Υπολογισμός ισχύος του λέβητα θέρμανσης για ιδιωτική κατοικία

Η άνεση των ανθρώπων που μένουν στο εσωτερικό, ειδικά τη χειμερινή περίοδο, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία του αέρα γύρω τους. Ως εκ τούτου, μεταξύ των μηχανικών επικοινωνιών, εξοπλισμένων σε οικιστικούς χώρους, το σύστημα θέρμανσης παίρνει την πρώτη θέση. Στις αστικές συνθήκες, τα ζητήματα των διαμερισμάτων θέρμανσης επιλύονται συχνότερα με κεντρικό τρόπο, ωστόσο, σε ιδιωτικές κατοικίες, οι ιδιοκτήτες τους πρέπει να εξοπλίσουν αυτόνομα συστήματα θέρμανσης, το κύριο στοιχείο του οποίου είναι ένας λέβητας ζεστού νερού. Η αποδοτικότητα ολόκληρου του συστήματος εξαρτάται από τα τεχνικά και οικονομικά χαρακτηριστικά του τελευταίου.

Πώς να υπολογίσετε την ισχύ του λέβητα

Η ισχύς ενός λέβητα θέρμανσης είναι ο κύριος δείκτης που χαρακτηρίζει τις δυνατότητές του που σχετίζονται με τη βέλτιστη θέρμανση των χώρων κατά τη διάρκεια φορτίων αιχμής. Το κύριο πράγμα εδώ είναι να υπολογίσετε σωστά πόση θερμότητα απαιτείται για τη θέρμανσή τους. Μόνο σε αυτήν την περίπτωση θα είναι δυνατή η επιλογή του σωστού λέβητα για θέρμανση ιδιωτικής κατοικίας από άποψη ισχύος.

Για τον υπολογισμό της ισχύος ενός λέβητα για ένα σπίτι, χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι, στις οποίες λαμβάνεται ως βάση η περιοχή ή ο όγκος των θερμαινόμενων δωματίων. Πιο πρόσφατα, η απαιτούμενη ισχύς ενός λέβητα θέρμανσης προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας τους λεγόμενους συντελεστές σπιτιού που καθορίστηκαν για διαφορετικούς τύπους σπιτιών εντός (W / m2):

• 130 ... 200 - σπίτια χωρίς θερμομόνωση.
• 90 ... 110 - σπίτια με μερικώς μονωμένη πρόσοψη.
• 50… 70 - σπίτια που χτίστηκαν χρησιμοποιώντας τεχνολογίες του ΧΧΙ αιώνα.

Πολλαπλασιάζοντας την έκταση του σπιτιού με τον αντίστοιχο συντελεστή σπιτιού, αποκτήσαμε την απαιτούμενη ισχύ του λέβητα θέρμανσης.

Υπολογισμός ισχύος λέβητα σύμφωνα με τις γεωμετρικές διαστάσεις του δωματίου

Μπορείτε να υπολογίσετε περίπου την ισχύ του λέβητα για θέρμανση ενός σπιτιού από την περιοχή του. Σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιείται ο τύπος:

Wcat = S * Wud / 10όπου:

• Wcat - ονομαστική ισχύς του λέβητα, kW ·
• μικρό - το συνολικό εμβαδόν του θερμαινόμενου δωματίου, τ.μ.
• Ξύλο - ειδική ισχύς του λέβητα, ο οποίος πέφτει κάθε 10 τ.μ. θερμαινόμενη περιοχή.

Στη γενική περίπτωση, θεωρείται ότι, ανάλογα με την περιοχή στην οποία βρίσκεται το δωμάτιο, η τιμή της ειδικής ισχύος του λέβητα είναι (kW \ sq. M.):

• για τις νότιες περιοχές - 0,7 ... 0,9;
• για περιοχές της μεσαίας λωρίδας - 1.0 ... 1.2;
• για τη Μόσχα και την περιοχή της Μόσχας - 1.2 ... 1.5;
• για τις βόρειες περιοχές - 1.5 ... 2.0.

Ο παραπάνω τύπος για τον υπολογισμό ενός λέβητα για θέρμανση σπιτιού ανά περιοχή χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου η μονάδα θέρμανσης νερού θα χρησιμοποιηθεί μόνο για θέρμανση δωματίων με ύψος όχι μεγαλύτερο από 2,5 m

Εάν υποτεθεί ότι θα εγκατασταθεί λέβητας διπλού κυκλώματος στο δωμάτιο, ο οποίος, εκτός από τη θέρμανση, πρέπει να παρέχει στους χρήστες ζεστό νερό, η υπολογισθείσα ισχύς πρέπει να αυξηθεί κατά 25%.

