Расчет мощности котла для отопления дома: Как рассчитать мощность котла для отопления дома

Расчет мощности котла отопления: по площади и объему

Чтобы обеспечить комфортную температуру на протяжении всей зимы котел отопления должен выдавать такое количество тепловой энергии, которое необходимо для восполнения всех  потерь тепла здания/помещения. Плюс к этому необходимо иметь еще и небольшой запас мощности на случай аномальных холодов или расширения площадей. О том, как рассчитать требуемую мощность и поговорим в этой статье. 

Для определения производительности отопительного оборудования нужно в первую очередь определить потери тепла здания/помещения. Такой расчет называется теплотехническим. Это один из самых сложных расчетов в отрасли, так как требуется учесть много составляющих.

Для определения мощности котла необходимо учесть все потери тепла

Для определения мощности котла необходимо учесть все потери тепла

Безусловно, на величину теплопотерь, влияют материалы, которые использовались при возведении дома. Потому учитываются стройматериалы, из которых изготовлен фундамент, стены, пол, потолок, перекрытия, чердак, кровля, оконные и дверные проемы. Принимается во внимание тип разводки системы и наличие теплых полов. В некоторых случаях считают даже наличие бытовой техники, которая во время работы выделяет тепло. Но совсем не всегда требуется такая точность. Есть методики, которые позволяют быстро прикинуть требуемую производительность отопительного котла, не погружаясь в дебри теплотехники.

Расчет мощности котла отопления по площади

Для приблизительной оценки требуемой производительности теплового агрегата достаточно площади помещений. В самом простом варианте для средней полосы России считают, что 1кВт мощности может обогреть 10м2 площади. Если у вас дом площадью 160м2, мощность котла для его обогрева — 16кВт.

Эти расчеты приблизительны, ведь не учитывается ни высота потолков, ни климат. Для этого существуют выведенные опытным путем коэффициенты, при помощи которых вносятся соответствующие корректировки.

Указанная норма — 1кВт на 10м

2 подходит для потолков 2,5-2,7м. Если у вас потолки в помещении выше, нужно вычислять коэффициенты и пересчитывать. Для этого высоту ваших помещений делим на стандартную 2,7м и получаем поправочный коэффициент.

Расчет мощности котла отопления по площади  - самый простой способ

Расчет мощности котла отопления по площади — самый простой способ

Например, высота потолков 3,2м. Считаем коэффициент: 3,2м/2,7м=1,18 округляем, получаем 1,2. Выходит, что для обогрева помещения 160м2 с высотой потолков 3,2м требуется отопительный котел мощностью 16кВт*1,2=19,2кВт. Округляют обычно в большую сторону, так что 20кВт.

Чтобы учесть климатические особенности есть уже готовые коэффициенты. Для России они такие:

  • 1,5-2,0 для северных регионов;
  • 1,2-1,5 для подмосковных регионов;
  • 1,0-1,2 для средней полосы;
  • 0,7-0,9 для южных регионов.

Если дом находится в средней полосе, чуть южнее Москвы, применяют коэффициент 1,2 (20кВт*1,2=24кВт), если на юге России в Краснодарском крае, например, коэффициент 0,8, то есть мощность требуется меньше (20кВт*0,8=16кВт).

Неправильно найдете мощность котла и можете получить такой результат...

Расчет отопления и подбор котла — важный этап. Неправильно найдете мощность и можете получить такой результат…

Это основные факторы, которые учитывать необходимо. Но найденные значения справедливы, если котел будет работать только на отопление. Если требуется еще и греть воду, нужно добавить 20-25% от рассчитанной цифры. Потом требуется добавить «запас» на пиковые зимние температуры. Это еще 10%. Итого получаем:

  • Для отопления дома и ГВС в средней полосе 24кВт+20%=28,8кВт. Потом запас на холода — 28,8кВт+10%=31,68кВт. Округляем и получаем 32кВт. Если сравнивать с первоначальной цифрой в 16кВт, разница получается в два раза.
  • Дом в Краснодарском крае. Добавляем мощность для нагрева горячей воды: 16кВт+20%=19,2кВт. Теперь «запас» на холода 19,2+10%=21,12кВт. Округляем: 22кВт. Разница не столь разительная, но тоже достаточно приличная.

Из примеров видно, что учитывать хотя-бы эти значения нужно обязательно. Но очевидно, что в расчете мощности котла для дома и квартиры, разница быть должна. Можно пойти тем же путем и использовать коэффициенты для каждого фактора. Но есть более простой способ, который позволяет внести коррекции за один раз.

При расчете котла отопления для дома применяется коэффициент 1,5. Он учитывает наличие теплопотерь через кровлю, пол, фундамент. Справедлив при средней (нормальной) степени утепления стен — кладка в два кирпича или аналогичные по характеристикам стройматериалы.

Для квартир применяются другие коэффициенты. Если сверху находится отапливаемое помещение (другая квартира) коэффициент 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9, если неотапливаемый чердак — 1,0. Нужно найденную по описанной выше методике мощность котла умножить на один из этих коэффициентов и получите достаточно достоверное значение.

Чтобы продемонстрировать ход вычислений, произведем расчет мощности газового котла отопления для квартиры 65м2 с потолками 3м, которая расположена в средней полосе России.

  1. Определяем требуемую мощность по площади: 65м2/10м2=6,5кВт.
  2. Вносим поправку на регион: 6,5кВт*1,2=7,8кВт.
  3. Котел будет греть воду, потому добавляем 25% (любим погорячее) 7,8кВт*1,25=9,75кВт.
  4. Добавляем 10% на холода: 7,95кВт*1,1=10,725кВт.

Теперь результат округляем и получаем: 11Квт.

Указанный алгоритм справедлив для подбора отопительных котлов на любом виде топлива. Расчет мощности электрического котла отопления  ничем не будет отличаться от расчета котла твердотопливного, газового или на жидком топливе.  Основное — производительность и эффективность котла, а теплопотери от типа котла не изменяются. Весь вопрос в том, как потратить меньше энергоносителей. А это уже область утепления.

Мощность котла для квартир

При расчете отопительного оборудования для квартир можно пользоваться нормами СНиПа. Использование этих норм еще называют расчетом мощности котла по объему. СНиП задает требуемое количество тепла на обогрев одного кубического метра воздуха в типовых постройках:

  • на обогрев 1м3 в панельном доме требуется 41Вт;
  • в кирпичном доме на м3 идет 34Вт.

Зная площадь квартиры и высоту потолков, найдете объем,  затем, умножив на норму в узнаете мощность котла.

Расчет мощности котла не зависит от типа используемого топлива

Расчет мощности котла не зависит от типа используемого топлива

Для примера посчитаем требуемую мощность котла для помещений в кирпичном доме площадью 74м2  с потолками 2,7м.

