Preden oblikujete ogrevalni sistem, namestite ogrevalno opremo, je pomembno izbrati plinski kotel, ki lahko proizvede potrebno količino toplote za sobo. Zato je pomembno izbrati napravo takšne moči, da je njena zmogljivost čim višja, vir pa velik.
Govorili bomo o tem, kako izračunati moč plinskega kotla z visoko natančnostjo in ob upoštevanju določenih parametrov. V našem članku podrobno opisujemo vse vrste toplotnih izgub skozi odprtine in gradbene konstrukcije, podane so formule za njihov izračun. Konkretni primer uvaja značilnosti izdelave izračunov.
Značilne napake pri izbiri kotla
Pravilni izračun moči plinskega kotla ne bo prihranil samo potrošnega materiala, temveč tudi povečal učinkovitost naprave. Oprema, katere prenos toplote presega dejansko potrebo po toploti, ne bo delovala učinkovito, če kot premalo zmogljiva naprava ne more pravilno ogrevati prostora.
Obstaja sodobna avtomatizirana oprema, ki neodvisno uravnava oskrbo s plinom, kar odpravlja nerazumne stroške. Če pa takšen kotel opravi svoje delo do konca, potem se njegova življenjska doba skrajša.
Zaradi tega se učinkovitost opreme zmanjšuje, deli se hitreje obrabijo in nastane kondenzacija. Zato je potrebno izračunati optimalno moč.
Galerija slik
Fotografija s
Glavni pogoj za namestitev plinskega kotla je postavitev notranjega plinskega omrežja, povezanega s centraliziranim dovodom plina, skupine jeklenk ali rezervoarja za plin
Pri izbiri plinskega kotla je potrebno upoštevati premer cevovodov plinskega in ogrevalnega sistema. Za namestitev kotla z dvojnim krogom mora biti hiša opremljena z vodovodnim sistemom, katerega najmanjši tlak je treba upoštevati tudi pred nakupom
Za kompetentno izbiro plinskega kotla je potrebno upoštevati tlak v plinovodu. Če je priključen na centralizirano omrežje, ga navede dobavitelj goriva
Moč plinske opreme je neposredno povezana z velikostjo enote, vrsto namestitve in zasnovo
Stenska izvedba je bolj kompaktna, vendar je treba upoštevati, da v 1 minuti stenski kotel na 25 ° segreje le 0,57 litra vode. To je sprejemljivo za poletno hišo ali stanovanje, za ogrevanje velike stavbe potrebujete močnejšo enoto
Talni plinski kotli se kupujejo, če je prostornina hladilne tekočine, ki kroži skozi sistem, večja od 150 l. Moč se giblje od 10 do 55 in več kW
Talni plinski kotli se lahko uporabljajo kot ogrevalni kotel in kot grelnik vode, ki lahko hkrati zagotavlja vodo do 4 vodne točke
Talno plinsko opremo za ogrevalne sisteme proizvajajo v širokem razponu modifikacij, katerih prostornina lahko doseže 280 l
Pogoji za vgradnjo plinskega kotla
Dobava cevovodov za opremo
Notranji plinovod
Dimenzije in oblika oblikovanja
Možnosti napajanja za stenske možnosti
Talni kotel za veliko hišo
Kotel kot grelnik vode
Količina talnih plinskih kotlov
Obstaja mnenje, da je moč kotla odvisna samo od površine prostora, za vsak dom pa je optimalen izračun 100 W na 1 m². Zato, da izberete zmogljivost kotla, na primer, za hišo 100 kvadratnih metrov. m, potrebujete opremo, ki ustvari 100 * 10 = 10 000 vatov ali 10 kW.
Takšni izračuni so v bistvu napačni v povezavi s pojavom novih zaključnih materialov, izboljšane izolacije, ki zmanjšujejo potrebo po nakupu opreme z visoko močjo.
Moč plinskega kotla je izbrana ob upoštevanju posameznih značilnosti doma. Pravilno izbrana oprema bo delovala kar se da učinkovito z minimalno porabo goriva
Moč plinskega ogrevalnega kotla lahko izračunate na dva načina - ročno ali s posebnim programom Valtec, ki je zasnovan za profesionalne visoko natančne izračune.