Εάν το ύψος των θερμαινόμενων χώρων υπερβαίνει τα 2,5 m, τότε το αποτέλεσμα που λαμβάνεται διορθώνεται πολλαπλασιάζοντάς το με τον συντελεστή Kv. Kv = N / 2.5, όπου N είναι το πραγματικό ύψος του δωματίου, m.

Σε αυτήν την περίπτωση, ο τελικός τύπος μοιάζει με αυτό: P = (S * Wsp / 10) * Kv

Αυτή η μέθοδος υπολογισμού της απαιτούμενης ισχύος, την οποία πρέπει να έχει ένας λέβητας θέρμανσης, είναι κατάλληλη για μικρά κτίρια με μονωμένη σοφίτα, την παρουσία θερμομόνωσης τοίχων και παραθύρων (διπλά τζάμια) κ.λπ.Σε άλλες περιπτώσεις, το αποτέλεσμα που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα υπολογισμού κατά προσέγγιση μπορεί να οδηγήσει στο γεγονός ότι ο αγορασμένος λέβητας δεν θα μπορεί να λειτουργεί κανονικά. Ταυτόχρονα, η υπερβολική ή ανεπαρκής ισχύς συμβάλλει στην εμφάνιση ορισμένων ανεπιθύμητων προβλημάτων για τον χρήστη:

• μείωση των τεχνικών και οικονομικών δεικτών του λέβητα ·
• αποτυχία στη λειτουργία συστημάτων αυτοματισμού ·
• γρήγορη φθορά εξαρτημάτων και εξαρτημάτων ·
• συμπύκνωση στην καμινάδα
• απόφραξη της καμινάδας με προϊόντα ατελούς καύσης καυσίμου κ.λπ.

Για να λάβετε πιο ακριβή αποτελέσματα, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη το ποσό της πραγματικής απώλειας θερμότητας μέσω μεμονωμένων στοιχείων κτιρίων (παράθυρα, πόρτες, τοίχοι κ.λπ.).

Ενημερωμένος υπολογισμός της χωρητικότητας του λέβητα

Ο υπολογισμός του συστήματος θέρμανσης, ο οποίος περιλαμβάνει λέβητα θέρμανσης, πρέπει να πραγματοποιείται ξεχωριστά για κάθε αντικείμενο. Εκτός από τις γεωμετρικές διαστάσεις του, είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη ορισμένες από αυτές τις παραμέτρους:

• η παρουσία αναγκαστικού αερισμού ·
• κλιματική ζώνη;
• διαθεσιμότητα παροχής ζεστού νερού ·
• ο βαθμός μόνωσης μεμονωμένων στοιχείων του αντικειμένου ·
• η παρουσία σοφίτας και υπόγειου, κ.λπ.

Γενικά, ο τύπος για έναν πιο ακριβή υπολογισμό της ισχύος του λέβητα έχει ως εξής:

Wcat = Qt * Kzapόπου:

• Qt - απώλεια θερμότητας του αντικειμένου, kW.
• Κζάπ - ο παράγοντας ασφαλείας, από την αξία του οποίου συνιστάται η αύξηση της χωρητικότητας σχεδιασμού του αντικειμένου. Κατά κανόνα, η τιμή του κυμαίνεται από 1,15 ... 1,20 (15-20%).

Οι προβλεπόμενες απώλειες θερμότητας καθορίζονται από τους τύπους:

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

• Β - τον όγκο του δωματίου, κυβικά μέτρα ·
• ΔΤ - διαφορά μεταξύ εξωτερικής και εσωτερικής θερμοκρασίας αέρα, ° С ·
• Κρ - συντελεστής απόσβεσης, ανάλογα με τον βαθμό θερμομόνωσης του αντικειμένου.

Ο συντελεστής απόσβεσης επιλέγεται με βάση τον τύπο του κτιρίου και τον βαθμό θερμομόνωσης του.

