Hur man beräknar kraften hos en gasvärmepanna: formler och beräkningsexempel

Innan du designar ett värmesystem, installerar värmeutrustning, är det viktigt att välja en gaspanna som kan generera den nödvändiga mängden värme för rummet. Därför är det viktigt att välja en enhet med sådan kraft att dess prestanda är så hög som möjligt och resursen är stor.

Vi kommer att prata om hur man beräknar effekten hos en gaspanna med hög noggrannhet och med hänsyn till vissa parametrar. I artikeln som vi presenterade beskrivs alla typer av värmeförlust genom öppningar och byggnadskonstruktioner i detalj, formler för deras beräkning ges. Ett specifikt exempel introducerar funktionerna i framställningen av beräkningar.

Typiska misstag när du väljer en panna

Rätt beräkning av gaspannans effekt sparar inte bara förbrukningsvaror utan ökar även enhetens effektivitet. Utrustning vars värmeöverföring överstiger den verkliga värmebehovet fungerar inte effektivt när den som en otillräckligt kraftfull enhet inte kan värma rummet ordentligt.

Det finns modern automatiserad utrustning som oberoende reglerar gasförsörjningen, vilket eliminerar orimliga kostnader. Men om en sådan panna gör sitt jobb till gränsen reduceras dess livslängd.

Som ett resultat minskar utrustningens effektivitet, delar slits ut snabbare och kondensformer. Därför blir det nödvändigt att beräkna den optimala effekten.

Det finns en uppfattning om att pannans effekt endast beror på ytarean i rummet, och för alla bostäder kommer beräkningen av 100 W per 1 kvm att vara optimal. För att välja kapaciteten på pannan, till exempel, 100 kvadratmeter per hus m, du behöver utrustning som genererar 100 * 10 = 10.000 watt eller 10 kW.

Sådana beräkningar är i grunden felaktiga i samband med utseendet på nya efterbehandlingsmaterial, förbättrad isolering, vilket minskar behovet av att köpa utrustning med hög effekt.

Kraften hos gaspannan väljs med hänsyn till husets individuella egenskaper. Korrekt vald utrustning fungerar så effektivt som möjligt med minimal bränsleförbrukning

Utför effektberäkningen gaspanna Det finns två sätt att värma - manuellt eller med hjälp av det speciella Valtec-programmet, som är utformat för professionella beräkningar med hög precision.

Utrustningens nödvändiga kraft beror direkt på värmeförlusten i rummet. När du har lärt dig hastigheten på värmeförlust kan du beräkna kraften hos en gaspanna eller någon annan värmeanordning.

Vad är rumsvärmeförlust?

Varje rum har vissa värmeförluster. Värmen lämnar väggar, fönster, golv, dörrar och tak, så gaspannans uppgift är att kompensera för mängden värme som släpps ut och att ge en viss temperatur i rummet. Detta kräver en viss termisk effekt.

Det har experimentellt fastställts att den största mängden värme lämnar igenom väggarna (upp till 70%). Upp till 30% av termisk energi kan gå ut genom taket och fönstren och upp till 40% genom ventilationssystemet. Den minsta värmeförlusten vid dörren (upp till 6%) och golvet (upp till 15%)

Följande faktorer påverkar husets värmeförlust.

