Výber vykurovacieho kotla: ako vypočítať výkon kotla

Obsah článku

• Čo určuje požadovaný výkon
• Výpočet tepelných strát budovy
• Druhy energie – aké sú rozdiely
• Čo určuje účinnosť kotla
• Automatizácia a pomocné vybavenie

Súkromní vývojári budú pravdepodobne zaujímať, ako správne vypočítať výkon vykurovacieho zariadenia. Príspevok oboznámi čitateľov so základmi metodiky výpočtov tepelnej techniky tak, aby nákup kotla nebol zbytočne drahý a zimný dom je príliš chladný.

Čo určuje požadovaný výkon

Každá budova je jedinečná vďaka procesom tepelného inžinierstva. Pri výbere výkonu kotla sú najzaujímavejšie ukazovatele tepelné straty. Presne povedané, výkon kotla musí byť ekvivalentný množstvu tepla, ktoré opúšťa dom v dôsledku teplotného rozdielu medzi dvoma prostrediami. Je možné pomenovať niekoľko hlavných oblastí s najvyššou mierou úniku:

1. Strešná a stropná doska – až 30%.
2. Steny a podlahy – až 50%.
3. Okná a dvere – 15%.
4. Vetranie – 5-10%.

Na nastavenie kvantitatívnych hodnôt tepelných strát môžete použiť všetky druhy kalkulačiek. Presnejšie údaje sa vypočítavajú pomocou jednotlivých výpočtov, pre ktoré majú zásadný význam:

1. Hrúbka a materiál stien, podláh.
2. Rozdiel teploty medzi vonkajším a vnútorným vzduchom.
3. Oblasť obkladových stien.
4. Počet dverí a okien, typ sklenených jednotiek.
5. Vetracia kapacita.
6. Hĺbka zamrznutia pôdy, priemerné zaťaženie vetrom v dome a ďalšie faktory.

Existujú dva spôsoby, ako dosiahnuť menovitý výkon potrebný na udržanie pohodlnej teploty v budove. Prvý spočíva v takmer neobmedzenom zvýšení kapacity vykurovacieho zariadenia. Druhá možnosť zahŕňa podrobnú štúdiu tepelno-technických vlastností domu, výpočet hodnoty tepelných strát pre každú ohraničujúcu rovinu a možné odstránenie netesností. V druhom aspekte je čoraz dôležitejší výskum v oblasti tepelného zobrazovania priestorov a domu ako celku..

Výpočet tepelných strát budovy

Podstata výpočtu tepelného inžinierstva bude najjednoduchšie vysvetliť na príklade pomerne primitívnej jednoposchodovej budovy. Počiatočné údaje sú nasledujúce:

1. Celková plocha domu: 100 m².
2. Výška stropu: 2,5 m.
3. Steny: pórobetón 30 cm.
4. Prekrývanie: drevené trámy s hrúbkou 25 cm s minerálnou vlnou výplne s hustotou 60 kg / m³.
5. Tepelná izolácia: vonkajší, expandovaný polystyrén s hrúbkou 50 mm.
6. Vetranie: výmena vzduchu do 40 m³ za hodinu.
7. Podlaha: monolitický betón s 20 cm rozdrvenej expandovanej hliny nad zemou.

Požadovaná teplota vnútri domu: 23-25 ​​° С, v regióne je priemerná teplota v januári -5 …- 6 ° С. Pretože výpočet sa vykonáva na určenie maximálneho výkonu vykurovacieho systému, je potrebné tieto údaje uviesť do súladu s najnižšou teplotou, ktorá sa vyskytuje počas roka. Povedzme, že je -25 ° С, výpočet pre túto hodnotu sa vykoná súbežne.

Pre zjednodušenie rozdelíme dom na štyri zóny 25, 35 a 40 m², použitie obrysov vnútorných oddielov ako sprievodcu. Toto rozdelenie výpočtov na malé kroky tiež uľahčuje tento proces..

Na ploche 25 m² sú tu dve vonkajšie steny, ich celková plocha je 26,9 m². Okrem toho máme takmer 25 m² podlaha a rovnaký strop. Pre každý typ plášťa budovy počítame individuálne pomocou vzorca:

• Q_pot = S x (? T) x (1 + Q_EXT1 + Q_ext2 + … + Q_addN) x K_pózy / R_ľudožrút

Tu: S je plocha rovnomerného plotu (m²).

Q_ext – podiel dodatočných strát: vetraním, otváraním dverí alebo studených mostov, tiež so stropmi nad 4 m. Hodnota je podmienená, celková hodnota rádu 1,5-2 poskytne dobrú „bezpečnostnú rezervu“.