• Αντικείμενα χωρίς θερμομόνωση: υπόστεγα, ξύλινα στρατώνια, κυματοειδείς κατασκευές από σίδερο κ.λπ. - Cr = 3.0 ... 4.0.
• Κτίρια με χαμηλό επίπεδο θερμομόνωσης: τοίχοι σε ένα τούβλο, ξύλινα παράθυρα, σχιστόλιθο ή στέγη σιδήρου - Το Kr λαμβάνεται ίσο στην περιοχή 2,0 ... 2,9.
• Σπίτια με μέσο βαθμό θερμομόνωσης: τοίχοι δύο τούβλων, μικρός αριθμός παραθύρων, τυπική οροφή κ.λπ. - Το Cr είναι 1,0 ... 1,9.
• Σύγχρονα, καλά μονωμένα κτίρια: ενδοδαπέδια θέρμανση, παράθυρα με διπλά τζάμια κ.λπ. - Το Cr κυμαίνεται από 0,6 ... 0,9.

Για να διευκολυνθεί ο καταναλωτής να βρει λέβητα θέρμανσης, πολλοί κατασκευαστές τοποθετούν ειδικές αριθμομηχανές στους ιστότοπούς τους και στους ιστότοπους εμπόρων. Με τη βοήθειά τους, εισάγοντας τις απαραίτητες πληροφορίες στα κατάλληλα πεδία, είναι δυνατό με υψηλό βαθμό πιθανότητας να προσδιοριστεί για ποια περιοχή, για παράδειγμα, έχει σχεδιαστεί λέβητας 24 kW.

Κατά κανόνα, ένας τέτοιος υπολογιστής υπολογίζει σύμφωνα με τα ακόλουθα δεδομένα:

• τη μέση τιμή της εξωτερικής θερμοκρασίας την πιο κρύα εβδομάδα τη χειμερινή περίοδο ·
• θερμοκρασία αέρα μέσα στο αντικείμενο?
• την παρουσία ή απουσία παροχής ζεστού νερού ·
• δεδομένα σχετικά με το πάχος των εξωτερικών τοίχων και δαπέδων ·
• υλικά από τα οποία κατασκευάζονται δάπεδα και εξωτερικοί τοίχοι ·
• υψος ΟΡΟΦΗΣ;
• γεωμετρικές διαστάσεις όλων των εξωτερικών τοίχων.
• τον αριθμό των παραθύρων, τα μεγέθη τους και μια λεπτομερή περιγραφή ·
• πληροφορίες σχετικά με την παρουσία ή την απουσία αναγκαστικού αερισμού.

Μετά την επεξεργασία των ληφθέντων δεδομένων, η αριθμομηχανή θα παράσχει στον πελάτη την απαιτούμενη ισχύ του λέβητα θέρμανσης και θα υποδείξει επίσης τον τύπο και τη μάρκα της μονάδας που ικανοποιεί το αίτημα. Ένα παράδειγμα υπολογισμού μιας σειράς λέβητων αερίου σχεδιασμένων για τη θέρμανση σπιτιών διαφορετικών μεγεθών παρουσιάζεται στον πίνακα:

Σημείωση για τη στήλη 11: - - τοποθετημένος ατμοσφαιρικός λέβητας, А - όροφος όρθιος λέβητας, --д - επιτοίχιος υπερσυμπιεσμένος λέβητας.

Σύμφωνα με τις παραπάνω μεθόδους, υπολογίζεται η ισχύς του λέβητα αερίου. Ωστόσο, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό των χαρακτηριστικών ισχύος των μονάδων θέρμανσης νερού που λειτουργούν σε άλλους τύπους καυσίμων.

Λογιστική απώλειας θερμότητας

Όταν ξεκινάτε να αναπτύσσετε ένα αυτόνομο σύστημα θέρμανσης, είναι πρώτα απ 'όλα απαραίτητο να μάθετε πόση θερμότητα βγαίνει στο δρόμο κατά τη διάρκεια των πιο σοβαρών παγετώνων μέσω των λεγόμενων κλειστών κατασκευών. Αυτά περιλαμβάνουν τοίχους, παράθυρα, δάπεδο και οροφή. Μόνο με τον καθορισμό της ποσότητας απώλειας θερμότητας, θα είναι δυνατή η παρακολούθηση της επιλογής μιας πηγής θερμότητας κατάλληλης ισχύος. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η απώλεια θερμότητας από το κτίριο κατά τη χειμερινή περίοδο συμβαίνει όχι μόνο μέσω των περιβαλλόντων δομών. Ένα σημαντικό μέρος της παραγόμενης θερμότητας (έως και 30%) δαπανάται για τη θέρμανση κρύου αέρα που προέρχεται από το δρόμο λόγω φυσικού αερισμού.