• Husets läge. Varje stad har sina egna klimatfunktioner. Vid beräkningar av värmeförlust är det nödvändigt att ta hänsyn till den kritiska negativa temperaturkarakteristiken i regionen, liksom medeltemperaturen och varaktigheten för uppvärmningssäsongen (för exakta beräkningar med programmet).
• Väggarnas placering relativt kardinalpunkterna. Det är känt att en vindros är belägen på norra sidan, så värmeförlusten hos väggen i detta område kommer att bli störst. På vintern blåser en kall vind med stor kraft från västra, norra och östra sidan, så värmeförlusten för dessa väggar blir högre.
• Området för det uppvärmda rummet. Mängden spillvärme beror på storleken på rummet, väggar, tak, fönster, dörrar.
• Värmekonstruktion av byggkonstruktioner. Alla material har sin egen koefficient för värmebeständighet och värmeöverföringskoefficient - förmågan att passera genom en viss mängd värme.För att ta reda på det måste du använda tabelldata samt tillämpa vissa formler. Information om sammansättningen av väggar, tak, golv, deras tjocklek finns i den tekniska planen för bostäder.
• Fönster och dörröppningar. Storlek, modifiering av dörren och dubbelglasade fönster. Ju större fönster- och dörröppningar, desto högre värmeförlust. Det är viktigt att ta hänsyn till egenskaperna hos installerade dörrar och dubbelglasade fönster i beräkningarna.
• Ventilationsredovisning. Ventilation finns alltid i huset, oavsett förekomst av konstgjorda huvor. Genom de öppna fönstren är rummet ventilerat, luftrörelse skapas när entrédörrarna stängs och öppnas, människor rör sig från rum till rum, vilket bidrar till att varm luft frångår rummet, dess cirkulation.

Genom att känna till ovanstående parametrar kan du inte bara beräkna värmeförlust hemma och bestämma pannans effekt, men också för att identifiera platser som behöver ytterligare isolering.

Formler för beräkning av värmeförlust

Dessa formler kan användas för att beräkna värmeförlusten inte bara för ett privat hus utan också för en lägenhet. Innan beräkningarna påbörjas är det nödvändigt att avbilda planritningen, markera platsen för väggarna i förhållande till kardinalpunkterna, beteckna fönster, dörröppningar och även beräkna måtten på varje vägg, fönster och dörröppningar.

För att bestämma värmeförlusten är det nödvändigt att känna till väggens struktur och tjockleken på de använda materialen. Beräkningarna tar hänsyn till murverk och isolering

Vid beräkning av värmeförlust används två formler - med hjälp av den första bestämmes värmemotståndsvärdet för bygghöljet och den andra används för värmeförlust.

För att bestämma värmebeständigheten använder du uttrycket:

R = B / K

här:

• R - värdet på värmemotstånd hos byggnads kuvert, mätt i (m²* K) / W.
• K - koefficienten för värmeledningsförmåga för det material som den inneslutna strukturen är gjord av, mäts i W / (m * K).
• den - tjockleken på materialet registrerat i meter.

Koefficienten för värmeledningsförmåga K är en tabellparameter, tjockleken B är hämtad från husets tekniska plan.

Värmekonduktivitetskoefficienten är ett tabellvärde, det beror på materialets densitet och sammansättning, det kan skilja sig från tabellen, så det är viktigt att bekanta dig med den tekniska dokumentationen för materialet (+)

Den grundläggande formeln för att beräkna värmeförlust används också:

Q = L × S × dT / R

I uttrycket:

• Q - värmeförlust, mätt i watt.
• S - Område med muromgångar (väggar, golv, tak).
• dT - skillnaden mellan den önskade temperaturen inomhus och utomhus, mätt och registrerat i C.
• R - värdet på konstruktionens termiska motstånd, m²• C / W, som finns med formeln ovan.
• L - koefficient beroende på väggarnas orientering relativt kardinalpunkterna.

Med nödvändig information till hands kan du manuellt beräkna värmeförlusten i en byggnad.

Exempel på beräkning av värmeförlust

Som ett exempel beräknar vi värmeförlusten för ett hus med specificerade egenskaper.

Figuren visar en husplan för vilken vi beräknar värmeförlust. När man utarbetar en individuell plan är det viktigt att bestämma väggarnas orientering relativt kardinalpunkterna, beräkna strukturens höjd, bredd och längd, samt notera platsen för fönster- och dörröppningar, deras storlekar (+)

Baserat på planen är konstruktionens bredd 10 m, längden 12 m, takhöjden 2,7 m, väggarna är orienterade mot norr, söder, öst och väster. Tre fönster är inbyggda i västra väggen, två av dem har måtten 1,5x1,7 m, en - 0,6x0,3 m.

