Како се израчунава снага котла на грејање: формуле и пример израчуна

Пре дизајнирања система грејања, уградње опреме за грејање, важно је одабрати гасни котао који може генерисати потребну количину топлоте за собу. Због тога је важно одабрати уређај такве снаге да су његове перформансе што веће, а ресурс велики.

Разговараћемо о томе како израчунати снагу гасног котла с великом тачношћу и узимајући у обзир одређене параметре. У чланку који смо представили детаљно су описане све врсте губитка топлине кроз отворе и грађевинске конструкције, дате су формуле за њихово израчунавање. Конкретни пример уводи карактеристике израде рачуна.

Типичне грешке приликом избора котла

Исправан прорачун снаге гасног котла не само да ће уштедјети на потрошном материјалу, већ ће и повећати ефикасност уређаја. Опрема чији пренос топлоте превазилази стварну потребу за топлином неће радити ефикасно када као недовољно моћан уређај не може правилно грејати собу.

Постоји савремена аутоматизована опрема која самостално регулише снабдевање гасом, што елиминише неразумне трошкове. Али ако такав котао обавља свој посао до крајњих граница, тада му се смањује век трајања.

Као резултат тога, ефикасност опреме опада, делови се брже троше и формирају се кондензација. Због тога је потребно израчунати оптималну снагу.

Постоји мишљење да снага котла зависи искључиво од површине собе, а за било који дом израчунавање од 100 В по 1 м² биће оптимално. Стога, како бисте одабрали капацитет котла, на примјер, 100 ск. м, требат ће вам опрема која ствара 100 * 10 = 10 000 вата или 10 кВ.

Овакве калкулације су у основи погрешне у вези са појавом нових завршних материјала, побољшане изолације, што смањује потребу за набавком опреме велике снаге.

Снага гасног котла бира се узимајући у обзир индивидуалне карактеристике куће. Исправно одабрана опрема ће радити што је могуће ефикасније уз минималну потрошњу горива

Извршите израчунавање снаге гасни котао Постоје два начина грејања - ручно или коришћењем посебног Валтец програма који је дизајниран за професионалне прорачуне високе прецизности.

Потребна снага опреме директно зависи од губитка топлоте у соби. Научивши стопу губитка топлоте, можете израчунати снагу гасног котла или било којег другог грејног уређаја.

Шта је губитак топлоте у соби?

Свака соба има одређене губитке топлоте. Топлина излази из зидова, прозора, пода, врата и плафона, тако да је задатак гасног котла надокнадити количину ослобођене топлоте и обезбедити одређену температуру у соби. Ово захтева одређену топлотну снагу.

Експериментално је утврђено да највећа количина топлоте пролази кроз зидове (до 70%). До 30% топлотне енергије може изаћи кроз кров и прозоре, а до 40% кроз вентилациони систем. Најмањи губитак топлоте на вратима (до 6%) и поду (до 15%)

Следећи фактори утичу на губитак топлоте куће.

• Локација куће. Сваки град има своје климатске карактеристике. При прорачуну губитка топлоте потребно је узети у обзир критичне негативне температуре карактеристичне за регион, као и просечну температуру и трајање грејне сезоне (за тачне израчуне помоћу програма).
• Положај зидова у односу на кардиналне тачке. Познато је да се ружа ветрова налази на северној страни, тако да ће топлотни губици зида смештеног на овом подручју бити највећи. Зими дува хладан ветар са великом силом са западне, северне и источне стране, тако да ће губици топлоте ових зидова бити већи.
• Површина грејне просторије. Количина отпадне топлоте зависи од величине просторије, површине зидова, плафона, прозора, врата.
• Топлотна конструкција грађевинских конструкција. Било који материјал има свој коефицијент топлотног отпора и коефицијент преноса топлоте - способност проласка кроз одређену количину топлоте.Да бисте то сазнали, морате да користите табеларне податке, као и да примените одређене формуле. Информације о саставу зидова, плафона, пода, њиховој дебљини могу се наћи у техничком плану становања.
• Прозори и врата. Величина, модификација врата и прозора са двоструким стаклима. Што је већа површина отвора за прозоре и врата, то су већи губици топлоте. Важно је у прорачуну узети у обзир карактеристике уграђених врата и прозора са двоструким стаклима.
• Вентилационо рачуноводство. Вентилација увек постоји у кући, без обзира на присуство вештачких напа. Кроз отворене прозоре просторија се вентилише, ствара се кретање ваздуха када се улазна врата затворе и отворе, људи се крећу из собе у собу, што доприноси одласку топлог ваздуха из просторије, њеној циркулацији.