Potrebna moč opreme je neposredno odvisna od toplotne izgube prostora. Ko se naučite stopnjo izgube toplote, lahko izračunate moč plinskega kotla ali katere koli druge ogrevalne naprave.
Kaj je izguba toplote v sobi?
Vsaka soba ima določene toplotne izgube. Toplota izhaja iz sten, oken, tal, vrat in stropov, zato je naloga plinskega kotla nadomestiti količino sproščene toplote in zagotoviti določeno temperaturo v prostoru. To zahteva določeno toplotno moč.
Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da največja količina toplote pušča skozi stene (do 70%). Do 30% toplotne energije lahko gredo skozi streho in okna, do 40% pa skozi prezračevalni sistem. Najmanjše izgube toplote pri vratih (do 6%) in tleh (do 15%)
Naslednji dejavniki vplivajo na izgubo toplote v domu.
- Lokacija hiše. Vsako mesto ima svoje klimatske značilnosti. Pri izračunih toplotnih izgub je treba upoštevati kritično negativno temperaturno značilnost regije, pa tudi povprečno temperaturo in trajanje ogrevalne sezone (za natančne izračune s programom).
- Lokacija sten glede na kardinalne točke. Znano je, da se vrtnica vetra nahaja na severni strani, zato bodo toplotne izgube stene, ki se nahaja na tem območju, največje. Pozimi hladni veter piha z veliko silo z zahodne, severne in vzhodne strani, zato bodo toplotne izgube teh sten večje.
- Območje ogrevane sobe. Količina odpadne toplote je odvisna od velikosti prostora, površine sten, stropov, oken, vrat.
- Toplotna tehnika gradbenih konstrukcij. Vsak material ima svoj koeficient toplotne upornosti in koeficienta prenosa toplote - sposobnost prenosa določene količine toplote skozi sebe. Če želite to ugotoviti, morate uporabiti preglednice in uporabiti določene formule. Informacije o sestavi sten, stropov, tal, njihove debeline najdete v tehničnem načrtu stanovanja.
- Okna in vrata. Velikost, modifikacija vrat in oken z dvojnim steklom. Večja kot je površina okenskih in vratnih odprtin, večje so izgube toplote. V izračunih je treba upoštevati značilnosti vgrajenih vrat in oken z dvojnim steklom.
- Prezračevalno računovodstvo. V hiši vedno obstaja prezračevanje, ne glede na prisotnost umetnih nape. Skozi odprta okna se prostor prezračuje, ustvarja se gibanje zraka, ko se vhodna vrata zaprejo in odprejo, ljudje se premikajo iz prostora v sobo, kar prispeva k odhajanju toplega zraka iz prostora, njegovemu kroženju.
Če poznate zgornje parametre, ne morete samo izračunati toplotne izgube doma in določiti moč kotla, temveč tudi določiti mesta, ki potrebujejo dodatno izolacijo.
Formule za izračun toplotne izgube
Te formule se lahko uporabijo za izračun toplotne izgube ne samo zasebne hiše, temveč tudi stanovanja. Pred začetkom izračunov je potrebno prikazati tloris, označiti lokacijo sten glede na kardinalne točke, določiti okna, vrata in tudi izračunati dimenzije vsake stene, okna in vrat.
Za določitev toplotne izgube je treba poznati strukturo stene, pa tudi debelino uporabljenih materialov. Izračuni upoštevajo zidanje in izolacijo
Pri izračunu toplotne izgube se uporabljata dve formuli - s prvo se določi vrednost toplotne odpornosti ovoja stavbe, z drugo pa toplotna izguba.
Za določitev toplotne odpornosti uporabite izraz:
R = B / K
Tukaj:
- R - vrednost toplotne odpornosti ovojev stavbe, izmerjena v (m2* K) / Š.
- K - koeficient toplotne prevodnosti materiala, iz katerega je izdelana ograjena konstrukcija, se meri v W / (m * K).
- IN - debelina materiala, zabeležena v metrih.
Koeficient toplotne prevodnosti K je tabelarni parameter, debelina B pa je vzeta iz tehničnega načrta hiše.
Koeficient toplotne prevodnosti je tabelarna vrednost, odvisen je od gostote in sestave materiala, lahko se razlikuje od tabele, zato je pomembno, da se seznanite s tehnično dokumentacijo za material (+)
Uporabljena je tudi osnovna formula za izračun toplotne izgube:
Q = L × S × dT / R
V izrazu:
- V - toplotne izgube, merjene v vatih.