Vid beräkning av taket beaktas isoleringsskiktet, ytbehandlingen och takmaterialet. Ång- och vattentäthetsfilmer som inte påverkar värmeisolering beaktas inte

Dörrar med måtten 1,3 × 2 m är integrerade i den södra väggen, det finns också ett litet fönster 0,5 × 0,3 m. På östra sidan finns två fönster 2,1 × 1,5 m och ett 1,5 × 1,7 m.

Väggar består av tre lager:

• fodret på fiberplattans väggar (isoplit) utanför och inuti är 1,2 cm vardera, koefficienten 0,05.
• glasull placerad mellan väggarna, dess tjocklek är 10 cm och koefficienten är 0,043.

Värmemotståndet för varje vägg beräknas separat, eftersom tar hänsyn till placeringen av strukturen i förhållande till kardinalpunkterna, antalet och området för öppningarna. Väggberäkningsresultaten sammanfattas.

Golvet är flerskiktat, över hela området är tillverkat enligt en teknik, inkluderar:

• skärbrädet är spårat, dess tjocklek är 3,2 cm, koefficienten för värmeledningsförmåga är 0,15.
• 10 cm tjockt utjämningsskikt av spånskivor med en koefficient på 0,15.
• isolering - mineralull 5 cm tjock, koefficient 0,039.

Anta att golvet inte har luckor som försämrar värmekonstruktionen. Därför görs beräkningen för arean för alla rum enligt en enda formel.

Taket är tillverkat av:

• 4 cm träsköldar med en koefficient på 0,15.
• mineralull 15 cm, dess koefficient är 0,039.
• ånga, vattentätskikt.

Anta att taket inte heller har tillgång till vinden ovanför ett bostads- eller tvättstuga.

Huset ligger i Bryansk-regionen, i Bryansk, där den kritiska negativa temperaturen är -26 grader. Det har experimentellt fastställts att jordens temperatur är +8 grader. Önskad rumstemperatur + 22 grader.

Beräkning av väggförlust

För att hitta en väggs totala termiska motstånd är det först nödvändigt att beräkna värmemotståndet för vart och ett av dess lager.

Glasullskiktet har en tjocklek på 10 cm. Detta värde måste omvandlas till meter, det vill säga:

B = 10 × 0,01 = 0,1

Fått ett värde av B = 0,1. Värmeisoleringskoefficienten för värmeisolering är 0,043. Byt ut uppgifterna i termisk resistensformel och få:

R_glas=0.1/0.043=2.32

Med ett liknande exempel beräknar vi isoplitens värmebeständighet:

R_Izoplit=0.012/0.05=0.24

Väggens totala värmemotstånd kommer att vara lika med summan av värmemotståndet för varje lager, med tanke på att vi har två fiberplattskikt.

R = R_glas+ 2 × R_Izoplit=2.32+2×0.24=2.8

Genom att bestämma väggens totala termiska motstånd kan man hitta värmeförlusten. För varje vägg beräknas de separat. Beräkna Q för norra väggen.

Ytterligare koefficienter gör det möjligt att i beräkningarna ta hänsyn till värmeförlusten hos väggar belägna i olika delar av världen

Baserat på planen har den norra väggen inte fönsteröppningar, dess längd är 10 m, dess höjd är 2,7 m. Därefter beräknas väggarean S enligt formeln:

S_{norra väggen}=10×2.7=27

Vi beräknar parametern dT. Det är känt att den kritiska omgivningstemperaturen för Bryansk är -26 grader och den önskade rumstemperaturen är +22 grader. sedan

dT = 22 - (- 26) = 48

För nordsidan beaktas en ytterligare koefficient L = 1,1.