TO_pózy – tabuľková hodnota koeficientu polohy (polohy) konštrukčnej konštrukcie vo vzťahu k vonkajšiemu vzduchu. V hrubých výpočtoch sa berie ako rovná 1, v závislosti od orientácie steny sa pohybuje od 1,05 do 1,1.

R_ľudožrút – odolnosť proti prenosu tepla, každý materiál je iný (m²Kelvin / W).

Nahradením hodnôt, ktoré poznáme, do vzorca dostaneme:

1. Pre podlahu Q_pot = 25 x 14 x 1,22 x 1,06 / 0,853 = 0,53 kWh pri priemernej teplote (minimálne 0,72 kWh).
2. Pre strop Q_pot = 25 x 27 x 1,95 x 1 / 1,3 = 1,01 kWh pri priemernej teplote (minimálne 1,76 kWh).
3. Na steny Q_pot = 26,9 x 30 x 1,85 x 1,05 / 1,12 = 1,44 kWh pri priemernej teplote (minimálne 2,33 kWh).

Preto je celková tepelná strata v prvej zóne 2,98 kWh. Bez ďalších výpočtov úmerne zvýšime tepelné straty v miestnosti o 25 m² štyrikrát, pričom dostalo priemerne 11,92 kWh a 19,24 kWh maximálnej straty tepla za celý dom. Ten je v skutočnosti požadovaný výkon vykurovacieho kotla (veľmi blízko skutočnosti), ale nie všetko je také jednoduché.

Druhy energie – aké sú rozdiely

Ak nie ste pripravení alebo nechcete svoj domov zásobovať geotermálnym vykurovaním, existuje niekoľko možností, ako si zvoliť nosič energie: elektrina, plyn alebo tuhé palivo. Pokiaľ ide o posledné dve, jedna vec sa dá jednoznačne povedať: zariadenie kotla na nich má schopnosť premeniť iba určitú časť paliva na užitočné teplo, zvyšok sa premrhá.

Existuje niekoľko dôvodov: neúplné spaľovanie paliva, strata časti tepla s produktmi spaľovania, automatické poruchy vedúce k inerciálnemu prehriatiu. Takto sa premrhá až tretina peňazí vynaložených na plynové kúrenie, tuhé palivá majú ešte väčší únik.

Elektrické kotly nemajú túto nevýhodu: koľko kilowattov energie vstupného kábla chýba, takmer to isté množstvo zostalo v dome, pretože premena energie sa vykonáva s účinnosťou 99% pre takmer všetky typy ohrievačov..

Čo určuje účinnosť kotla

Najskôr zo správneho stiahnutia. Pre plynové zariadenie je to kapacita horáka pre zariadenie na tuhé palivo – hmotnosť paliva v peci. Optimálne vyberajte množstvo paliva tak, aby všetok teplo zo spaľovania mohol byť absorbovaný výmenníkmi tepla.

Je veľmi dôležité pochopiť, že čím bližšie je menovitý výkon kotla k maximálnemu, tým výraznejší neúplný prenos tepla a chemicky poškodené spaľovanie sú. Je optimálne zvoliť výkon kotla o 20–25% vyšší, ako sa očakávalo, aby zariadenie nefungovalo v režime núteného vynútenia.

Veľa záleží aj na konštrukcii kotla. Moderné jednotky poskytujú ochranu pred tepelnými stratami v tele, nepretržitým prostredím kúreniska s chladivom a vysoko účinnými schémami automatického riadenia. Nezabudnite tiež na dôležitosť kontroly trakcie: väčšina paliva sa nespáli kvôli nedostatku kyslíka.

Automatizácia a pomocné vybavenie

Záleží len na vás: stačí zvýšiť výkon kotla alebo sa pokúsiť zlepšiť jeho účinnosť. Toho je možné dosiahnuť automatizáciou inštalácie, ktorá chladí chladivo v optimálnych okamihoch s vysokým teplotným rozdielom a udržuje konštantnú teplotu vzduchu. Účinnosť ohrevu vody v systéme je možné zvýšiť aj nútenou cirkuláciou a pretlakom..

Existuje značné množstvo prostriedkov na využitie zvyškového tepla – všetky druhy rekuperátorov a ekonomizérov. Môžeme s istotou povedať, že takéto kotlové zariadenie funguje dobre pri výkonoch nad 40 kW, ale aj v menšom rozsahu môže byť toto zariadenie dosť efektívne..