Избор на отоплителен котел: как да се изчисли мощността на котела

Съдържанието на статията

• Какво определя необходимата мощност
• Изчисляване на топлинните загуби на сгради
• Видове енергия – какви са разликите
• Какво определя ефективността на котела
• Автоматизация и спомагателно оборудване

Частните разработчици вероятно ще се интересуват как правилно да изчислят мощността на отоплителното оборудване. Статията ще запознае читателите с основите на методологията на топлотехническите изчисления, така че купуването на бойлер не се оказва твърде скъпо, а къщата през зимата е твърде студена.

Какво определя необходимата мощност

Всяка сграда е уникална поради процесите на топлотехника, протичащи в нея. При избора на мощност на котела най-интересните показатели са топлинните загуби. Строго погледнато, мощността на котела трябва да е еквивалентна на количеството топлина, което напуска къщата поради температурната разлика между двете среди. Има редица основни области с най-високи нива на течове:

1. Покривна и таванна плоча – до 30%.
2. Стени и подове – до 50%.
3. Прозорци и врати – 15%.
4. Вентилация – 5-10%.

За да зададете количествени стойности на загубите на топлина, можете да използвате всички видове калкулатори. По-точните данни се изчисляват чрез индивидуални изчисления, за които те са от основно значение:

1. Дебелина и материал на стените, подовете.
2. Разлика в температурата между външния и вътрешния въздух.
3. Площта на ограждащите стени.
4. Брой врати и прозорци, тип стъклени единици.
5. Вентилационна способност.
6. Дълбочината на замръзване на почвата, средното натоварване на вятъра върху къщата и други фактори.

Има два начина за достигане на номиналната мощност, необходима за поддържане на комфортна температура вътре в сградата. Първият се състои в почти неограничено увеличаване на капацитета на отоплителното оборудване. Вторият вариант предполага подробно проучване на топлотехническите характеристики на къщата, изчисляване на стойността на топлинните загуби за всяка ограждаща равнина и възможното отстраняване на течове. В последния аспект, термичното изследване на помещенията и къщата като цяло става все по-уместно..

Изчисляване на топлинните загуби на сгради

Същността на изчислението на топлотехниката ще бъде най-лесно да се обясни с помощта на примера за доста примитивна едноетажна сграда. Първоначалните данни са както следва:

1. Обща площ на къщата: 100 m².
2. Височина на тавана: 2,5 m.
3. Стени: газобетон 30см.
4. Припокриване: дървена греда с дебелина 25 см с пълнеж от минерална вата с плътност 60 кг / м³.
5. Топлоизолация: външен, експандиран полистирол с дебелина 50 мм.
6. Вентилация: обмен на въздух до 40 m³ след час.
7. Под: монолитен бетон с 20 см пълнеж върху земята от натрошена експандирана глина.

Желана температура вътре в къщата: 23-25 ​​° С, в региона средната януарска температура е -5 …- 6 ° С. Тъй като изчислението се извършва за определяне на максималната мощност на отоплителната система, е необходимо тези данни да се съпоставят с най-ниската температура, която се проявява през годината. Да речем, че е -25 ° С, изчислението за тази стойност ще се извършва паралелно.

За удобство ще разделим къщата на четири зони на 25, 35 и 40 m², използване на контурите на вътрешните прегради като водач. Тази разбивка на изчисленията на малки етапи също улеснява процеса..

На площ от 25 m² има две външни стени, общата им площ е 26,9 m². Освен това имаме почти 25 m² под и същия таван. За всеки тип обвивка на сградата изчисляваме индивидуално по формулата:

• Q_пот = S x (? T) x (1 + Q_ext1 + Q_ext2 + … + Q_addN) x K_пози / R_{страшилище}

Тук: S е площта на равномерна ограда (m²).

Q_вътр – делът на допълнителните загуби: чрез вентилация, отваряне на врати или студени мостове, също с тавани над 4 м. Стойността е условна, общата стойност от порядъка на 1,5-2 ще даде добър „марж на безопасност“.