Tabellen visar värmeledningsförmågan för vissa material som används för konstruktion av väggar. Som ni ser överför mineralull den minsta mängden värme genom sig själv, armerad betong - maximalt

När du har gjort preliminära beräkningar kan du använda formeln för att beräkna värmeförlust:

Q_norrväggar= 27 × 48 × 1,1 / 2,8 = 509 (W)

Vi beräknar värmeförlusten för västra väggen. Baserat på uppgifterna är 3 fönster inbyggda i dem, två av dem har måtten 1,5x1,7 m och en - 0,6x0,3 m. Vi beräknar ytan.

S_västvägg1=12×2.7=32.4.

Från den västra väggens totala yta är det nödvändigt att utesluta fönstret, eftersom deras värmeförlust kommer att vara annorlunda. För att göra detta måste du beräkna ytan.

S_okn1=1.5×1.7=2.55

S_okn2=0.6×0.4=0.24

För beräkningar av värmeförlust kommer vi att använda väggområdet utan att ta hänsyn till fönsterytan, det vill säga:

S_västvägg=32.4-2.55×2-0.24=25.6

För den västra sidan är inkrementalkoefficienten 1,05. Byt in erhållna data i huvudformeln för beräkning av värmeförlust.

Q_västvägg=25.6×1.05×48/2.8=461.

Vi gör liknande beräkningar för östsidan. Det finns 3 fönster här, en har dimensioner 1,5x1,7 m, de andra två - 2,1x1,5 m. Vi beräknar deras area.

S_okn3=1.5×1.7=2.55

S_okn4=2.1×1.5=3.15

Området för östra väggen är:

S_{östra väggen1}=12×2.7=32.4

Från det totala väggområdet, subtraherar vi värdena på fönsterområdet:

S_{östra väggen}=32.4-2.55-2×3.15=23.55

Ytterligare koefficient för östra väggen är -1,05. Baserat på data beräknar vi värmeförlusten på östra väggen.

Q_{östra väggen}=1.05×23.55×48/2.8=424

På den södra väggen finns en dörr med parametrar 1,3x2 m och ett fönster 0,5x0,3 m. Vi beräknar deras area.

S_okn5=0.5×0.3=0.15

S_dörren=1.3×2=2.6

Området för den södra väggen kommer att vara lika med:

S_{södra väggen1}=10×2.7=27

Vi bestämmer väggens area exklusive fönster och dörrar.

S_{södra väggar}=27-2.6-0.15=24.25

Vi beräknar värmeförlusten på södra väggen med hänsyn till koefficienten L = 1.

Q_{södra väggar}=1×24.25×48/2.80=416

Efter att ha bestämt värmeförlusten för varje vägg kan du hitta deras totala värmeförlust med formeln:

Q_väggarna= Q_{södra väggar}+ Q_{östra väggen}+ Q_västvägg+ Q_norrväggar

Att ersätta värdena får vi:

Q_väggarna= 509 + 461 + 424 + 416 = 1810 W

Som ett resultat uppgick väggarnas värmeförlust till 1810 watt per timme.

Beräkning av värmeförluster i fönster

Det finns 7 fönster i huset, tre av dem har dimensioner 1,5 × 1,7 m, två - 2,1 × 1,5 m, en - 0,6 × 0,3 m och en till - 0,5 × 0,3 m.

Fönster med måtten 1,5 × 1,7 m är en två-kammers PVC-profil med I-glas. Från den tekniska dokumentationen kan du ta reda på att dess R = 0,53. Fönster med måtten 2,1 × 1,5 m är två-kammare med argon och I-glas, de har termisk motstånd R = 0,75, fönster 0,6x0,3 m och 0,5 × 0,3 - R = 0,53.

Ytan på fönstren beräknades ovan.

S_okn1=1.5×1.7=2.55

S_okn2=0.6×0.4=0.24

S_okn3=2.1×1.5=3.15

S_okn4=0.5×0.3=0.15

Det är också viktigt att överväga fönstrenas orientering i förhållande till kardinalpunkterna.

