ... 0,9;
• for områder i den midterste bane - 1.0 ... 1.2;
• for Moskva og Moskva-regionen - 1,2 ... 1,5;
• for de nordlige regioner - 1.5 ... 2.0.

Ovenstående formel til beregning af en kedel til opvarmning af et hus efter område anvendes i tilfælde, hvor vandopvarmningsenheden kun vil blive brugt til opvarmning af rum med en højde på ikke mere end 2,5 m.

Hvis det antages, at der installeres en dobbeltkredsløbskedel i rummet, der ud over opvarmning skal give brugerne varmt vand, skal den opnåede beregnede effekt øges med 25%.

Hvis højden af ​​de opvarmede lokaler overstiger 2,5 m, korrigeres det opnåede resultat ved at gange det med koefficienten Kv. Kv = N / 2,5, hvor N er den aktuelle højde af rummet, m.

I dette tilfælde ser den endelige formel sådan ud: P = (S * Wsp / 10) * Kv

Denne metode til beregning af den krævede effekt, som en varmekedel skal have, er velegnet til små bygninger med isoleret loft, tilstedeværelsen af ​​varmeisolering af vægge og vinduer (dobbeltrude) osv.I andre tilfælde kan resultatet opnået som et resultat af en tilnærmet beregning føre til, at den købte kedel ikke kan fungere normalt. Samtidig bidrager overdreven eller utilstrækkelig strøm til udseendet af en række uønskede problemer for brugeren:

• reduktion af tekniske og økonomiske indikatorer for kedlen;
• svigt i driften af ​​automatiseringssystemer;
• hurtigt slid på dele og komponenter;
• kondens i skorstenen
• tilstopning af skorstenen med produkter af ufuldstændig forbrænding af brændstof osv .;

For at opnå mere nøjagtige resultater er det nødvendigt at tage højde for mængden af ​​faktisk varmetab gennem individuelle bygningselementer (vinduer, døre, vægge osv.).

Opdateret beregning af kedelkapacitet

Beregningen af ​​varmesystemet, der inkluderer en varmekedel, skal udføres individuelt for hvert objekt. Ud over dets geometriske dimensioner er det vigtigt at tage højde for et antal sådanne parametre:

• tilstedeværelsen af ​​tvungen ventilation
• klimazone;
• tilgængelighed af varmt vandforsyning
• graden af ​​isolering af objektets individuelle elementer
• tilstedeværelsen af ​​et loft og kælder osv.

Generelt er formlen for en mere nøjagtig beregning af kedeleffekten som følger:

Wcat = Qt * Kzaphvor:

• Qt - genstandens varmetab, kW.
• Kzap - sikkerhedsfaktoren, ved hvilken det anbefales at øge objektets designkapacitet. Som regel er dens værdi i området 1,15 ... 1,20 (15-20%).

Det forudsagte varmetab bestemmes af formlerne:

Qt = V * ΔT * Kp / 860, V = S * H; Hvor:

• V - rumets rumfang, kubikmeter
• AT - forskel mellem udvendig og indvendig lufttemperatur, ° С;
• Cr - spredningskoefficient afhængigt af genstandens varmeisolering.

Spredningsfaktoren vælges ud fra bygningstypen og graden af ​​dens varmeisolering.

• Genstande uden varmeisolering: hangarer, træbarakker, bølgekonstruktioner osv. - Cr = 3.0 ... 4.0.
• Bygninger med et lavt niveau af varmeisolering: vægge i en mursten, trævinduer, skifer eller jerntag - Kr tages lig inden for området 2.0 ... 2.9.
• Huse med en gennemsnitlig grad af varmeisolering: vægge af to mursten, et lille antal vinduer, et standardtag osv. - Cr er 1.0 ... 1.9.
• Moderne, velisolerede bygninger: gulvvarme, dobbeltvinduer osv. - Cr er i området 0,6 ... 0,9.