- S - območje obzidja (stene, tla, stropi).
- dT - razlika med želeno temperaturo notranje in zunanje, izmerjeno in zabeleženo v C.
- R - vrednost toplotne upornosti konstrukcije, m2• C / W, kar ugotovimo po zgornji formuli.
- L - koeficient, odvisen od orientacije sten glede na kardinalne točke.
S potrebnimi informacijami lahko ročno izračunate toplotne izgube stavbe.
Primer izračuna toplotnih izgub
Kot primer izračunamo toplotne izgube hiše z določenimi lastnostmi.
Na sliki je prikazan načrt hiše, za katerega bomo izračunali izgubo toplote. Pri izdelavi posameznega načrta je pomembno pravilno določiti orientacijo sten glede na kardinalne točke, izračunati višino, širino in dolžino konstrukcije, pa tudi upoštevati lokacijo okenskih in vratnih odprtin, njihove velikosti (+)
Glede na načrt je širina konstrukcije 10 m, dolžina 12 m, višina stropa 2,7 m, stene so usmerjene proti severu, jugu, vzhodu in zahodu. V zahodno steno so vgrajena tri okna, dve izmed njih imata dimenzije 1,5x1,7 m, eno - 0,6x0,3 m.
Pri izračunu strehe se upošteva izolacijski sloj, zaključni in strešni material. Parne in hidroizolacijske folije, ki ne vplivajo na toplotno izolacijo, se ne upoštevajo
V južni steni so vgrajena vrata z dimenzijami 1,3 × 2 m, na voljo je tudi majhno okno 0,5 × 0,3 m. Na vzhodni strani sta dve okni 2,1 × 1,5 m in eno 1,5 × 1,7 m.
Stene so sestavljene iz treh plasti:
- obloga sten vlaknene plošče (izoplita) zunaj in znotraj je 1,2 cm vsaka, koeficient 0,05.
- steklena volna, ki se nahaja med stenami, njegova debelina je 10 cm, koeficient pa 0,043.
Toplotna upornost vsake stene se izračuna posebej, ker upošteva lokacijo strukture glede na kardinalne točke, število in površino odprtin. Rezultati izračuna sten so povzeti.
Tla so večplastna, po celotni površini je narejena po eni tehnologiji, vključuje:
- rezana plošča je vrezana, njena debelina je 3,2 cm, koeficient toplotne prevodnosti je 0,15.
- 10 cm suha izravnalna plast iz iverne plošče s koeficientom 0,15.
- izolacija - mineralna volna debeline 5 cm, koeficient 0,039.
Recimo, da tla nimajo lopute, ki poslabša toplotno tehniko. Zato se izračuna površina za vse prostore po enotni formuli.
Stropi so izdelani iz:
- 4 cm leseni ščiti s koeficientom 0,15.
- mineralna volna 15 cm, njen koeficient 0,039.
- parna, hidroizolacijska plast.
Predpostavimo, da strop prav tako nima dostopa do podstrešja nad stanovanjskim ali pomožnim prostorom.
Hiša se nahaja v regiji Bryansk, v mestu Bryansk, kjer je kritična negativna temperatura -26 stopinj. Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da je temperatura zemlje +8 stopinj. Zaželena sobna temperatura + 22 stopinj.
Izračun izgube toplote na steni
Če želite najti skupno toplotno upornost stene, je treba najprej izračunati toplotno upornost vsake njene plasti.
Plast steklene volne ima debelino 10 cm. To vrednost je treba pretvoriti v metre, to je:
B = 10 × 0,01 = 0,1
Prejeli smo vrednost B = 0,1. Koeficient toplotne prevodnosti toplotne izolacije je 0,043. Podatke nadomestite v formuli toplotne upornosti in dobite:
Rkozarec=0.1/0.043=2.32
S podobnim primerom izračunamo odpornost proti toploti izoplita:
Rizopl=0.012/0.05=0.24
Skupna toplotna upornost stene bo enaka vsoti toplotne upornosti vsakega sloja, glede na to, da imamo dve plasti iz vlaknene plošče.