  1. Вычисляем объем: 74м2*2,7м=199,8м3
  2. Считаем по норме сколько нужно будет тепла: 199,8*34Вт=6793Вт. Округляем и переводим в киловатты, получаем 7кВт. Это и будет необходимая мощность, которую должен выдавать тепловой агрегат.

Несложно посчитать мощность для такого же помещения, но уже в панельном доме: 199,8*41Вт=8191Вт. В принципе, в теплотехнике округляют всегда в большую сторону, но можно принять во внимание остекление ваших окон.  Если на окнах энергосберегающие стеклопакеты, можно округлять в меньшую сторону. Считаем, что стеклопакеты хорошие и получаем 8кВт.

Выбор мощности котла зависит от типа здания - для обогрева  кирпичных требуется меньше тепла, чем панельных

Выбор мощности котла зависит от типа здания — для обогрева кирпичных требуется меньше тепла, чем панельных

Далее нужно, так же как и в расчете для дома, учесть регион и необходимость подготовки горячей воды. Актуальна и поправка на аномальные холода. Но в квартирах большую роль играет расположение комнат и этажность.  Принимать во внимание нужно стены, выходящие на улицу:

  • Одна наружная стена — 1,1
  • Две — 1,2
  • Три — 1,3

После того, как учтете все коэффициенты, получите достаточно точное значение, на которое можно опираться при выборе техники для отопления. Если хотите получить точный теплотехнический расчет, его нужно заказывать в профильной организации.

Есть еще один метод: определить реальные потери при помощи тепловизора — современного прибора, который покажет к тому же места, через которые утечки тепла идут более интенсивно. Заодно сможете устранить и эти проблемы и улучшить теплоизоляцию. И третий вариант — воспользоваться программой-калькулятором, который посчитает все вместо вас. Нужно только выбрать и/или проставить требуемые данные. На выходе получите расчетную мощность котла. Правда, тут есть определенная доля риска: непонятно насколько верные алгоритмы заложены в основу такой программы. Так что все-таки придется еще хотя-бы приблизительно просчитать для сравнения результатов.

Так выглядит снимок тепловизора

Так выглядит снимок тепловизора

Надеемся, у вас теперь есть представление о том, как рассчитать мощность котла. И вас не путает, что это газовый котел, а не твердотопливный,  или наоборот.

По результатам обследования можно устранить утечки тепла

По результатам обследования можно устранить утечки тепла

Возможно, вас заинтересуют статьи  о том, как рассчитать мощность радиаторов и выбор диаметров труб для системы отопления.   Для того чтобы иметь общее представление об ошибках, которые часто встречаются при планировании системы отопления смотрите видео.

Как рассчитать мощность газового котла в зависимости от площади дома

Многие собственники домов с удовольствием устанавливают в помещении газовые котлы для отопления и горячего водоснабжения, чтобы не зависеть от прихотей плохой погоды и подводных камней, сопряженных с работой коммунальных систем теплоснабжения.

В данной ситуации имеет большое значение — правильный выбор котельного оборудования, для чего потребуется знать, как рассчитать мощность газового котла.

Если она будет превосходить реальные теплопотери объекта, то часть затрат на выработку тепловой энергии, будут потеряны. А агрегаты с невысокой теплопроизводительностью не смогут обеспечить домовладение требуемым объемом тепла.

СодержаниеПоказать

Что такое мощность газового котла

Производительность котлоагрегата или его мощность — это главнейший показатель теплового процесса, от которого напрямую зависит комфортабельность нахождения людей в обогреваемых строениях.

Мощность котлоагрегата — это величина тепловой энергии, передаваемая нагреваемой воде при сжигании энергоносителя в топочном устройстве.

Показатель измеряется в Гкал либо МВт. Для бытовых устройств в паспорте обычно указывается размерность в кВт. Для того чтобы понять физический смысл этого показателя, можно представить такие соотношения:

1 ГКал/час — это 40.0 м3 теплоносителя циркулирующего в течение часа и нагреваемого в котле на 25 С. Переводное соотношение между величинами:

1.0 ГКал = 1.16 МВт.

Расчет мощности газового котла можно получить по формуле:

Мо = (т1 — т2) * Рв/ 1000,

Где:

  • Рв — расход циркулирующей воды, м3/час;
  • т1 — т2 — разница Т воды на входе/выходе из котлоагрегата, С.

Теплопотери могут быть очень высоки

Образец расчета показателя мощности, который проводят перед тем, как выбрать котлоагрегат:

  • Т теплоносителя на подающей линии из котла — 60 С.
  • Т теплоносителя на обратной линии из сети в котел — 40 С.
  • Расход в сети — 1.0 м3/час.

Мо= (60-40)*1/1000=0.02 Гкал. * 1.16 = 0.0232 МВт = 23.2 кВт,

с округлением Мо = 24 кВт.

Многие пользователи, в целях экономии задаются вопросом, как уменьшить мощность газового котла. Из данного примера очевидно, что для того этого потребуется либо снизить перепад температур, либо площадь нагрева.

Вторая величина – постоянная, поэтому можно работать в направлении снижения перепада температур. Это можно выполнить при устройстве надежной системы теплозащиты дома.

Расчет мощности газового котла в зависимости от площади

В большинстве случаев используют ориентировочный подсчет тепловой мощности котлоагрегата по площадям нагрева, например, для частного дома:

  • 10 кВт на 100 кв.м;
  • 15 кВт на 150 кв.м;
  • 20 кВт на 200 кв.м.

Нужно учитывать, что данные нормативы были приняты еще в советские времена и не предусматривают уровень теплоизоляционных характеристик современных строительно-монтажных материалов. Они также не применяемы в районах, климат которых значительно отличается от условий центральных регионов России и Подмосковья.

Подобные вычисления смогут подойти для не очень большого сооружения с утепленным чердачным перекрытием, низкими потолками, хорошей термоизоляцией, окнами с двойным остеклением, но не более того.

По старым расчетам лучше не делать. Источник фото: porjati.ru

К сожалению, данным условиям соответствуют только немногочисленные строения. С тем, чтобы осуществить наиболее обстоятельный расчет показателя мощности котла, необходимо учитывать полный пакет взаимосвязанных величин, в том числе:

  • атмосферные условия в местности;
  • размер жилой постройки;
  • коэффициент теплопроводности стены;
  • фактическую теплоизоляцию здания;
  • систему регулировки мощности газового котла;
  • объем тепла, требуемый для ГВС.

Расчет одноконтурного котла отопления

Подсчет мощности одноконтурного котлоагрегата настенной или напольной модификации котла с применением соотношения: 10 кВт на 100 м2, необходимо увеличить на 15-20%.

