Beregning af effekten af ​​varmekedler til et privat hus

Komforten for mennesker, der opholder sig indendørs, især i vintersæsonen, afhænger stort set af temperaturen i den omgivende luft. Derfor, blandt værktøjer, der er udstyret i boliglokaler, indtager varmesystemet førstepladsen. Under bymæssige forhold løses spørgsmålene om opvarmning af lejligheder oftest på en centraliseret måde, men i private bygninger skal deres ejere udstyre autonome varmesystemer, hvis hovedelement er en varmtvandskedel. Det skyldes sidstnævnte tekniske og økonomiske karakteristika, at den samlede systemydelse afhænger.

Sådan beregnes kedeleffekt

Opvarmningskedelens kraft er den vigtigste indikator, der kendetegner dens muligheder forbundet med optimal opvarmning af rum under spidsbelastning. Det vigtigste her er at beregne korrekt, hvor meget varme der skal bruges til at opvarme dem. Kun i dette tilfælde vil det være muligt at vælge den rigtige kedel til opvarmning af et privat hus efter kapacitet.

For at beregne kedlens effekt til huset bruges forskellige metoder, hvor arealet eller volumen af ​​de opvarmede lokaler tages til grund. For nylig blev den krævede effekt af en varmekedel bestemt ved hjælp af de såkaldte huskoefficienter, der er indstillet til forskellige typer huse inden for (W / m².):

• 130 ... 200 - huse uden varmeisolering;
• 90 ... 110 - huse med en delvis isoleret facade;
• 50 ... 70 - huse bygget ved hjælp af teknologierne fra det 21. århundrede.

Ved at multiplicere husets areal med den tilsvarende huskoefficient opnår vi den krævede effekt af varmekedlen.

Beregning af kedeleffekt i henhold til rumets geometriske dimensioner

Beregn tentativt kraften i kedlen til opvarmning af et hus efter dets område. Brug formlen:

Wkot = S * Wud / 10hvor:

• Wkot - Kedelens designkraft, kW;
• S - det samlede areal af det opvarmede rum, kvm.
• Wud - kedelens specifikke effekt, der tegner sig for hver 10 kvadratmeter. opvarmet område.

I det generelle tilfælde antages det, at afhængigt af det område, hvor rummet befinder sig, er kedelens specifikke kraft (kW \ m. Kvadrat):

• for de sydlige regioner - 0,7 ... 0,9;
• for områder af det midterste bånd - 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 vandvarmeren kun skal bruges til opvarmning af rum med en højde på højst 2,5 m.

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

Hvis højden på de opvarmede rum overstiger 2,5 m, justeres det opnåede resultat ved at multiplicere det med koefficienten Kv. Kv = N / 2,5, hvor N er den faktiske højde på rummet, m.

I dette tilfælde er den endelige formel som følger: P = (S * Wud / 10) * Qu

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

• reduktion af tekniske og økonomiske indikatorer for kedlen;
• fejl i automatiseringssystemer;
• hurtig slid af dele og tilbehør;
• kondens i skorstenen;
• skorsten tilstopning af produkter med ufuldstændig forbrænding af brændstof osv .;

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

Raffineret beregning af kedeleffekt

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

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

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

Wkot = Qt * Kzaphvor:

• Qt - varmetab af en genstand, kW.
• Kzap - sikkerhedsfaktor, hvis værdi anbefales for at øge anlæggets designkapacitet. Som regel ligger dens værdi i intervallet 1,15 ... 1,20 (15-20%).

Forudsagt varmetab bestemmes af formlerne:

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

• V - rumets rumfang, m3;
• AT - forskellen mellem den ydre og den indre lufttemperatur, ° C;
• kr - spredningskoefficient, afhængigt af genstandens termiske isolering.

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

• Objekter uden varmeisolering: hangarer, træbrakker, bølgeblikkekonstruktioner osv. - Cr = 3.0 ... 4.0.
• Bygninger med et lavt niveau af varmeisolering: vægge lavet af en mursten, trævinduer, skifer- eller jerntak - Cr svarende til inden for 2,0 ... 2.9.
• Huse med en gennemsnitlig grad af varmeisolering: to-murvægge, et lille antal vinduer, et standard tag osv. - Cr er 1,0 ... 1,9.
• Moderne velisolerede bygninger: gulvvarme, dobbeltvinduer osv. - Kr er i området 0,6 ... 0,9.

For at gøre det lettere for forbrugerne at finde en varmekedel, placerer mange producenter specielle regnemaskiner på deres websteder og forhandlers websteder. Ved hjælp af dem ved at indtaste de nødvendige oplysninger i de relevante felter er det muligt med en høj grad af sandsynlighed at bestemme, hvilket område der er designet, for eksempel til en 24 kW kedel.

Som regel beregner en sådan lommeregner ud fra følgende data:

• den gennemsnitlige værdi af udetemperaturen i den koldeste uge i vinterhalvåret;
• lufttemperatur inde i anlægget;
• tilstedeværelse eller fravær af varmt vandforsyning;
• data om tykkelsen af ​​udvendige vægge og lofter;
• materialer, hvortil lofter og udvendige vægge er fremstillet;
• lofthøjde;
• geometriske dimensioner af alle udvendige vægge;
• antal vinduer, deres størrelse og detaljerede beskrivelse;
• information om tilstedeværelse eller fravær af tvungen ventilation.

Efter at have behandlet dataene vil lommeregneren give kunden den krævede effekt af varmekedlen, samt angive typen og mærket på den enhed, der imødekommer anmodningen. Et eksempel på beregning af linjen med gaskedler designet til opvarmning af huse i forskellige størrelser er vist i tabellen:

Bemærk til kolonne 11: Ns - monteret atmosfærisk kedel, A - gulvstående kedel, Nd - vægmonteret turboladet kedel.

