Як розрахувати потужність опалювального котла

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

Найзастосовніші методи

Вони передбачають використання одного нормативного показника. кількості ват на одиницю площі або обсягу приміщення.

Отже, теплопродуктивність сильного ККД котла можна визначити за допомогою методу:

1. По площі.
2. За об'ємом.

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

Наприклад, приватний будинок має площу 150 кв. м. Згідно з методом за площею, щоб опалити його, потрібно створити 150 * 100 = 15000 Вт або 15 кВт тепла. Відповідно, продавці рекомендують зробити вибір таких моделей казанів тривалого горіння або класичних пристроїв, які мають цю теплову потужність. При цьому часто радять збільшити її на 20%.

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

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

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

Алгоритм методу, що враховує втрати тепла будинку

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 найбільші втрати тепла будуть за найнижчої температури. Саме ця кількість тепла і повинна бути рівною або трохи меншою за теплову потужність будь-якого тривалого горіння, що підбирається з великим ККД котла.

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

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

Отримання вихідних даних

1. Зайнятися визначенням площі всіх конструктивних елементів будинку. Найпростіше це зробити, якщо є проект житла. Якщо його немає, 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 та дверей.
2. Виміряти товщину стін (при цьому дізнатися про товщину цегляної кладки, штукатурки, теплоізоляції), дверей та інших елементів. Дані записують у блокнот. При цьому вказують, з яких матеріалів зроблено виміряну огорожу.
3. Визначити мінімальну температуру повітря у найхолодніші зимові дні.
4. Зробити вибір температури, до якої має відбуватися нагрівання повітря всередині будинку.
5. Взяти довідник та виписати коефіцієнти теплопровідності для всіх матеріалів, з яких зроблено будинок.

Розрахунок тепла, що йде через стіни

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

Перша:

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

w - товщина конструктивного елемента(Потрібно брати в метрах),

λ - коефіцієнт теплопровідності матеріалу, З якого зроблений окремий елемент будинку (одиниця вимірювання Вт / м * ° С).

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 - визначена у кв. м площа поверхніконструктивний елемент.

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

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

Розрахунок теплових втрат статі

Його проводять тільки для підлоги, під поверхнею якої розміщується ґрунт або підвал. Для підлоги другого та інших поверхів цей процес робити не потрібно.

Кількість тепла, яке йде через підлогу з гарною поверхнею і яке мають компенсувати водогрійні або великі потужності, визначають у такій послідовності:

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

Значення R для зон є стандартними:

для 1 зони R = 2,1;

для 2-ї - R = 4,3;

для 3-ї - R = 8,6;

для 4-ї - R = 14,2.

1. Вираховують суму Q всіх зон підлоги.

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

Розрахунок витрат тепла на нагрівання припливного повітря

Для нього використовують формулу:

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

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

m являє собою масу повітря, яке потрібно нагріти.

Всі величини крім маси повітря відомі. Масу визначають як добуток щільності повітря та його обсягу. Щільність залежить від температури надворі. Цей показник не треба розраховувати, адже його значення для різних температур записані в довідниках. Власнику саморобного парового пристрою або залишається лише взяти довідник і зробити підбір показника, який відповідає найхолоднішій погоді у його регіоні.

Що стосується обсягу повітря, то цей показник потрібно розраховувати для різних кімнат будинку окремо, а потім визначити суму всіх результатів. Якщо це не кухня та 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 м³/год, для санвузла – 25 м³/год.Нормативи для інших приміщень можна знайти у відповідних документах.

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