Например, необходимо обогреть здание площадью 80 м2.

Расчет мощности газового котла отопления:

10*80/100*1.2 = 9.60 кВт.

В случае, когда в торговой сети не существует требуемого вида устройств, приобретают модификацию с большим размером кВт. Подобный метод пойдет для источников отопления одноконтурного типа, без нагрузки на горячее водоснабжение, и может быть заложен в основу расчета расхода газа на сезон. Иногда вместо жилой площади расчет выполняют с учетом объема жилого здания квартиры и степени утепления.

Для индивидуальных помещений, построенных по типовому проекту, с высотой потолочного покрытия 3 м, формула расчета довольно простая.

Еще один способ расчета ОК котла

В данном варианте учитывают площадь застройки (П) и коэффициент удельной мощности котлоагрегата (УМК), зависящего от климатического места расположения объекта.

Он варьируется в кВт:

  • 0.7 до 0.9 южные территории РФ;
  • 1.0 до 1.2 центральные регионы РФ;
  • 1.2 до 1.5 Московская область;
  • 1.5 до 2.0 северные районы РФ.

Следовательно, формула для расчета выглядит таким образом:
Мо=П*УМК/10

Например, необходимая мощность источника отопления для постройки в 80 м2, расположенного в северном регионе:

Мо = 80*2/10 = 16 кВт

Если собственник будет устанавливать двухконтурный котлоагрегат, для отопления и ГВС, профессионалы советуют добавить к полученному результату еще 20% мощности на подогрев воды.

Как рассчитать мощность двухконтурного котла

Расчет теплопроизводительности двухконтурного котлоагрегата выполняется на основанию такой пропорции:

10 м2 = 1 000 Вт + 20% (теплопотери) + 20% (подогрев ГВС).

В случае, если здание располагает площадью 200 м2, то требуемый размер будет состоять: 20.0 кВт + 40.0% = 28.0 кВт

Это прикидочный расчет, его лучше уточнить по норме водопользования ГВС на одного человека. Такие данные приводятся в СНИПе:

  • ванная комната — 8.0-9.0 л/мин;
  • душевая установка — 9 л/мин;
  • унитаз — 4.0 л/мин;
  • смеситель в мойке — 4 л/мин.

В техдокументации к водонагревателю указывается, какая необходима теплопроизводительность котла, чтобы гарантировать качественный подогрев воды.

Для теплообменника на 200 л будет достаточно нагревателя нагрузкой приблизительно 30.0 кВт. После рассчитывают производительность, достаточную для обогрева, в конце итоги суммируют.

Расчет мощности бойлера косвенного нагрева

Для того, чтобы сбалансировать нужную мощность одноконтурного агрегата работающего на газовом топливе с бойлером косвенного нагрева, нужно установить какой объем теплообменника потребуется, чтобы обеспечить горячей водой жильцов дома. Используя данные по нормам горячего водопотребления легко можно установить, что расход в сутки для семьи из 4-х человек составит 500 л.

Производительность водонагревателя косвенного нагрева напрямую зависит от площади внутреннего теплообменника, чем более размеры змеевика, тем больше тепловой энергии он передает воде в час. Детализовать такие сведения можно, изучив характеристики по паспорту на оборудование.

Источник фото: coolandtheguide.com

Существуют оптимальные соотношения этих величин для среднего диапазона мощности бойлеров косвенного нагрева и время получения заданной температуры:

  • 100 л, Мо — 24кВт, 14 мин;
  • 120 л, Мо — 24кВт,17 мин;
  • 200 л, Мо — 24кВт, 28 мин.

При выборе водонагревателя рекомендуется, чтобы он нагревал воду примерно за полчаса. Исходя из этих требований предпочтительнее 3-й вариант БКН.

Какой запас мощности должен быть

Мощность для подбора источника отопления с бойлером косвенного нагрева при одновременной работе отопления и ГВС определяется по формуле:

М к= (Мо+Мгвс)*Кз,

где:

  • Мк-комбинированная мощность, кВТ;
  • Мо — мощность источника, достаточная для обеспечения отопительной нагрузки дома, кВт;
  • Мгвс — мощность источника нужная для компенсации нагрузки на горячее водоснабжение, кВт;
  • Кз — коэффициент запаса.

В случае поочередного функционирования систем отопления и ГВС:

Мк= Мгвс *Кз

Очень важно! Рассчитывая производительность оборудования по отоплению и ГВС, необходимо учитывать, чтобы мощность БКН никак не превышала аналогичный показатель в котле. По этой причине его необходимо выбирать такой теплопроизводительности в кВт, чтобы он мог с запасом покрыть нагрузку и отопления, и ГВС.

Резерв производительности подсчитывается в зависимости от конструкции нагревательного оборудования.

Для одноконтурных модификаций, запас составляет — 20.0%;
для двухконтурных — 20.0%+20.0%.

Для вышенаведенных примеров теплопроизводительность котла, будет равна.

При одновременной работе систем отопления и ГВС:

Мо = 24 кВт.
Мгвс= 24 кВт.
Кз= 1.4.

Мк= (24+24)* 1.4= 67.2 кВт.

При поочередной работе систем отопления и ГВС:

Мк=24*1.4= 33.6 кВт.

Таким образом выполнить исходный расчет мощности газового источника тепловой энергии не является трудным процессом. Его, возможно, применять для предварительного подбора бойлерного оборудования.

В случае, если же абоненту не хватает ориентировочного расчета эффективности газовых котлов, и необходимо, чтобы теплопотери строения, нагрузка по ГВС и производительность котла были определены более точно, потребуется обратиться к квалифицированным специалистам, чтобы выполнить комплексный проект теплоснабжения дома с разработкой схемы и выбором оборудования.

Как рассчитать мощность газового котла для дома

Типы котлов

При выборе котла нужно учитывать, на каком виде отопителя он работает.

Твердотопливные котлы

Котлы имеют следующие достоинства:

  • экономичность;
  • автономность;
  • простота конструкции и управления.
  • необходимо заготавливать и хранить топливо;
  • необходима периодическая загрузка топлива и чистка от продуктов сгорания;
  • колебания суточной температуры в пределах 5ºС.

Система является далеко не самой лучшей, но при отсутствии других источников топлива — это единственно возможный вариант.

Недостатки можно уменьшить с помощью термобаллона или водных аккумуляторов. Термобаллон регулирует подачу воздуха в топку, увеличивая тем самым продолжительность сгорания топлива. За счет этого увеличивается экономичность и сокращается количество заправок. Теплоаккумуляторы предназначены для увеличения инерционности системы отопления. В контур отопления врезается теплоизолированная снаружи емкость. Установка термостатического клапана, установленного на входе регистров, ограничивает подачу холодной воды из теплоаккумулятора на его входе.