I henhold til ovenstående metoder beregnes gaskedlets kapacitet. De kan imidlertid også bruges til at beregne effektegenskaber for vandopvarmningsenheder, der fungerer på andre typer brændstof.

Regnskab for varmetab

Begyndt at udvikle et autonomt varmesystem er det først nødvendigt at finde ud af, hvor meget varme der går ind på gaden under de mest alvorlige frost gennem de såkaldte bygningskonvolutter. Disse inkluderer vægge, vinduer, gulv og tag. Kun ved at bestemme mængden af ​​varmetab er det muligt at tage højde for valget af en varmekilde med den passende effekt.Man skal huske, at et varmetab ved en bygning i vintersæsonen ikke kun sker gennem bygningskonvolutter. En betydelig del af den genererede varme (op til 30%) bruges på at opvarme den kolde luft, der kommer fra gaden på grund af naturlig ventilation.

Den samlede mængde varme, der er nødvendig for at opvarme rummet, bestemmes af formlen:

Q = Qconst + Qstarhvor:

• Qconstru - den mængde varme, der går tabt gennem det samme design, W;
• QSTAR - mængden af ​​varme, der er brugt på at opvarme luften fra gaden, W.

Sammenfatning af de opnåede værdier som et resultat af beregningerne bestemmes den samlede varmebelastning på hele bygningens varmesystem.

Alle målinger udføres på ydersiden af ​​bygningen uden at fange dens hjørner. Ellers er beregningen af ​​varmetab ukorrekt.

Der er andre måder til varmelækage i lokalerne, for eksempel gennem en emhætte, åbne døre og vinduer, revner i strukturer osv. Mængden af ​​varme, der tabes af disse grunde, overskrider praktisk talt ikke 5% af det samlede varmetab og er derfor ikke taget med i beregningerne .

Beregning af varmetab gennem bygningskonvolutter

Kompleksiteten i beregningen ligger i det faktum, at den skal udføres for hvert rum separat, omhyggeligt inspicere, måle og evaluere tilstanden for hvert af dens elementer, der støder op til miljøet. Kun i dette tilfælde kan du tage hensyn til al den varme, der forlader huset.

I henhold til resultaterne af målingerne bestemmes arealet S for hvert element i bygningskonvolutten, der derefter indsættes i grundformlen til beregning af mængden af ​​mistet termisk energi:

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

• R - termisk modstand for konstruktionsmaterialet, m. S ° C / W;
• δ - termisk ledningsevne for konstruktionsmaterialet, W / m ° C);
• λ - tykkelse af konstruktionsmaterialet, m;
• S - området med det ydre hegn, kvadratmeter;
• fjernsyn - indetemperatur, ° C;
• T - den laveste lufttemperatur i vintersæsonen, ° С;
• β - varmetab, som afhænger af bygningens orientering.

Hvis konstruktionen består af flere materialer, for eksempel en mur med isolering, beregnes den termiske modstandsværdi R separat for hvert af disse materialer og opsummeres derefter.

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

• til den nordlige side - β = 0,1;
• mod vest eller sydøst - β = 0,05;
• mod syd og om sydvest - β = 0.

Beregning af varmetab gennem elementerne i bygningskonvolutter udføres for hvert rum i bygningen, og derefter opsummeres dem, og de opnår det forudsagte totale varmetab i det. Derefter går de videre til beregningen i det næste rum. Som et resultat af dette arbejde vil ejeren af ​​huset være i stand til at identificere måder til maksimal varmelækage og fjerne årsagerne til deres forekomst.

Beregning af den varme, der er brugt til opvarmning af ventilationsluften

Mængden af ​​varme, der bruges til at opvarme ventilationsluften, når i nogle tilfælde 30% af det samlede tab af varmeenergi. Dette er en tilstrækkelig stor værdi, som er upassende at ignorere. For at beregne den mængde varme, der skal bruges på opvarmning af tilluften, bruges formlen:

Qtrain = 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.

Massestrømmen af ​​luft, der kommer ind i rummet udefra, bestemmes ved at antage, at luften opdateres i hele huset en gang hver time. I dette tilfælde, når de tilføjer volumen af ​​alle rum, får de den volumetriske strømningshastighed for luft. Derefter overføres dens volumen til brug ved hjælp af værdien af ​​lufttætheden til massen. Her er det nødvendigt at tage hensyn til det faktum, at lufttætheden afhænger af dens temperatur.

Tilluftstemperatur ºС	– 25	– 20	– 15	– 10	-5	0	+ 5	+ 10
Densitet, kg / m3	1,422	1,394	1,367	1,341	1,316	1,290	1,269	1,247

Ved at erstatte alle de 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 sammenkoblede, indfasede procedurer:

1. Beregning af varmetab af genstanden.
2. Bestemmelse af temperaturregimet for de enkelte rum og bygningen som helhed.
3. Beregning af strømmen til varme radiatorbatterier.
4. Hydraulisk beregning af varmesystemet.
5. Beregning af effekt på varmekedlen.
6. Bestemmelse af det samlede volumen af ​​det autonome varmesystem.

Termisk beregning af et varmesystem er ikke teoretisk forskning, 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 fejltagelse, som mange ejere af private huse har begået, er at ignorere nogle stadier i beregningen. De mener, at for at løse problemet er det nok at vælge en mere kraftfuld kedel, der kun fokuserer på dataene for en omtrentlig beregning af dens kapacitet efter rumets område. En sådan fremgangsmåde er fyldt med for store driftsomkostninger og fører ofte til, at kedlen fungerer kontinuerligt, radiatorbatterier bliver 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 efter dette kan vi begynde at fjerne manglerne forårsaget af kritiske fejl i beregningerne.