R = Rkozarec+ 2 × Rizopl=2.32+2×0.24=2.8
Z določitvijo skupne toplotne upornosti stene lahko ugotovimo izgubo toplote. Za vsako steno se izračunajo posebej. Izračunajte Q za severno steno.
Dodatni koeficienti nam omogočajo, da pri izračunih upoštevamo značilnosti toplotnih izgub sten, ki se nahajajo na različnih delih sveta
Na podlagi načrta severna stena nima okenskih odprtin, njena dolžina je 10 m, višina pa 2,7 m. Potem se površina stene S izračuna po formuli:
Sseverna stena=10×2.7=27
Izračunamo parameter dT. Znano je, da je kritična temperatura okolja za Brjansk -26 stopinj, želena temperatura prostora pa +22 stopinj. Potem
dT = 22 - (- 26) = 48
Za severno stran se upošteva dodatni koeficient L = 1,1.
Tabela prikazuje koeficiente toplotne prevodnosti nekaterih materialov, ki se uporabljajo pri gradnji sten. Kot lahko vidite, mineralna volna prenaša minimalno količino toplote skozi sebe, armirani beton - največ
Po predhodnih izračunih lahko uporabite formulo za izračun toplotne izgube:
Vseverne stene= 27 × 48 × 1,1 / 2,8 = 509 (W)
Izračunamo izgubo toplote za zahodno steno. Na podlagi podatkov so vanj vgrajena 3 okna, od katerih sta dve dimenziji 1,5x1,7 m in eno - 0,6x0,3 m. Izračunamo površino.
Szahodna stena1=12×2.7=32.4.
Iz celotne površine zahodne stene je treba izključiti območje oken, saj bodo njihove toplotne izgube drugačne. Če želite to narediti, morate izračunati območje.
Sokno1=1.5×1.7=2.55
Sokno2=0.6×0.4=0.24
Za izračun toplotne izgube bomo uporabili površino sten brez upoštevanja površine oken, to je:
Szahodna stena=32.4-2.55×2-0.24=25.6
Za zahodno stran je koračni koeficient 1,05. Dobljene podatke nadomestimo v glavno formulo za izračun toplotne izgube.
Vzahodna stena=25.6×1.05×48/2.8=461.
Za vzhodno stran delamo podobne izračune. Tu so 3 okna, eno ima dimenzije 1,5x1,7 m, druga dva - 2,1x1,5 m. Izračunamo njihovo površino.
Sokno3=1.5×1.7=2.55
Sokno4=2.1×1.5=3.15
Območje vzhodne stene je:
Svzhodna stena1=12×2.7=32.4
Od celotne površine stene odštejemo vrednosti površine oken:
Svzhodna stena=32.4-2.55-2×3.15=23.55
Dodatni koeficient vzhodne stene je -1,05. Na podlagi podatkov izračunamo toplotne izgube vzhodne stene.
Vvzhodna stena=1.05×23.55×48/2.8=424
Na južni steni so vrata s parametri 1,3x2 m in okno 0,5x0,3 m. Izračunamo njihovo površino.
Sokno5=0.5×0.3=0.15
Svrata=1.3×2=2.6
Območje južne stene bo enako:
Sjužna stena1=10×2.7=27
Določimo površino stene brez oken in vrat.
Sjužne stene=27-2.6-0.15=24.25
Izračunamo izgubo toplote južne stene ob upoštevanju koeficienta L = 1.
Vjužne stene=1×24.25×48/2.80=416
Ko določite toplotne izgube vsake stene, lahko ugotovite njihovo skupno izgubo toplote po formuli:
Vstene= Qjužne stene+ Qvzhodna stena+ Qzahodna stena+ Qseverne stene
Nadomestitev vrednosti dobimo:
Vstene= 509 + 461 + 424 + 416 = 1810 W
Zaradi tega je toplotna izguba sten znašala 1810 vatov na uro.
Izračun toplotnih izgub oken
V hiši je 7 oken, tri imajo dimenzije 1,5 × 1,7 m, dve - 2,1 × 1,5 m, eno - 0,6 × 0,3 m in eno več - 0,5 × 0,3 m.