За счет этого теплоноситель быстро нагревается, а потом уже начинает нагреваться аккумулятор тепла. Отдача тепла в систему отопления происходит намного дольше. Таким образом уменьшаются колебания температуры в доме.

Встроенные в аккумулятор тепла ТЭНы с автоматическим управлением позволяют включать его на электроподогрев в ночное время, когда стоимость электроэнергии минимальная. Фактически теплоаккумулятор выполняет функцию электрического котла.КПД твердотопливного котла составляет 71-79 %. Создание пиролизных котлов позволяет поднять его до 85%. Необходимо всем знать что данный тип котлов работает только на дровах.

Газовые котлы

Применение газового котла является лучшим вариантом для отопления дома. Он прост и безопасен в эксплуатации, имеет дешевое топливо, которое не требуется складировать и загружать.

Для него необходим дымоход. Котельная требуется только для котлов с открытой камерой сгорания. КПД газовых котлов составляет 89-91 %, но бывают котлы еще более эффективные. Поэтому этот показатель приводят в характеристике каждой модели.

Электрические котлы

Электрический котел является самым экологичным источником тепла. Он может применяться для подогрева горячей воды через бойлер или как резервный источник.

Для частных домов продают модели, мощность которых достигает 20 кВт. Большую мощность котла могут не потянуть счетчики электроэнергии, которые электрослужба устанавливает на входе. Несмотря на высокую стоимость электроэнергии у электрических котлов самый высокий КПД, составляющий 99 %. Ступенчатая регулировка мощности обеспечивает их более экономичную работу.

Заключение

Если рассчитать мощность отопительного котла приведенными выше простыми способами, то можно выбрать необходимый агрегат для отопления дома. Вариант расчета через теплопотери ограждающих конструкций дает возможность более точно определить необходимую мощность котла.

Если дом обеспечить достаточным утеплением, то котел понадобится с меньшей мощностью, а расходы на обогрев помещений значительно уменьшатся из-за снижения теплопотерь.

Какие факторы учитывают при расчетах

Снижение температуры в доме происходит благодаря проникновению холода через стены, пол, потолок, окна и двери, а также поступлению холодного воздуха через вентиляционные каналы. Мощность газового котла должна компенсировать все теплопотери и поддерживать постоянную заданную температуру во всех жилых помещениях

При проведении расчетов нужно принимать во внимание следующие факторы:

  • Площадь перекрытий (пола и потолка), ограждений (стен), кровли и остекления.
  • Теплопроводность и толщина материалов, использованных для постройки здания. При этом учитывают облицовочные и отделочные материалы. Таблицы коэффициентов легко найти в интернете или специализированных справочниках, исчисляется данная величина в Вт/(м*C°).
  • Минимальная температура в данном регионе в холодное время года.
  • Средняя температура в помещении, обеспечивающая комфорт проживающих в здании людей.

Консультанты магазинов отопительного оборудования зачастую рекомендуют рассчитать мощность газового котла исходя из следующего соотношения: 40 Вт на кубический метр объема или же 1 кВт на 10 м² при стандартной высоте помещений 2,5-2,6 метра. Однако такие подсчеты довольно приблизительны и в результате приобретенное оборудование имеет запас мощности в 10-25% в зависимости от ситуации, что сказывается на его цене и способе монтажа.

Производя расчет мощности отопления нужно учитывать, что при проветривании теплопотери могут достигать 15%, низкое теплосопротивление стен приведет к потере еще 35%, не утепленные и низкокачественные окна и двери – 10-15%, пол – 15%, а кровля – до 25%.

В чем преимущества ТТ котла

В чем же преимущество твердотопливных котлов по сравнению с их собратьями работающими на газе, электричестве или жидком топливе? Давайте рассмотрим их основные достоинства:

Автономность

Они не зависят от газовых магистралей и линий электропередач. Где бы не находился ваш загородный дом, вы всегда сможете использовать для его отопления котел на твердом топливе.

Доступность топлива

Дрова и уголь традиционные источники топлива на территории России и стран бывшего СНГ, благодаря их широкой доступности. Помимо доступности, дрова или уголь значительно дешевле газа или электричества.

Простота конструкции и подключения

Простая конструкция позволяет без наличия особого опыта и серьезных затрат, изготовить даже самодельный пиролизный котел на твердом топливе своими руками и самостоятельно его установить.

Долгий срок службы

Современные котлы выполняются из чугуна или стали. При правильной эксплуатации и бережном уходе они без труда прослужат вам около 20-30 лет.

Как видно ТТ котел идеально подходит для отопления вашей дачи или коттеджа. Он обладает множеством плюсов, не удивительно что многие владельцы загородной недвижимости используют котел на твердом топливе в качестве основного источника отопления.

Расчет мощности газового котла Фото 1: Двухэтажный загородный дом

Какой же твердотопливный котел лучше выбрать для своего загородного дома? На российском рынке представлено множество модификаций ТТ котлов, что не сложно и запутаться. Давайте рассмотрим их основные виды:

Традиционные

Характерны простотой конструкции и низкой стоимостью, по сравнению с более сложными модификациями. Минус в том что, они имеют сравнительно низкий КПД.

Пиролизные

Особенность их в том, что из топлива выделяется газ, который сжигается отдельно от твердой части. Этим достигается значительно более высокий КПД, ввиду значительно лучшего прогорания топлива. Минус таких котлов в том, что они в 2 дороже классических.

Длительного горения

Благодаря их конструктивным особенностям, закладки приходится делать значительно реже.

Мы рассмотрели основные модификации твердотопливных котлов, теперь давайте разберемся по каким основным параметрам его стоит выбирать.

Расчет мощности котла отопления по площади

Для приблизительной оценки требуемой производительности теплового агрегата достаточно площади помещений. В самом простом варианте для средней полосы России считают, что 1кВт мощности может обогреть 10м 2 площади. Если у вас дом площадью 160м2, мощность котла для его обогрева — 16кВт.

Эти расчеты приблизительны, ведь не учитывается ни высота потолков, ни климат. Для этого существуют выведенные опытным путем коэффициенты, при помощи которых вносятся соответствующие корректировки.

Указанная норма — 1кВт на 10м 2 подходит для потолков 2,5-2,7м. Если у вас потолки в помещении выше, нужно вычислять коэффициенты и пересчитывать. Для этого высоту ваших помещений делим на стандартную 2,7м и получаем поправочный коэффициент.