For at gøre det lettere for forbrugeren at finde en varmekedel placerer mange producenter specielle regnemaskiner på deres hjemmesider og forhandlerwebsteder. Ved at indtaste de nødvendige oplysninger i de relevante felter er det med deres hjælp med stor sandsynlighed muligt at bestemme hvilket område, f.eks. En 24 kW kedel er designet til.

Som regel beregner en sådan lommeregner i henhold til følgende data:

• den gennemsnitlige værdi af udetemperaturen i den koldeste uge i vintersæsonen
• lufttemperatur inde i objektet
• tilstedeværelsen eller fraværet af varmt vandforsyning
• data om tykkelsen af ​​ydervægge og gulve;
• materialer, hvorfra gulve og ydervægge er fremstillet;
• loftshøjde;
• geometriske dimensioner af alle udvendige vægge
• antallet af vinduer, deres størrelse og en detaljeret beskrivelse
• oplysninger om tilstedeværelse eller fravær af tvungen ventilation.

Efter behandling af de opnåede data vil regnemaskinen give kunden den krævede effekt af varmekedlen og angive også typen og mærket på den enhed, der opfylder anmodningen. Et eksempel på beregning af en række gaskedler designet til opvarmning af huse i forskellige størrelser er vist i tabellen:

Bemærkning til kolonne 11: Нс - monteret atmosfærisk kedel, А - gulvstående kedel, Нд - vægmonteret turboladet kedel.

I henhold til ovenstående metoder beregnes gaskedelens effekt. De kan dog også bruges til at beregne effektegenskaberne for vandopvarmningsenheder, der fungerer på andre typer brændstof.

Regnskab for varmetab

Når man begynder at udvikle et autonomt varmesystem, er det først og fremmest nødvendigt at finde ud af, hvor meget varme der går ud på gaden under de mest alvorlige frost gennem de såkaldte lukkede strukturer. Disse inkluderer vægge, vinduer, gulv og tag. Kun ved at bestemme mængden af ​​varmetab, vil det være muligt at tage sig af valget af en varmekilde med passende effekt. Man skal huske på, at varmetabet fra bygningen i vintersæsonen ikke kun sker gennem de lukkede strukturer. En væsentlig del af den genererede varme (op til 30%) bruges til opvarmning af kold luft, der kommer fra gaden på grund af naturlig ventilation.

Den samlede mængde varme, der kræves til opvarmning af rummet, bestemmes af formlen:

Q = Qconstruct + Qairhvor:

• Qconstruct - den mængde varme, der går tabt gennem en struktur af samme type, W;
• Qair - den mængde varme, der forbruges til opvarmning af luften fra gaden, W.

Sammenfatning af de opnåede værdier som et resultat af beregninger bestemmer de den samlede varmebelastning på varmesystemet i hele bygningen.

Alle målinger udføres på ydersiden af ​​bygningen og fanger dens hjørner uden fejl. Ellers vil beregningen af ​​varmetab være unøjagtig.

Der er andre måder til varmelækage i rum, for eksempel gennem en køkkenhætte, åbne døre og vinduer, revner i strukturer osv. Mængden af ​​tabt varme af disse grunde overstiger imidlertid praktisk talt ikke 5% af det samlede varmetab og tages derfor ikke med i beregningerne ....

Beregning af varmetab gennem lukkede strukturer

Beregningens kompleksitet ligger i, at den skal udføres for hvert rum separat, nøje undersøge, måle og vurdere tilstanden af ​​hvert af dets elementer, der støder op til miljøet. Kun i dette tilfælde er det muligt at tage højde for al varmen, der forlader huset.