Okna z dimenzijami 1,5 × 1,7 m so dvokomorni PVC profil z I-steklom. Iz tehnične dokumentacije lahko razberete, da je njen R = 0,53. Okna z dimenzijami 2,1 × 1,5 m so dvokomorna z argonom in I-steklom, imajo toplotno upornost R = 0,75, okna 0,6 × 0,3 m in 0,5 × 0,3 - R = 0,53.
Površina okna je bila izračunana zgoraj.
Sokno1=1.5×1.7=2.55
Sokno2=0.6×0.4=0.24
Sokno3=2.1×1.5=3.15
Sokno4=0.5×0.3=0.15
Pomembno je upoštevati tudi orientacijo oken glede na kardinalne točke.
Običajno toplotne odpornosti za okna ni treba izračunati, ta parameter je naveden v tehnični dokumentaciji izdelka
Izračunamo toplotne izgube zahodnih oken ob upoštevanju koeficienta L = 1,05. Ob strani sta 2 okna dimenzij 1,5 × 1,7 m in eno z 0,6 × 0,3 m.
Vokno1=2.55×1.05×48/0.53=243
Vokno2=0.24×1.05×48/0.53=23
Skupne izgube zahodnih oken so
Vpod okno=243×2+23=509
Na južni strani je okno 0,5 × 0,3, njegova R = 0,53. Izračunamo njegovo toplotno izgubo ob upoštevanju koeficienta 1.
Vjužno okno=0.15*48×1/0.53=14
Na vzhodni strani sta 2 okna dimenzij 2,1 × 1,5 in eno okno 1,5 × 1,7. Izračunamo izgubo toplote ob upoštevanju koeficienta L = 1,05.
Vokno1=2.55×1.05×48/0.53=243
Vokno3=3.15×1.05×48/075=212
Povzemamo toplotne izgube vzhodnih oken.
Vvzhodno okno=243+212×2=667.
Skupna toplotna izguba oken bo enaka:
Vokna= Qvzhodno okno+ Qjužno okno+ Qpod okno=667+14+509=1190
Skupaj skozi okna izhaja 1190 vatov toplotne energije.
Ugotavljanje izgube toplote na vratih
Hiša ima ena vrata, vgrajena je v južno steno, ima dimenzije 1,3 × 2 m. Na podlagi podatkov o potnih listih je toplotna prevodnost materiala vrat 0,14, njegova debelina 0,05 m. Zahvaljujoč tem kazalnikom lahko izračunate toplotno upornost vrat.
Rvrata=0.05/0.14=0.36
Za izračune morate izračunati njegovo površino.
Svrata=1.3×2=2.6
Po izračunu toplotne odpornosti in površine lahko ugotovite izgubo toplote. Vrata se nahajajo na južni strani, zato uporabimo dodaten faktor 1.
Vvrata=2.6×48×1/0.36=347.
Skupno izstopa 347 vatov toplote.
Izračun toplotne odpornosti tal
Po tehnični dokumentaciji je tla večplastna, enako območje je narejeno po celotnem, ima dimenzije 10x12 m. Izračunamo njegovo površino.
Sspol=10×12=210.
Sestava tal vključuje plošče, iverne plošče in izolacijo.
Iz tabele najdete koeficiente toplotne prevodnosti nekaterih materialov, ki se uporabljajo za prekrivanje tal. Ta parameter je lahko določen tudi v tehnični dokumentaciji materialov in se lahko razlikuje od preglednice
Toplotno upornost je treba izračunati za vsak talni sloj posebej.
Rdeske=0.032/0.15=0.21
Riverne plošče=0.01/0.15= 0.07
Rbo izoliral=0.05/0.039=1.28
Skupna toplotna odpornost tal je:
Rspol= Rdeske+ Riverne plošče+ Rbo izoliral=0.21+0.07+1.28=1.56
Glede na to, da se pozimi temperatura zemlje ohranja na +8 stopinj, bo temperaturna razlika enaka:
dT = 22-8 = 14
S predhodnimi izračuni lahko izgubo toplote doma najdete skozi tla.
Pri izračunu toplotne izgube tal se upoštevajo materiali, ki vplivajo na toplotno izolacijo (+)
Pri izračunu toplotne izgube tal upoštevamo koeficient L = 1.
Vspol=210×14×1/1.56=1885
Skupna toplotna izguba tal je 1885 vatov.