Расчет мощности газового котлаРасчет мощности газового котла

Расчет мощности котла отопления по площади — самый простой способ

Например, высота потолков 3,2м. Считаем коэффициент: 3,2м/2,7м=1,18 округляем, получаем 1,2. Выходит, что для обогрева помещения 160м 2 с высотой потолков 3,2м требуется отопительный котел мощностью 16кВт*1,2=19,2кВт. Округляют обычно в большую сторону, так что 20кВт.

Чтобы учесть климатические особенности есть уже готовые коэффициенты. Для России они такие:

  • 1,5-2,0 для северных регионов;
  • 1,2-1,5 для подмосковных регионов;
  • 1,0-1,2 для средней полосы;
  • 0,7-0,9 для южных регионов.

Если дом находится в средней полосе, чуть южнее Москвы, применяют коэффициент 1,2 (20кВт*1,2=24кВт), если на юге России в Краснодарском крае, например, коэффициент 0,8, то есть мощность требуется меньше (20кВт*0,8=16кВт).

Расчет мощности газового котлаРасчет мощности газового котла

Расчет отопления и подбор котла — важный этап. Неправильно найдете мощность и можете получить такой результат…

Это основные факторы, которые учитывать необходимо. Но найденные значения справедливы, если котел будет работать только на отопление. Если требуется еще и греть воду, нужно добавить 20-25% от рассчитанной цифры. Потом требуется добавить «запас» на пиковые зимние температуры. Это еще 10%. Итого получаем:

  • Для отопления дома и ГВС в средней полосе 24кВт+20%=28,8кВт. Потом запас на холода — 28,8кВт+10%=31,68кВт. Округляем и получаем 32кВт. Если сравнивать с первоначальной цифрой в 16кВт, разница получается в два раза.
  • Дом в Краснодарском крае. Добавляем мощность для нагрева горячей воды: 16кВт+20%=19,2кВт. Теперь «запас» на холода 19,2+10%=21,12кВт. Округляем: 22кВт. Разница не столь разительная, но тоже достаточно приличная.

Из примеров видно, что учитывать хотя-бы эти значения нужно обязательно. Но очевидно, что в расчете мощности котла для дома и квартиры, разница быть должна. Можно пойти тем же путем и использовать коэффициенты для каждого фактора. Но есть более простой способ, который позволяет внести коррекции за один раз.

При расчете котла отопления для дома применяется коэффициент 1,5. Он учитывает наличие теплопотерь через кровлю, пол, фундамент. Справедлив при средней (нормальной) степени утепления стен — кладка в два кирпича или аналогичные по характеристикам стройматериалы.

Для квартир применяются другие коэффициенты. Если сверху находится отапливаемое помещение (другая квартира) коэффициент 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9, если неотапливаемый чердак — 1,0. Нужно найденную по описанной выше методике мощность котла умножить на один из этих коэффициентов и получите достаточно достоверное значение.

Чтобы продемонстрировать ход вычислений, произведем расчет мощности газового котла отопления для квартиры 65м 2 с потолками 3м, которая расположена в средней полосе России.

  1. Определяем требуемую мощность по площади: 65м 2 /10м 2 =6,5кВт.
  2. Вносим поправку на регион: 6,5кВт*1,2=7,8кВт.
  3. Котел будет греть воду, потому добавляем 25% (любим погорячее) 7,8кВт*1,25=9,75кВт.
  4. Добавляем 10% на холода: 7,95кВт*1,1=10,725кВт.

Теперь результат округляем и получаем: 11Квт.

Указанный алгоритм справедлив для подбора отопительных котлов на любом виде топлива. Расчет мощности электрического котла отопления ничем не будет отличаться от расчета котла твердотопливного, газового или на жидком топливе. Основное — производительность и эффективность котла, а теплопотери от типа котла не изменяются. Весь вопрос в том, как потратить меньше энергоносителей. А это уже область утепления.

Какие данные нужны для расчета мощности газового котла

Для частных домов, возведенных по стандартному проекту, с высотой потолков около 3 метров, формула подсчета выглядит достаточно просто. В этом случае нужно учитывать площадь постройки (S) и показатель удельной мощности котла (УМК), который разнится в зависимости от климатического пояса. Он колеблется:

  • От 0,7 до 0,9 кВт в южных областях страны
  • От 1 до 1,2 кВт в регионах средней полосы
  • От 1,2 до 1,5 кВт в Подмосковье
  • От 1,5 до 2 на севере страны

Таким образом, формула для подсчета мощности газового котла для типового частного дома будет выглядеть так:

Попробуем рассчитать необходимую мощность агрегата для дома в 80 м², расположенного в северном регионе. Получится:

В случае если потребитель выбирает двухконтурный котел. задачей которого помимо обогрева жилища будет еще и нагрев воды, специалисты рекомендуют прибавить к полученной с помощью формулы цифре еще 20%.

Расчет мощности газового котлаРасчет мощности газового котла

Мощность котла для квартир

При расчете отопительного оборудования для квартир можно пользоваться нормами СНиПа. Использование этих норм еще называют расчетом мощности котла по объему. СНиП задает требуемое количество тепла на обогрев одного кубического метра воздуха в типовых постройках:

  • на обогрев 1м 3 в панельном доме требуется 41Вт;
  • в кирпичном доме на м 3 идет 34Вт.

Зная площадь квартиры и высоту потолков, найдете объем, затем, умножив на норму в узнаете мощность котла.

Расчет мощности газового котлаРасчет мощности газового котла

Расчет мощности котла не зависит от типа используемого топлива

Для примера посчитаем требуемую мощность котла для помещений в кирпичном доме площадью 74м 2 с потолками 2,7м.

  1. Вычисляем объем: 74м 2 *2,7м=199,8м 3
  2. Считаем по норме сколько нужно будет тепла: 199,8*34Вт=6793Вт. Округляем и переводим в киловатты, получаем 7кВт. Это и будет необходимая мощность, которую должен выдавать тепловой агрегат.

Несложно посчитать мощность для такого же помещения, но уже в панельном доме: 199,8*41Вт=8191Вт

В принципе, в теплотехнике округляют всегда в большую сторону, но можно принять во внимание остекление ваших окон. Если на окнах энергосберегающие стеклопакеты, можно округлять в меньшую сторону

Считаем, что стеклопакеты хорошие и получаем 8кВт.

Расчет мощности газового котлаРасчет мощности газового котла

Выбор мощности котла зависит от типа здания — для обогрева кирпичных требуется меньше тепла, чем панельных

Далее нужно, так же как и в расчете для дома, учесть регион и необходимость подготовки горячей воды. Актуальна и поправка на аномальные холода. Но в квартирах большую роль играет расположение комнат и этажность

Принимать во внимание нужно стены, выходящие на улицу:

  • Одна наружная стена — 1,1
  • Две — 1,2
  • Три — 1,3

После того, как учтете все коэффициенты, получите достаточно точное значение, на которое можно опираться при выборе техники для отопления. Если хотите получить точный теплотехнический расчет, его нужно заказывать в профильной организации.