Η συνολική ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για τη θέρμανση του δωματίου καθορίζεται από τον τύπο:

Q = Qconstruct + Qairόπου:

• Δομή - την ποσότητα θερμότητας που χάνεται μέσω δομής του ίδιου τύπου, W ·
• Κάιρ - την ποσότητα θερμότητας που καταναλώνεται για τη θέρμανση του αέρα που προέρχεται από το δρόμο, W.

Συνοψίζοντας τις τιμές που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα υπολογισμών, καθορίζουν το συνολικό θερμικό φορτίο στο σύστημα θέρμανσης ολόκληρου του κτιρίου.

Όλες οι μετρήσεις πραγματοποιούνται στο εξωτερικό του κτηρίου, αποτυπώνοντας τις γωνίες του χωρίς αποτυχία. Διαφορετικά, ο υπολογισμός της απώλειας θερμότητας θα είναι ανακριβής.

Υπάρχουν άλλοι τρόποι διαρροής θερμότητας στα δωμάτια, για παράδειγμα, μέσω κουκούλας κουζίνας, ανοιχτών θυρών και παραθύρων, ρωγμών σε κατασκευές κ.λπ. Ωστόσο, η ποσότητα θερμότητας που χάθηκε για αυτούς τους λόγους ουσιαστικά δεν υπερβαίνει το 5% της συνολικής απώλειας θερμότητας και ως εκ τούτου δεν λαμβάνεται υπόψη στους υπολογισμούς ...

Υπολογισμός της απώλειας θερμότητας μέσω εγκλεισμένων δομών

Η πολυπλοκότητα του υπολογισμού έγκειται στο γεγονός ότι πρέπει να πραγματοποιείται ξεχωριστά για κάθε δωμάτιο, εξετάζοντας προσεκτικά, μετρώντας και αξιολογώντας την κατάσταση καθενός από τα στοιχεία του δίπλα στο περιβάλλον. Μόνο σε αυτήν την περίπτωση είναι δυνατόν να ληφθεί υπόψη όλη η θερμότητα που αφήνει το σπίτι.

Με βάση τα αποτελέσματα των μετρήσεων, προσδιορίζεται η περιοχή S κάθε στοιχείου των εγκλεισμένων δομών, η οποία στη συνέχεια εισάγεται στον βασικό τύπο για τον υπολογισμό της ποσότητας της χαμένης θερμικής ενέργειας:

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

• Ρ - θερμική αντίσταση του δομικού υλικού, τετραγωνικά M. ° С / W,
• δ - θερμική αγωγιμότητα του δομικού υλικού, W / m ° С) ·
• λ - πάχος του δομικού υλικού, m
• μικρό - η περιοχή του εξωτερικού φράχτη, τετραγωνικό Μ.
• τηλεόραση - εσωτερική θερμοκρασία αέρα, ° С;
• Tn - η χαμηλότερη θερμοκρασία αέρα τη χειμερινή περίοδο, ° С ·
• β - απώλεια θερμότητας, η οποία εξαρτάται από τον προσανατολισμό του κτιρίου.

Εάν η δομή αποτελείται από διάφορα υλικά, για παράδειγμα, ένα τοίχο από τούβλα με μόνωση, η τιμή της θερμικής αντίστασης R υπολογίζεται ξεχωριστά για καθένα από αυτά τα υλικά και στη συνέχεια αθροίζεται.

Οι απώλειες θερμότητας, ανάλογα με τον προσανατολισμό του κτιρίου, επιλέγονται ανάλογα με το πού είναι προσανατολισμένο το στοιχείο κλεισίματος:

• προς τη βόρεια πλευρά - β = 0,1;
• προς τα δυτικά ή νοτιοανατολικά - β = 0,05;
• νότια ή νοτιοδυτικά - β = 0.

Ο υπολογισμός των απωλειών θερμότητας μέσω των στοιχείων των δομών εγκλεισμού πραγματοποιείται για κάθε δωμάτιο στο κτίριο και στη συνέχεια συνοψίζοντας τους, λαμβάνεται η προβλεπόμενη τιμή των συνολικών απωλειών θερμότητας σε αυτό. Μετά από αυτό, προχωρούν στον υπολογισμό στο διπλανό δωμάτιο. Ως αποτέλεσμα της εργασίας που πραγματοποιήθηκε, ο ιδιοκτήτης του σπιτιού θα είναι σε θέση να εντοπίσει τους τρόπους μέγιστης διαρροής θερμότητας και να εξαλείψει τις αιτίες της εμφάνισής τους.