Vanligtvis behöver inte värmemotståndet för fönster beräknas, denna parameter anges i den tekniska dokumentationen för produkten

Vi beräknar värmeförlusten i de västra fönstren med hänsyn till koefficienten L = 1,05. På sidan finns 2 fönster med måtten 1,5 × 1,7 m och ett med 0,6 × 0,3 m.

Q_okn1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_okn2=0.24×1.05×48/0.53=23

De totala förlusterna för de västra fönstren är

Q_{underfönster}=243×2+23=509

På södra sidan finns ett fönster 0,5 × 0,3, dess R = 0,53. Vi beräknar dess värmeförlust med hänsyn till koefficienten 1.

Q_{södra fönster}=0.15*48×1/0.53=14

På östra sidan finns 2 fönster med måtten 2,1 × 1,5 och ett fönster 1,5 × 1,7. Vi beräknar värmeförlusten med beaktande av koefficienten L = 1,05.

Q_okn1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_okn3=3.15×1.05×48/075=212

Vi sammanfattar värmeförlusten i de östra fönstren.

Q_{östfönstret}=243+212×2=667.

Den totala värmeförlusten för fönstren kommer att vara lika med:

Q_fönster= Q_{östfönstret}+ Q_{södra fönster}+ Q_{underfönster}=667+14+509=1190

Totalt genom fönstren kommer 1190 watt värmeenergi ut.

Bestämning av värmeförlust av dörrar

Huset har en dörr, det är inbyggt i södra väggen, har mått på 1,3 × 2 m. Baserat på passdata är dörrmaterialets värmeledningsförmåga 0,14, dess tjocklek är 0,05 m. Tack vare dessa indikatorer kan du beräkna dörrens termiska motstånd.

R_dörren=0.05/0.14=0.36

För beräkningar måste du beräkna dess areal.

S_dörren=1.3×2=2.6

När du har beräknat värmemotståndet och området kan du hitta värmeförlusten. Dörren är belägen på södra sidan, så vi använder en ytterligare faktor 1.

Q_dörren=2.6×48×1/0.36=347.

Totalt kommer 347 watt värme ut genom dörren.

Beräkning av golvets termiska motstånd

Enligt teknisk dokumentation är golvet flerskiktat, det är gjort lika i hela området, har dimensioner på 10x12 m. Vi beräknar dess yta.

S_kön=10×12=210.

Golvets sammansättning inkluderar skivor, spånskiva och isolering.

Från tabellen kan du hitta värmeledningsförmågan för vissa material som används för att täcka golvet. Denna parameter kan också specificeras i teknisk dokumentation av material och kan skilja sig från tabellen

Termiskt motstånd måste beräknas separat för varje golvskikt.

R_styrelser=0.032/0.15=0.21

R_spånskiva=0.01/0.15= 0.07

R_{kommer att isolera}=0.05/0.039=1.28

Golvets totala värmebeständighet är:

R_kön= R_styrelser+ R_spånskiva+ R_{kommer att isolera}=0.21+0.07+1.28=1.56

Med tanke på att på vintern hålls jordens temperatur på +8 grader, kommer temperaturskillnaden att vara lika med:

dT = 22-8 = 14

Med hjälp av preliminära beräkningar kan du hitta värmeförlusten hemma genom golvet.

Vid beräkning av värmeförlusten av golvmaterial tas hänsyn till värmeisoleringen (+)

Vid beräkning av golvets värmeförlust tar vi hänsyn till koefficienten L = 1.

Q_kön=210×14×1/1.56=1885

Den totala värmeförlusten på golvet är 1885 watt.

Beräkning av värmeförlust genom taket

Vid beräkning av värmeförlusten i taket beaktas ett lager mineralull och träpaneler. Ång- och vattentätning deltar inte i processen för värmeisolering, därför tar vi inte hänsyn till det. För beräkningar måste vi hitta värmemotståndet hos träskivor och ett lager mineralull. Vi använder deras värmekonduktivitetskoefficienter och tjocklek.