Есть еще один метод: определить реальные потери при помощи тепловизора — современного прибора, который покажет к тому же места, через которые утечки тепла идут более интенсивно. Заодно сможете устранить и эти проблемы и улучшить теплоизоляцию. И третий вариант — воспользоваться программой-калькулятором, который посчитает все вместо вас. Нужно только выбрать и/или проставить требуемые данные. На выходе получите расчетную мощность котла. Правда, тут есть определенная доля риска: непонятно насколько верные алгоритмы заложены в основу такой программы. Так что все-таки придется еще хотя-бы приблизительно просчитать для сравнения результатов.

Расчет мощности газового котлаРасчет мощности газового котла

Так выглядит снимок тепловизора

Надеемся, у вас теперь есть представление о том, как рассчитать мощность котла. И вас не путает, что это газовый котел. а не твердотопливный, или наоборот.

Расчет мощности газового котлаРасчет мощности газового котла

По результатам обследования можно устранить утечки тепла

Возможно, вас заинтересуют статьи о том, как рассчитать мощность радиаторов и выбор диаметров труб для системы отопления. Для того чтобы иметь общее представление об ошибках, которые часто встречаются при планировании системы отопления смотрите видео.

Понятие коэффициента рассеивания

Коэффициент рассеивания – это один из важных показателей теплообмена между жилым помещением и окружающей средой. В зависимости от того, насколько хорошо утеплен дом. существуют такие показатели, которые используются в наиболее точной формуле подсчета:

  • 3,0 – 4,0 – это коэффициент рассеивания для конструкций, в которых вообще нет никакой теплоизоляции. Чаще всего в таких случаях речь идет о времянках из гофрированного железа или дерева.
  • Коэффициент от 2,9 до 2,0 характерен для строений с низким уровнем теплоизоляции. Имеются ввиду дома с тонкими стенами (например, в один кирпич) без утепления, с обычными деревянными рамами и простой крышей.
  • Средний уровень теплоизоляции и коэффициент от 1,9 до 1,0 присваиваются домам с двойными пластиковыми окнами, утеплением наружных стен или двойной кладкой, а также с утепленной крышей или чердаком.
  • Самый низкий коэффициент рассеивания от 0,6 до 0,9 характерен для домов, возведенных с использованием современных материалов и технологий. В таких домах утеплены стены, крыша и пол, установлены хорошие окна и хорошо продумана система вентиляции.

Расчет мощности газового котлаРасчет мощности газового котла

Таблица расчета стоимости отопление в частном доме

Формула, в которой применяется значение коэффициента рассеивания, является одной из самых точных и позволяет вычислить теплопотери конкретного строения. Выглядит она так:

В формуле Qт – это уровень теплопотерь, V – это объем помещения (произведение длины, ширины и высоты), Pt – это разница температур (для вычисления необходимо вычесть из желаемой температуры в комнате минимальную температуру воздуха, которая может быть в этой широте), k – это коэффициент рассеивания.

Подставим числа в нашу формулу и попытаемся узнать теплопотери дома объемом 300 м³ (10 м*10 м*3 м) со средним уровнем теплоизоляции при желаемой температуре воздуха в +20С° и минимальной зимней температуре в – 20С°.

Имея эту цифру, мы можем узнать, какой мощности котел необходим для такого дома. Для этого полученное значение теплопотери следует умножить на коэффициент запаса, который обычно равен от 1,15 до 1,2 (те самые 15-20%). Получаем, что:

Округлив полученное число в меньшую сторону, узнаем искомое число. Для отопления дома с заданными нами условиями потребуется котел в 38 кВт.

Такая формула позволит очень точно определить мощность газового котла, требуемую для того или иного дома. Также на сегодняшний день разработано множество разнообразных калькуляторов и программ, которые позволяют учитывать данные каждого отдельно взятого строения.

Отопление частного дома своими руками — советы по выбору типа системы и вида котла Требования к установке газового котла: что нужно и полезно знать о процедуре подключения? Как правильно и без ошибок произвести расчёт радиаторов отопления для дома Система водоснабжения частного дома из скважины: рекомендации по созданию

Рассчитываем мощность котла

Чтобы не ошибиться с выбором, не потерять деньги и не остаться мерзнуть зимой в чуть теплом доме, необходимо грамотно произвести расчет мощности твердотопливного котла отопления. Прежде чем приступить непосредственно к расчету, необходимо определиться, для каких целей будет использоваться твердотопливный котел?

Котел может использоваться как исключительно для обогрева, так и для отопления и производства горячей воды для санитарных нужд (душ, баня, мытье посуды)

Для каждого из случаев потребуются устройства различной мощности.
Также следует обратить внимание на то, в каком регионе он будет эксплуатироваться. Производя расчеты, следует учесть температуру окружающей среды и то что отопительный прибор должен покрывать теплопотери дома в самые холодные дни в году.
Следует обратить внимание и на конструкцию самого дома

Загородные дома бывают разных видов, от простых каркасных и деревянных домов, до больших элитных загородных коттеджей. Теплопотери у разных стен будут значительно отличаться, и это стоит принять во внимание.

Расчет мощности газового котла Фото 3: Монтаж котла в загородном доме

Для расчетов нам потребуются следующие параметры:

  1. Площадь помещения;
  2. Удельная мощность с поправкой на регион;

Удельная мощность для регионов России:

  • для Москвы и Московской области — 1.2 — 1.5 кВт;
  • для северной части России — 1.5 — 2.0 кВт;
  • для южных районов России — 0.7 — 0.9 кВт.

Формула для расчета выглядит следующим образом:

Мощность котла(кВт) = (Площадь помещения(м2)*Удельная мощность(кВт))/10

Также необходимо знать количество теплоносителя, необходимое для заполнения системы отопления. Оно равно приблизительно 15 литрам на 1 кВт.

Объем теплоносителя(л) = Мощность котла(кВт) * 15

Например: Требуется рассчитать котел отопления для загородного дома, площадью 150м2 находящегося в Московской области:

Мощность котла(кВт) = (150*1.2)/10 = 18 кВт

Рассчитаем необходимый объем жидкости для заполнения системы отопления:

Объем теплоносителя(л) = 18 * 15 = 270 л

Такой расчет не учитывает реальные теплопотери дома, которые для каждого отдельного случая высчитываются индивидуально. Ориентировочные данные следующие:

  • каркасные дома 120 — 200 Вт/м2;
  • старые деревянные дома с теплоизоляцией 90 — 120 Вт/м2;
  • кирпичные коттеджи с пластиковыми окнами 60 — 90 Вт/м2;

Также при необходимости обеспечения горячего водоснабжения, к мощности котла прибавляют около 25-30%.