Υπολογισμός θερμότητας που καταναλώνεται για θέρμανση αέρα εξαερισμού

Η ποσότητα θερμότητας που καταναλώνεται για τη θέρμανση του αέρα εξαερισμού σε ορισμένες περιπτώσεις φθάνει το 30% των συνολικών απωλειών θερμικής ενέργειας. Αυτή είναι μια αρκετά μεγάλη τιμή, η οποία δεν είναι πρακτικό να αγνοηθεί. Για τον υπολογισμό της ποσότητας θερμότητας που θα αναγκαστεί να δαπανηθεί για τη θέρμανση του αέρα τροφοδοσίας, χρησιμοποιείται ο ακόλουθος τύπος:

Qair = c * m * (Tv-Tn)όπου:

• ντο - η θερμική ικανότητα του μίγματος αέρα, η τιμή του οποίου είναι 0,28 W / kg ° C,
• Μ - ρυθμός ροής μάζας αέρα που εισέρχεται στο δωμάτιο από το δρόμο, kg.

Ο ρυθμός ροής μάζας του αέρα που εισέρχεται στο δωμάτιο από το εξωτερικό προσδιορίζεται υποθέτοντας ότι ο αέρας ανανεώνεται σε όλο το σπίτι 1 ώρα ανά ώρα.Σε αυτήν την περίπτωση, προσθέτοντας τους όγκους όλων των δωματίων, λαμβάνεται η ογκομετρική τιμή της ροής του αέρα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας την τιμή της πυκνότητας του αέρα, ο όγκος του μετατρέπεται σε μάζα. Εδώ πρέπει να λάβετε υπόψη το γεγονός ότι η πυκνότητα του αέρα εξαρτάται από τη θερμοκρασία του.

Αντικαθιστώντας όλες τις γνωστές τιμές στον παραπάνω τύπο, προσδιορίζεται η ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για τη θέρμανση του αέρα παροχής.

Κοινά λάθη

Ο υπολογισμός ενός αυτόνομου συστήματος θέρμανσης είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που αποτελείται από διάφορες αλληλένδετες, βήμα προς βήμα διαδικασίες:

1. Υπολογισμός των απωλειών θερμότητας του αντικειμένου.
2. Προσδιορισμός του καθεστώτος θερμοκρασίας μεμονωμένων δωματίων και του κτηρίου στο σύνολό του.
3. Υπολογισμός της ισχύος των μπαταριών του θερμαντικού σώματος.
4. Υδραυλικός υπολογισμός του συστήματος θέρμανσης.
5. Υπολογισμός της ισχύος του λέβητα θέρμανσης.
6. Προσδιορισμός του συνολικού όγκου του αυτόνομου συστήματος θέρμανσης.

Ο θερμικός υπολογισμός ενός συστήματος θέρμανσης δεν είναι θεωρητική μελέτη, αλλά ακριβές και λογικό αποτέλεσμα, η πρακτική εφαρμογή της οποίας θα σας επιτρέψει να επιλέξετε σωστά όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα και να εξοπλίσετε ένα αποτελεσματικό σύστημα θέρμανσης που λειτουργεί χωρίς προβλήματα για πολλά χρόνια .

Το κύριο λάθος που κάνουν πολλοί ιδιοκτήτες ιδιωτικών σπιτιών είναι να αγνοήσει κάποια στάδια του υπολογισμού. Πιστεύουν ότι για να επιλυθεί το ζήτημα, αρκεί να επιλέξετε έναν πιο ισχυρό λέβητα, εστιάζοντας μόνο στα δεδομένα ενός κατά προσέγγιση υπολογισμού της ισχύος του στην περιοχή του δωματίου. Αυτή η προσέγγιση απειλεί με περιττά έξοδα λειτουργίας και συχνά οδηγεί στο γεγονός ότι ο λέβητας λειτουργεί συνεχώς, οι μπαταρίες του ψυγείου θα είναι ζεστές και ο χώρος θα είναι κρύος. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι απαραίτητο να επιστρέψετε στην αρχική κατάσταση και να κάνετε έναν πλήρη υπολογισμό του συστήματος θέρμανσης. Μόνο τότε μπορεί κανείς να αρχίσει να εξαλείφει τις αδυναμίες που προκαλούνται από κρίσιμα σφάλματα στους υπολογισμούς.