Izračun izgube toplote skozi strop
Pri izračunu toplotne izgube stropa se upošteva plast mineralne volne in lesenih plošč. Parna in hidroizolacija ne sodeluje v postopku toplotne izolacije, zato je ne upoštevamo. Za izračune moramo najti toplotno upornost lesenih desk in plast mineralne volne. Uporabljamo njihove koeficiente toplotne prevodnosti in debelino.
Rder ščit=0.04/0.15=0.27
Rmin.=0.05/0.039=1.28
Skupna toplotna odpornost bo enaka vsoti Rder ščit in Rmin..
Rstreha=0.27+1.28=1.55
Območje stropa je enako kot tla.
S strop = 120
Nato se izračuna toplotna izguba zgornje meje ob upoštevanju koeficienta L = 1.
Vstrop=120×1×48/1.55=3717
Skupaj skozi strop gre 3717 vatov.
Tabela prikazuje priljubljene grelnike za strope in njihove koeficiente toplotne prevodnosti. Poliuretanska pena je najučinkovitejša izolacija, slama ima najvišji koeficient toplotne izgube.
Če želite določiti skupno izgubo toplote doma, je treba dodati toplotne izgube sten, oken, vrat, stropa in tal.
Vskupaj= 1810 + 1190 + 347 + 1885 + 3717 = 8949 W
Za ogrevanje hiše z določenimi parametri je potreben plinski kotel, ki podpira moč 8949 W ali približno 10 kW.
Določanje izgube toplote ob upoštevanju infiltracije
Infiltracija je naravni proces izmenjave toplote med zunanjim okoljem, ki se pojavi, ko se ljudje gibljejo po hiši, pri odpiranju vhodnih vrat, oken.
Za izračun toplotne izgube za prezračevanje lahko uporabite formulo:
Vinf= 0,33 × K × V × dT
V izrazu:
- K - izračunana hitrost izmenjave zraka, za dnevne sobe se uporablja koeficient 0,3, za sobe z ogrevanjem - 0,8, za kuhinjo in kopalnico - 1.
- V - prostornina prostora, izračunana ob upoštevanju višine, dolžine in širine.
- dT - temperaturna razlika med okoljem in stanovanjsko stavbo.
Podobno formulo lahko uporabimo, če je v prostoru nameščeno prezračevanje.
Če je v hiši umetno prezračevanje, je treba uporabiti isto formulo kot za infiltracijo, samo nadomestiti parametre izpušnih plinov namesto K in izračunati dT ob upoštevanju temperature dohodnega zraka
Višina sobe je 2,7 m, širina - 10 m, dolžina - 12 m. Če poznate te podatke, lahko najdete njegovo prostornino.
V = 2,7 × 10 × 12 = 324
Temperaturna razlika bo enaka
dT = 48
Kot koeficient K vzamemo kazalnik 0,3. Potem
Vinf=0.33×0.3×324×48=1540
Q je treba dodati celotnemu ocenjenemu kazalcu Qinf. Sčasoma
Vskupaj=1540+8949=10489.
Skupaj bo ob upoštevanju infiltracije toplotne izgube doma 10489 vatov ali 10,49 kW.
Izračun moči kotla
Pri izračunu zmogljivosti kotla je treba uporabiti varnostni faktor 1,2. To pomeni, da bo moč enaka:
Š = Q × k
Tukaj:
- V - toplotna izguba zgradbe.
- k - varnostni faktor.
V našem primeru nadomestite Q = 9237 W in izračunajte potrebno moč kotla.
Š = 10489 × 1,2 = 12587 W.
Glede na varnostni faktor je zahtevana zmogljivost kotla za ogrevanje hiše 120 m2 enako približno 13 kW.
Video navodila: kako izračunati izgubo toplote v gospodinjstvu in moč kotla s programom Valtec.
Pravilni izračun toplotne izgube in moči plinskega kotla z uporabo formul ali programskih metod vam omogoča, da z visoko natančnostjo določite potrebne parametre opreme, kar omogoča izključitev nerazumnih stroškov goriva.
Komentarje napišite v spodnji obrazec. Povejte nam, kako so izračunali izgubo toplote pred nakupom ogrevalne opreme za lastno poletno hišo ali podeželsko hišo. Zastavite vprašanja, delite informacije in fotografije o temi.