Знајући горе наведене параметре, не можете само израчунати губитак топлоте код куће и одредити снагу котла, али и идентификовати места којима је потребна додатна изолација.

Формуле за израчунавање губитка топлоте

Помоћу ових формула можете израчунати губитак топлоте не само приватне куће, већ и стана. Пре почетка израчуна потребно је приказати тлоцрт, обележити локацију зидова у односу на кардиналне тачке, одредити прозоре, врата, а такође израчунати и димензије сваког зида, прозора и врата.

Да бисте одредили губитак топлоте, морате да знате структуру зида, као и дебљину материјала који се користе. Прорачуни узимају у обзир зидање и изолацију

При израчунавању топлотног губитка користе се двије формуле - помоћу прве се утврђује вриједност топлотног отпора овојнице зграде, а друга се користи за губитак топлине.

Да бисте одредили отпорност на топлоту, користите израз:

Р = Б / К

Ево:

• Р - вредност топлотне отпорности овојница зграде, мерено у (м²* К) / В.
• К - коефицијент топлотне проводљивости материјала од кога је направљена ограђујућа конструкција, мери се у В / (м * К).
• Ин - дебљина материјала која се бележи у метрима.

Коефицијент топлотне проводљивости К је табеларни параметар, дебљина Б је узета из техничког плана куће.

Коефицијент топлотне проводљивости је табеларна вредност, зависи од густине и састава материјала, може се разликовати од табеле, зато је важно да се упознате са техничком документацијом за материјал (+)

Такође се користи основна формула за израчунавање губитка топлоте:

К = Л × С × дТ / Р

У изразу:

• К - губитак топлоте, мерено у ватима.
• С - површина зидова (зидови, подови, плафони).
• дТ - разлика између жељене температуре унутрашње и спољашње, измерена и забележена у Ц.
• Р - вредност топлотне отпорности конструкције, м²• Ц / В, која се налази горњом формулом.
• Л - коефицијент зависно од оријентације зидова у односу на кардиналне тачке.

Имајући при руци потребне информације, можете ручно израчунати губитак топлоте зграде.

Пример израчуна топлотног губитка

Као пример, израчунавамо губитак топлоте куће са одређеним карактеристикама.

На слици је приказан план куће за који ћемо израчунати губитак топлоте. Приликом израде индивидуалног плана важно је правилно одредити оријентацију зидова у односу на кардиналне тачке, израчунати висину, ширину и дужину конструкције, као и забележити локацију отвора за прозоре и врата, њихове величине (+)

На основу плана ширина конструкције је 10 м, дужина 12 м, висина плафона 2,7 м, зидови су оријентисани према северу, југу, истоку и западу. У западни зид уграђена су три прозора, од којих су два димензија 1,5к1,7 м, а један - 0,6к0,3 м.

При прорачуну крова узимају се у обзир изолациони слој, завршни и кровни материјал. Парни и хидроизолациони филмови који не утичу на топлотну изолацију се не узимају у обзир

Врата димензија 1,3 × 2 м уграђена су у јужни зид, постоји и мали прозор 0,5 × 0,3 м. На источној страни су два прозора 2,1 × 1,5 м и један 1,5 × 1,7 м.

Зидови се састоје од три слоја:

• облога зидова влакнасте плоче (изоплита) споља и изнутра је 1,2 цм, а коефицијент је 0,05.
• стаклена вуна која се налази између зидова, њена дебљина је 10 цм, а коефицијент 0,043.

Термички отпор сваког зида израчунава се одвојено, јер узима у обзир локацију структуре у односу на кардиналне тачке, број и површину отвора. Резултати израчунавања зида су сумирани.

Под је вишеслојан, преко читаве површине је направљен по једној технологији, укључује:

• сечена плоча је браздана, дебљина јој је 3,2 цм, а коефицијент топлотне проводљивости је 0,15.
• 10 цм сухи изравнавајући слој од иверице са коефицијентом 0,15.
• изолација - минерална вуна дебљине 5 цм, коефицијент 0,039.

Претпоставимо да на поду нису отвори који погоршавају топлотну технику. Стога се израчунава за површину свих просторија по једној формули.

Плафони су од:

• Дрвени штит од 4 цм са коефицијентом 0,15.
• минерална вуна 15 цм, а коефицијент је 0,039.
• паре, хидроизолациони слој.