R_bysköld=0.04/0.15=0.27

R_mineralull=0.05/0.039=1.28

Den totala värmebeständigheten kommer att vara lika med summan av R_bysköld och R_mineralull.

R_taket=0.27+1.28=1.55

Takytan är densamma som golvet.

S _taket = 120

Därefter beräkningen av värmeförlusten i taket, med beaktande av koefficienten L = 1.

Q_taket=120×1×48/1.55=3717

Totalt genom taket går 3717 watt.

Tabellen visar de populära värmare för tak och deras koefficienter för värmeledningsförmåga. Polyuretanskum är den mest effektiva isoleringen; halm har den högsta värmeförlust-koefficienten.

För att bestämma den totala värmeförlusten hemma är det nödvändigt att lägga till värmeförlusten för väggar, fönster, dörrar, tak och golv.

Q_samhället= 1810 + 1190 + 347 + 1885 + 3717 = 8949 W

För att värma ett hus med de angivna parametrarna behövs en gaspanna som stöder en effekt på 8949 W eller cirka 10 kW.

Bestämning av värmeförlust med hänsyn till infiltration

Infiltration är en naturlig process för värmeväxling mellan den yttre miljön, som inträffar när människor rör sig runt huset, när man öppnar ingångsdörrar, fönster.

För att beräkna värmeförlust för ventilation du kan använda formeln:

Q_inf= 0,33 × K × V × dT

I uttrycket:

• K - den beräknade hastigheten för luftväxling, för vardagsrum använder man en koefficient på 0,3, för rum med uppvärmning - 0,8, för ett kök och ett badrum - 1.
• V - rumets volym, beräknad med hänsyn till höjd, längd och bredd.
• dT - temperaturskillnad mellan miljön och hyreshuset.

En liknande formel kan användas om ventilationen är installerad i rummet.

Om det finns konstgjord ventilation i huset, är det nödvändigt att använda samma formel som för infiltration, bara ersätta avgasparametrarna istället för K, och beräkna dT med hänsyn till temperaturen på den inkommande luften

Rumets höjd är 2,7 m, bredd - 10 m, längd - 12 m. Genom att känna till dessa uppgifter kan du hitta volymen.

V = 2,7 × 10 × 12 = 324

Temperaturdifferensen kommer att vara lika med

dT = 48

Som koefficient K tar vi indikatorn 0,3. sedan

Q_inf=0.33×0.3×324×48=1540

Q ska läggas till totalt Q_inf. Till slut

Q_samhället=1540+8949=10489.

Totalt, med hänsyn till infiltrationen av värmeförluster hemma, är 10489 watt eller 10,49 kW.

Beräkning av pannkraften

Vid beräkning av pannans kapacitet är det nödvändigt att använda en säkerhetsfaktor på 1,2. Det vill säga kraften kommer att vara lika med:

W = Q × k

här:

• Q - byggnadens värmeförlust.
• k - säkerhetsfaktor.

I vårt exempel, ersätt Q = 9237 W och beräkna den nödvändiga pannkraften.

W = 10489 × 1,2 = 12587 W.

Med tanke på säkerhetsfaktorn är den erforderliga pannkapaciteten för uppvärmning av ett hus 120 m² lika med cirka 13 kW.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videoinstruktion: hur man beräknar värmeförlust hemma och pannkraften med Valtec-programmet.

Korrekt beräkning av värmeförlust och effekt hos en gaspanna med formler eller mjukvarumetoder gör det möjligt att med hög noggrannhet fastställa nödvändiga parametrar för utrustningen, vilket gör det möjligt att utesluta orimliga bränslekostnader.

Skriv kommentarer i blockformuläret nedan. Berätta om hur värmeförlusten beräknades innan du köper värmeutrustning till ditt eget sommarhus eller hus. Ställ frågor, dela information och foton om ämnet.