Baseret på måleresultaterne bestemmes arealet S for hvert element i de omgivende strukturer, som derefter indsættes i den grundlæggende formel til beregning af mængden af ​​mistet termisk energi:

Qconstr = 1 / R * (Tv-Tn) * S * (1 + ßp), R = δ / λ; Hvor:

• R - byggematerialets termiske modstand, kvm. M. ° С / W;
• δ - varmeledningsevne for byggematerialet, W / m ° С);
• λ - tykkelsen på byggematerialet, m;
• S - arealet af det ydre hegn, kvm. M.
• TV - indendørs lufttemperatur, ° С;
• Tn - den laveste lufttemperatur i vintersæsonen, ° С;
• β - varmetab, som afhænger af bygningens retning.

Hvis strukturen består af flere materialer, for eksempel en mur med isolering, beregnes værdien af ​​termisk modstand R separat for hvert af disse materialer og derefter opsummeres.

Varmetab, afhængigt af bygningens orientering, vælges ud fra, hvor det indesluttende element er orienteret:

• til nordsiden - β = 0,1;
• mod vest eller sydøst - β = 0,05;
• mod syd eller sydvest - β = 0.

Beregningen af ​​varmetab gennem elementerne i de indesluttende strukturer udføres for hvert rum i bygningen, og derefter opsummeres den forudsagte værdi af de samlede varmetab i den. Derefter fortsætter de til beregningen i det næste rum. Som et resultat af det udførte arbejde vil husejeren være i stand til at identificere måderne til maksimal varmelækage og eliminere årsagerne til deres forekomst.

Beregning af forbrugt varme til opvarmning af ventilationsluft

Mængden af ​​varme, der forbruges til opvarmning af ventilationsluften, når i nogle tilfælde 30% af det samlede varmeenergitab. Dette er en stor nok værdi, som det er upraktisk at ignorere. For at beregne den mængde varme, der vil blive brugt til opvarmning af tilluften, anvendes følgende formel:

Qair = c * m * (Tv-Tn)hvor:

• c - luftblandingens varmekapacitet, hvis værdi er 0,28 W / kg ° C
• m - massestrømningshastighed for luft, der kommer ind i rummet fra gaden, kg.

Massestrømningshastigheden for luft, der kommer ind i rummet udefra, bestemmes ved at antage, at luften fornyes i hele huset 1 gang i timen.I dette tilfælde opnås den volumetriske værdi af luftstrømmen ved at tilføje volumerne for alle rum. Derefter konverteres dens volumen ved hjælp af værdien af ​​luftens tæthed til masse. Her skal du tage højde for det faktum, at tætheden af ​​luft afhænger af temperaturen.

Ved at erstatte alle kendte værdier i ovenstående formel bestemmes den mængde varme, der kræves til opvarmning af tilluften.

Almindelige fejl

Beregning af et autonomt varmesystem er en kompleks proces, der består af flere indbyrdes forbundne trinvise procedurer:

1. Beregning af genstandens varmetab.
2. Bestemmelse af temperaturregimet i de enkelte rum og bygningen som helhed.
3. Beregning af effekten af ​​radiatorbatterier.
4. Hydraulisk beregning af varmesystemet.
5. Beregning af varmekedelens effekt.
6. Bestemmelse af det samlede volumen af ​​det autonome varmesystem.

Den termiske beregning af et varmesystem er ikke en teoretisk undersøgelse, men et nøjagtigt og rimeligt resultat, hvis praktiske implementering giver dig mulighed for korrekt at vælge alle de nødvendige komponenter og udstyre et effektivt varmesystem, der har fungeret uden problemer i mange år .

Den største fejl, som mange ejere af private huse laver, er at ignorere nogle faser i beregningen. De mener, at for at løse problemet er det nok at vælge en mere kraftfuld kedel, der kun fokuserer på dataene til en omtrentlig beregning af dens magt over området i rummet. Denne tilgang truer med unødvendige driftsomkostninger og fører ofte til, at kedlen vil arbejde konstant, radiatorbatterierne vil være varme, og rummet vil være koldt. I dette tilfælde er det nødvendigt at vende tilbage til den oprindelige tilstand og foretage en komplet beregning af varmesystemet. Først da kan man begynde at fjerne manglerne forårsaget af kritiske fejl i beregningerne.