Претпоставимо да таваница такође нема приступ тавану изнад стамбене или помоћне просторије.

Кућа се налази у региону Брианск, у граду Брианск, где је критична негативна температура -26 степени. Експериментално је утврђено да је температура земље +8 степени. Жељена температура у соби + 22 степена.

Прорачун губитка топлоте у зиду

Да бисте пронашли укупни топлотни отпор зида, прво је потребно израчунати топлотни отпор сваког његовог слоја.

Слој стаклене вуне има дебљину од 10 цм. Ова вредност мора се претворити у метре, то јест:

Б = 10 × 0,01 = 0,1

Примљена је вредност Б = 0,1. Коефицијент топлотне проводљивости топлотне изолације је 0,043. Замените податке у формули топлотног отпора и добијете:

Р_стакло=0.1/0.043=2.32

На сличном примеру смо израчунали отпорност на топлоту изоплита:

Р_исопл=0.012/0.05=0.24

Укупни топлотни отпор зида биће једнак збиру термичког отпора сваког слоја, имајући у виду да имамо два слоја од влакнасте плоче.

Р = Р_стакло+ 2 × Р_исопл=2.32+2×0.24=2.8

Одређивањем укупног топлотног отпора зида, може се пронаћи губитак топлоте. За сваки зид израчунавају се одвојено. Израчунајте К за северни зид.

Додатни коефицијенти омогућавају да се у прорачуну узму у обзир губици топлине зидова који се налазе у различитим деловима света

На основу плана, сјеверни зид нема прозорске отворе, дужина му је 10 м, висина 2,7 м. Затим се површина зида С израчунава по формули:

С_{северни зид}=10×2.7=27

Израчунавамо параметар дТ. Познато је да је критична температура околине у Брјанск -26 степени, а жељена температура у соби је +22 степена. Онда

дТ = 22 - (- 26) = 48

За северну страну се узима у обзир додатни коефицијент Л = 1,1.

Табела приказује коефицијенте топлотне проводљивости неких материјала који се користе у изградњи зидова. Као што видите, минерална вуна пропушта минималну количину топлоте кроз себе, армирани бетон - максималну

Након израде прелиминарних израчуна, можете користити формулу за израчунавање губитка топлоте:

К_{северни зидови}= 27 × 48 × 1,1 / 2,8 = 509 (В)

Израчунавамо губитак топлоте за западни зид. На основу података у њега су уграђена 3 прозора, од којих два димензија 1,5к1,7 м, а један - 0,6к0,3 м. Израчунавамо површину.

С_{западни зид1}=12×2.7=32.4.

Из укупне површине западног зида потребно је изузети површину прозора, јер ће њихови губици топлоте бити различити. Да бисте то учинили, морате израчунати површину.

С_{виндов1}=1.5×1.7=2.55

С_{виндов2}=0.6×0.4=0.24

За прорачун губитка топлоте користићемо површину зида не водећи рачуна о површини прозора, односно:

С_{западни зид}=32.4-2.55×2-0.24=25.6

За западну страну, коефицијент инкременталног коефицијента је 1,05. Замените добијене податке у главној формули за израчунавање топлотног губитка.

К_{западни зид}=25.6×1.05×48/2.8=461.

Израђујемо сличне прорачуне за источну страну. Овде су 3 прозора, један има димензије 1,5к1,7 м, друга два - 2,1к1,5 м. Израчунавамо њихову површину.

С_{виндов3}=1.5×1.7=2.55

С_{виндов4}=2.1×1.5=3.15

Подручје источног зида је:

С_{источни зид1}=12×2.7=32.4

Од укупне површине зида одузимамо вредности површине прозора:

С_{источни зид}=32.4-2.55-2×3.15=23.55

Додатни коефицијент за источни зид је -1,05. На основу података израчунавамо топлотни губитак источног зида.

К_{источни зид}=1.05×23.55×48/2.8=424

На јужном зиду налазе се врата параметара 1,3к2 м и прозор 0,5к0,3 м. Израчунавамо њихову површину.

С_{виндов5}=0.5×0.3=0.15

С_врата=1.3×2=2.6

Површина јужног зида биће једнака:

С_{јужни зид1}=10×2.7=27

Површину зида одређујемо искључујући прозоре и врата.

С_{јужни зидови}=27-2.6-0.15=24.25

Израчунавамо губитак топлоте јужног зида, узимајући у обзир коефицијент Л = 1.