ДА СЕ_пози – таблична стойност на коефициента на положение (положение) на конструктивната конструкция спрямо външния въздух. При груби изчисления се взема равно на 1, в зависимост от ориентацията на стената, тя варира от 1,05 до 1,1.

R_{страшилище} – устойчивост на термичен пренос, всеки материал е различен (m²Келвин / Ш).

Замествайки стойностите, които познаваме във формулата, получаваме:

1. За етаж Q_пот = 25 x 14 x 1,22 x 1,06 / 0,853 = 0,53 kWh за средна температура (0,72 kWh за минимум).
2. За таван Q_пот = 25 x 27 x 1.95 x 1 / 1.3 = 1,01 kWh за средна температура (1,76 kWh за минимална).
3. За стени Q_пот = 26,9 х 30 х 1,85 х 1,05 / 1,12 = 1,44 кВтч за средна температура (2,33 кВтч за минимум).

Съответно, общата загуба на топлина в първата зона е 2,98 kWh. Избягвайки допълнителни изчисления, пропорционално ще увеличим топлинните загуби на помещението с 25 m² четири пъти, получавайки средно 11.92 kWh и 19.24 kWh пикова топлинна загуба за цялата къща. Последното всъщност е желаната мощност на отоплителния котел (много близка до реалността), но не всичко е толкова просто.

Видове енергия – какви са разликите

Ако не сте готови или не искате да снабдявате дома си с геотермално отопление, тогава има няколко възможности за избор на енергиен носител: електричество, газ или твърдо гориво. Относно последните две, едно нещо може да бъде недвусмислено заявено: котелното оборудване върху тях има възможност да преобразува само определена част от горивото в полезна топлина, останалото се губи.

Причините за това са няколко: непълно изгаряне на гориво, загуба на част от топлината с продукти от горенето, автоматични повреди, водещи до инерционно прегряване. По този начин до една трета от парите, изразходвани за отопление с газ, се губят, твърдите горива имат още по-големи течове.

Електрическите котли са лишени от този недостатък: колко киловата мощност пропусна входният кабел, почти същото количество остана вътре в къщата, тъй като преобразуването на енергия се извършва с ефективност от 99% за почти всички видове нагреватели.

Какво определя ефективността на котела

На първо място, от правилното изтегляне. За газовото оборудване това е работата на горелката, за оборудването с твърдо гориво – масата на горивото в пещта. Оптимално изберете количеството гориво по такъв начин, че цялата топлина от неговото изгаряне да може да се абсорбира от топлообменниците.

Много е важно да се разбере, че колкото по-близо е номиналната мощност на котела до пика, толкова по-изразено е непълното пренасяне на топлина и химически дефектното горене. Оптимално е да изберете мощността на котела с 20-25% по-висока от очаквания пик, така че оборудването да не работи в режим на усилено форсиране.

Много зависи и от дизайна на котела. Съвременните агрегати осигуряват защита срещу топлинни загуби през тялото, непрекъсната среда на пещта с охлаждаща течност и високоефективни схеми за автоматично управление. Не забравяйте и за значението на контрола на тягата: по-голямата част от горивото не изгаря поради липса на кислород.

Автоматизация и спомагателно оборудване

От вас зависи само да увеличите мощността на котела или да се опитате да подобрите неговата ефективност. Последното може да се постигне чрез инсталиране на автоматизация, която ще загрява охлаждащата течност в оптимални моменти с висока температурна разлика, поддържайки постоянна температура на въздуха. Ефективността на загряване на водата в системата може да се увеличи и чрез принудителна циркулация и свръхналягане..

Съществува значителен арсенал от средства за оползотворяване на остатъчната топлина – всякакви рекуператори и економайзери. С увереност можем да кажем, че такова котелно оборудване работи добре с мощност над 40 kW, но дори и в по-малък мащаб, оборудването може да бъде доста ефективно..