При упрощенных расчетах обычно считают удельную теплоемкость равной 1, тогда приблизительно 1 кВт хватит для отопления 10 м2 площади.

Расчет мощности котла отопления, давление, кпд, мощность для дома

Отопительный котел – это основа системы отопления, это основной прибор, производительность которого будет определять возможность коммуникационной сети обеспечивать дом количеством тепла, которое необходимо. И если произвести расчет мощности котла отопления грамотно и правильно, то это исключит возникновение лишних расходов, которые связаны с покупкой приборов и их работой. Подобранный по предварительным вычислениям котел будет работать с такой теплоотдачей, которая заложена в него производителем – это будет способствовать сохранению его технических параметров.

расчет мощности котла отопления

Напольный котел отопления

На чем основывается расчет?

Расчет мощности котла отопления – это важный момент. Мощность, как правило, можно сравнить со всей теплоотдачей отопительной системы, которая будет обеспечивать дом с определенными размерами, с заданным количеством этажей, теплотехническими свойствами.

Чтобы обустроить одноэтажный загородный или частный дом, не понадобится совсем уж мощный котел отопления.

Так, в расчетах производительности котла для автономного дома площадь – это основной параметр, если рассматривать теплотехнику здания в соответствии с климатом региона. Так, площадь дома – это важнейший параметр, чтобы произвести расчет котла для отопления.

Характеристики, которые будут влиять на расчет

Те, кто хотят произвести расчет котла для отопления дома с максимальной точностью, могут использовать методику, которую предоставляет СНиП II-3-79. В данном случае профессиональные расчеты будут учитывать следующие факторы:

  • Среднестатистическая температура региона в самое холодное время.
  • Изоляционные свойства материалов, которые использовались для постройки ограждающих конструкций.
  • Вид разводки отопительного контура.
  • Соотношение площади несущих конструкций и проемов.
  • Отдельные сведения о каждой комнате.
как рассчитать мощность котла отопления

План дома — один из основных документов для проведения расчета мощности котла

Как рассчитать мощность котла отопления? Чтобы выполнить точнейшие расчеты, применяется даже такая информация, как данные о единицах бытовой и цифровой техники, — ведь все это тоже каким-то образом выделяет тепло в помещения.

Однако заметим, что не каждый владелец отопительной системы требует профессиональных расчетов – обычно принято приобретать автономные контуры отопления с приборами с запасом мощности.

Так, кпд котлов отопления может быть выше расчетных значений, тем более – они, как правило, округляются.

Что учитывается в обязательном порядке?

Как посчитать мощность котла отопления, какие данные должны присутствовать в обязательном порядке? Следует запомнить одно правило: каждые 10 кв.м коттеджа с изоляционными характеристиками,  стандартным пределом высоты потолка (до 3 м) будут требовать примерно 1 кВт для отопления. К мощности котла, который предназначен для совместной работы в обогреве и горячем водоснабжении, нужно будет добавить не меньше 20%.

как посчитать мощность котла отопления

Мощность котла в зависимости от площади дома

Автономные контур отопления, который имеет нестабильное давление в котле отопления, нужно будет снабдить прибором, чтобы его запас мощности был выше, чем расчетное значение не менее, чем на 15 процентов. К мощности котла, который обеспечивает отопление и горячее водоснабжение, требуется добавить 15%.

Учитываем теплопотери

Отметим, что независимо от того, рассчитывается ли мощность электрического котла, котла на газу, на дизеле или на дровах, — в любом случае, работу отопительной системы будут сопровождать потери тепла:

Рекомендуем к прочтению:

  • Необходимо проветривание помещений, однако если окна будут открыты постоянно, то дом потеряет около 15% энергии.
  • Если стены слабо утеплены, то уйдет 35% тепла.
  • Через оконные проемы будет уходить 10% тепла, а если рамы старого образца – то еще больше.
  • Если пол не утеплен, то в подвал или землю будет отдано 15% тепла.
  • Через крышу уйдет 25% тепла.

Перед тем, как расчитать котел отопления, следует учесть, что если имеет место хоть один из этих факторов, то следует отобразить это в расчетах.

давление в котле отопления

Теплопотери дома

Простейшая формула

Теплотехнические расчеты в любом случае должны будут быть округлены, а также увеличены для того чтобы обеспечить запас мощности. Именно поэтому для того, как определить мощность котла отопления, можно будет использовать очень простую формулу:

W = S*Wуд.

Здесь S – это общая площадь отапливаемого здания, которая учитывает жилые и бытовые комнаты в кВ.м.

W – это мощность отопительного котла, кВт.

Wуд. – это среднестатистическая удельная мощность, данный параметр применяется для расчетов с учетом определенной климатической зоны, кВт/кв.м. И стоит заметить, что данная характеристика основана на многолетнем опыте работы разных систем отопления в регионах. И когда мы умножаем площадь на этот показатель, то получим усредненное значение мощности. Его нужно будет корректировать на основе особенностей, которые перечислены выше.

Пример расчета

Рассмотрим пример, используя калькулятор мощности котла отопления. Природный газ выступает самым доступным топливом, которое используется в России. По этой причине оно настолько распространено и востребовано. Поэтому сделаем расчет мощности газового котла. А в качестве примера возьмем частный дом с площадью 140 кв.м. Территория – Краснодарский край. Также в примере учитываем, что наш котел будет обеспечивать не только отопление дома, но и сантехнические приборы водой. Расчеты будем делать для системы с естественной циркуляцией, давление здесь не будет поддерживаться насосом циркуляции.

Удельная мощность – 0.85 кВт/кв.м.

Рекомендуем к прочтению:

Так, 140 кв.м/10 кв.м = 14 – это промежуточный коэффициент расчетов. Он будет предусматривать условие, что на каждые 10 кв.м отапливаемых помещений потребуется 1 кВт тепла, которое будет давать котел.

14 * 0.85 = 11.9 кВт.

Мы получаем тепловую энергию, которая будет нужна дому, которые имеет стандартные теплотехнические свойства. Чтобы обеспечить горячее водоснабжение для душа, раковины – будем добавлять еще 20%.

11.9 + 11.9 * 0.2 = 14.28 кВт.

Мы не используем циркуляционный насос, поэтому нам следует помнить, что давление здесь может быть нестабильным. Поэтому мы должны добавить еще 15% для обеспечения запаса теплоэнергии.

14.28 + 11.9 * 0.15 = 16.07 кВт.