К_{јужни зидови}=1×24.25×48/2.80=416

Одређујући губитак топлоте сваког зида, можете пронаћи њихов укупни губитак топлоте по формули:

К_зидови= К_{јужни зидови}+ К_{источни зид}+ К_{западни зид}+ К_{северни зидови}

Замјеном вриједности, добивамо:

К_зидови= 509 + 461 + 424 + 416 = 1810 В

Као резултат тога, губитак топлоте на зиду износио је 1810 В на сат.

Прорачун топлотних губитака прозора

У кући је 7 прозора, од којих су три димензија 1,5 × 1,7 м, два - 2,1 × 1,5 м, један - 0,6 × 0,3 м и још један - 0,5 × 0,3 м.

Прозори димензија 1,5 × 1,7 м су двокоморни ПВЦ профил са И стаклом. Из техничке документације можете сазнати да је њен Р = 0,53. Прозори димензија 2,1 × 1,5 м двокоморни су са аргоном и И стаклом; имају топлотни отпор Р = 0,75, прозори 0,6к0,3 м и 0,5 × 0,3 - Р = 0,53.

Површина прозора је израчуната изнад.

С_{виндов1}=1.5×1.7=2.55

С_{виндов2}=0.6×0.4=0.24

С_{виндов3}=2.1×1.5=3.15

С_{виндов4}=0.5×0.3=0.15

Такође је важно узети у обзир оријентацију прозора у односу на кардиналне тачке.

Обично се термички отпор прозора не мора израчунати, овај параметар је наведен у техничкој документацији производа

Израчунавамо топлотни губитак западних прозора, узимајући у обзир коефицијент Л = 1,05. Са стране су 2 прозора димензија 1,5 × 1,7 м и један са 0,6 × 0,3 м.

К_{виндов1}=2.55×1.05×48/0.53=243

К_{виндов2}=0.24×1.05×48/0.53=23

Укупни укупни губици западних прозора су

К_{подпрозор}=243×2+23=509

На јужној страни је прозор 0,5 × 0,3, његова Р = 0,53. Израчунавамо његов губитак топлоте узимајући у обзир коефицијент 1.

К_{јужни прозор}=0.15*48×1/0.53=14

На источној страни налазе се 2 прозора димензија 2,1 × 1,5 и један прозор 1,5 × 1,7. Израчунавамо губитак топлоте узимајући у обзир коефицијент Л = 1,05.

К_{виндов1}=2.55×1.05×48/0.53=243

К_{виндов3}=3.15×1.05×48/075=212

Резимирамо топлотни губитак источних прозора.

К_{источни прозор}=243+212×2=667.

Укупни топлотни губици прозора биће једнаки:

К_{прозори}= К_{источни прозор}+ К_{јужни прозор}+ К_{подпрозор}=667+14+509=1190

Укупно кроз прозоре излази 1190 вата топлотне енергије.

Одређивање губитка топлоте на вратима

Кућа има једна врата, уграђена је у јужни зид, димензија је 1,3 × 2 м. На основу података о пасошима топлотна проводљивост материјала врата је 0,14, дебљина 0,05 м. Захваљујући овим показатељима можете израчунати топлотни отпор врата.

Р_врата=0.05/0.14=0.36

За прорачун, морате израчунати његову површину.

С_врата=1.3×2=2.6

Након израчуна топлотног отпора и површине, можете пронаћи губитак топлоте. Врата се налазе на јужној страни, па користимо додатни фактор 1.

К_врата=2.6×48×1/0.36=347.

Укупно, 347 вата топлине излази кроз врата.

Прорачун топлотне отпорности пода

Према техничкој документацији, под је вишеслојан, прави се подједнако по целој површини, димензија 10к12 м. Израчунавамо његову површину.

С_пол=10×12=210.

Састав пода укључује плоче, иверице и изолацију.

Из табеле можете пронаћи коефицијенте топлотне проводљивости неких материјала који се користе за облагање пода. Овај параметар се такође може специфицирати у техничкој документацији материјала и може се разликовати од табеле

Топлински отпор мора се израчунати за сваки подни слој засебно.

Р_даске=0.032/0.15=0.21

Р_{иверице}=0.01/0.15= 0.07

Р_{ће се изоловати}=0.05/0.039=1.28

Укупна топлотна отпорност пода је:

Р_пол= Р_даске+ Р_{иверице}+ Р_{ће се изоловати}=0.21+0.07+1.28=1.56

С обзиром да се зими температура земље одржава на +8 степени, температурна разлика биће једнака:

дТ = 22-8 = 14

Користећи прелиминарне прорачуне, губитак топлоте можете пронаћи код куће кроз под.

При израчунавању топлотног губитка пода материјала се узимају у обзир топлотна изолација (+)

Приликом израчунавања топлотног губитка пода узимамо у обзир коефицијент Л = 1.

К_пол=210×14×1/1.56=1885

Укупни топлотни губитак пода је 1885 вата.

Прорачун губитка топлоте кроз плафон

При израчунавању топлотног губитка плафона узима се у обзир слој минералне вуне и дрвених плоча. Парна и хидроизолација не учествује у процесу топлотне изолације, стога је не узимамо у обзир. За прорачун, морамо пронаћи топлотни отпор дрвених дасака и слој минералне вуне. Користимо њихове коефицијенте топлотне проводљивости и дебљину.

Р_{сеоски штит}=0.04/0.15=0.27

Р_мин=0.05/0.039=1.28

Укупни отпор топлоте биће једнак збиру Р_{сеоски штит} и Р_мин.

Р_кров=0.27+1.28=1.55

Површина плафона једнака је поду.

С _плафон = 120

Даље, израчунавање топлотног губитка плафона, узимајући у обзир коефицијент Л = 1.

К_плафон=120×1×48/1.55=3717

Укупно кроз таван иде 3717 вата.

Табела приказује популарне грејаче за плафоне и њихове коефицијенте топлотне проводљивости. Полиуретанска пена је најефикаснија изолација, слама има највећи коефицијент губитка топлоте.

Да бисте одредили укупни губитак топлоте код куће, потребно је додати губитак топлоте зидова, прозора, врата, плафона и пода.

К_укупно= 1810 + 1190 + 347 + 1885 + 3717 = 8949 В

За грејање куће са заданим параметрима потребан је гасни котао који подржава снагу од 8949 В или око 10 кВ.

Одређивање губитка топлоте узимајући у обзир инфилтрацију

Инфилтрација је природни процес размене топлоте између спољашњег окружења, који се догађа када се људи крећу око куће, приликом отварања улазних врата, прозора.

За прорачун губитка топлоте за вентилацију можете користити формулу:

К_инф= 0,33 × К × В × дТ

У изразу:

• К - израчунати степен размене ваздуха, за дневне собе користи коефицијент 0,3, за собе са грејањем - 0,8, за кухињу и купатило - 1.
• В - запремина просторије, израчуната узимајући у обзир висину, дужину и ширину.
• дТ - температурна разлика између околине и стамбене зграде.

Слична формула се може користити ако је у соби инсталирана вентилација.

Ако у кући постоји вештачка вентилација, потребно је користити исту формулу као за инфилтрацију, само замените параметре издувних цеви уместо К и израчунајте дТ узимајући у обзир температуру долазног ваздуха

Висина собе је 2,7 м, ширина - 10 м, дужина - 12 м. Знајући ове податке, можете пронаћи њену запремину.

В = 2,7 × 10 × 12 = 324

Температурна разлика биће једнака

дТ = 48

Као коефицијент К узимамо индикатор 0,3. Онда

К_инф=0.33×0.3×324×48=1540

К треба додати укупном К_инф. На крају

К_укупно=1540+8949=10489.

Укупно, узимајући у обзир губитак топлине код куће биће 10489 вата или 10,49 кВ.

Прорачун снаге котла

Приликом израчунавања капацитета котла потребно је користити фактор сигурности 1,2. Односно, снага ће бити једнака:

В = К × к

Ево:

• К - губитак топлоте зграде.
• к - фактор сигурности

У нашем примеру замените К = 9237 В и израчунајте потребну снагу котла.

Ш = 10489 × 1,2 = 12587 В.

С обзиром на фактор сигурности, потребан капацитет котла за гријање куће је 120 м² једнака приближно 13 кВ.

Закључци и корисни видео о овој теми

Видео упуте: како израчунати губитак топлине у кући и котлу помоћу Валтец програма.

Правилним израчунавањем губитка топлоте и снаге гасног котла помоћу формула или софтверских метода омогућава вам да с великом тачношћу утврдите потребне параметре опреме, што омогућава искључење неразумних трошкова горива.

Напишите коментаре у блок образац испод. Реците нам како су израчунати губици топлоте пре куповине опреме за грејање за вашу летњу кућу или сеоску кућу. Постављајте питања, делите информације и фотографије о овој теми.