Также следует помнить, что будут некоторые утечки тепла. Именно поэтому мы должны округлить наш результат к большему значению. Таким образом, нам потребуется отопительный котел с мощностью минимум 17 кВт.

Как правило, расчет мощности котла отопления осуществляется еще на этапе проектирования здания. Ведь для того чтобы система отопления работала эффективно, требуются специфические условия – обустройство топочного помещения, снабжение помещений дымоходом и вентиляцией.

Расчет мощности котла отопления.

Правильное определение мощности газовых или электрических водогрейных котлов – важная часть проектирования независимой системы отопления частного дома или квартиры. Существует несколько методик определения производительности нагревательных приборов, но все они должны учитывать поправки на теплопотери, состояние жилья, регион проживания, архитектурные особенности зданий.


Способы определения тепловых потерь.


Чтобы в помещении было тепло, нужно, чтобы обогревательные приборы в полной мере восполняли утечку тепла. Важным элементом расчета мощности котла для целей обогрева поэтому является определение теплопотерь.


Факт, что обогреваемое жилое помещение постоянно теряет тепло, известен всем. Нагретый воздух поднимается наверх, выходит через изъяны в изоляции крыши, стен. В меньшей степени теплопотери происходят через окна, двери, пол.


Существует известная формула, в соответствии с которой:

• до 25-30% тепла уходит через крышу;

• порядка 25% – через вентиляцию, дымоход;

• около 10% – через окна;

• до 35% – через стены;

• 15% – через пол.


Однако такая общая информация не позволят проанализировать теплопотери в конкретном доме и правильно рассчитать необходимую мощность котла отопления.


мощность котла


Эксперты советуют использовать 2 способа расчета тепловых потерь:


• проведение точного расчета оттока тепла через окна, крышу, двери, стены, пол с учетом данных об используемых строительных материалах, утеплителях, толщине поверхностей. Самостоятельно справиться со всеми этими расчетами, учитывая плотность, коэффициент теплопроводности, термическое сопротивление, довольно сложно. Поэтому обычно для этой работы привлекают специалистов;


• использование тепловизора. Это более простой способ. Небольшой по размеру прибор, напоминающий по форме фотоаппарат, покажет основные точки, в которых происходит потеря тепла. Точность измерения температуры составляет 0,1°С.

 

 


Каждый из этих способов требует затрат, которых рачительный хозяин стремится избежать. Многие считают, что оптимальным решением будет приобретение для дома максимально мощного котла. Однако такая логика ведет к негативным последствиям. Среди них:

• высокие эксплуатационные расходы, связанные с потреблением энергоресурсов, будь то электричество, газ или дрова;

• быстрый износ нагревательного устройства и автоматики из-за работы оборудования не в полную силу.


Следует помнить, что запас мощности котла должен быть не более 15%.


Сэкономить деньги и приобрести изделие с меньшими ресурсами также будет не очень хорошей идей. Котел отопления будет испытывать постоянную перегрузку, что приведет к его быстрому износу. При этом топливо будет тратиться с бешеной скоростью, а дома все равно будет холодно.


Для выбора оптимального для заданного помещения отопительного котла требуется точно рассчитать его мощность. Для этого разработано несколько подходов.


мощность котла


Эффективность работы автономной отопительной системы в первую очередь зависит от мощности выбранного котла. Недостаточная мощность не позволит достичь комфортной температуры в холодное время года, избыточная приведет к неэкономному расходу топлива. Определяющими параметрами, на которые следует опираться при расчете системы отопления, являются:


1. Площадь отапливаемого помещения (S).
2. Удельная мощность котла на 10 м2 помещения, которая устанавливается с учетом поправок на климатические условия региона (Wуд).


Существуют общепринятые значения удельной мощности по климатическим зонам:

1. Для Подмосковья — Wуд = 1,2 -1,5 кВт;
2. Для северных районов — Wуд = 1,5 — 2,0 кВт;
3. Для южных районов — Wуд = 0,7 — 0,9 кВт.

 

Расчет мощности котла отопления (WKOТ) осуществляется по формуле:

WKOТ = (S  • Wуд) : 10


Часто для удобства расчетов применяют усредненное значение Wуд, равное единице. Исходя из этого, принято выбирать мощность котла из расчета 10 кВт на 100 м2 отапливаемого помещения. При расчете параметров системы отопления важно также определить количество жидкости, которой заполняется система, или так называемый объем (Vсист), который рассчитывается исходя из соотношения: 15 л жидкости на 1 кВт мощности котла.


Таким образом, объем жидкости в системе определяется по формуле:

Vсист = WKOT • 15

 

Пример:

Площадь отапливаемого помещения S = 100 м2;
Удельная мощность для Подмосковья Wуд = 1,2 кВт;
WKOТ = 100  • 1,2  : 10 = 12 кВт;
VeHeT = 12  • 15 = 180 л.

 

Объем помещения, обогреваемый 1 кВт мощности оборудования в зависимости от теплоизоляции дома:

— Толщина стен 1,5-2 кирпича с теплоизоляцией или то же из бруса или сруб, площадь окон и двери не более 15% (хорошо утепленный дом для зимнего проживания) — 20-25 м3.

— С улицей граничат две или три стены толщиной не менее, чем в один кирпич с теплоизоляцией или из бруса, общая площадь окон и дверей до 25% (среднеутепленный дом) — 15-20 м3.

— Панельные стены с внутренней облицовкой, изолированная крыша, без сквозняков (утепленный летний домик) — 10-15 м3.

— Тонкие стены из лесоматериалов, панелей из гофрированного металла и т. п. (вагончик, кабина, караулка) — 5-7 м3.

 

Покупая котел, внимательно ознакомьтесь с паспортом и техническими характеристиками котла, т. к. иногда вместо тепловой мощности котла, т. е. той мощности, которую он отдает в систему отопления, указывается мощность горелки, до которой потребителю в общем-то нет никакого дела.

Расчет котла на основании нормативов СниП.

Один из простых способов определения технических показателей расчета производительности котла – по существующим строительным нормам. В соответствии с этими данными, известно, что на один кубический метр типового панельного дома нужно 41 Вт тепловой энергии. На такой же объем в обычном кирпичном строении нужно 34 Вт энергии.


Метод актуален для типовых построек. При попытке узнать требуемую мощность водогрейного котла для нестандартных архитектурных построек, использование усредненных норм ведет к неверным показателям.

Расчет мощности котла по квадратуре.

Определить характеристики котла можно, зная квадратуру дома. В основе расчета мощности лежит усредненный показатель – на 10 кв м помещения нужно 1 кВт тепловой энергии. Значение это является верным дома со средней термоизоляцией, а также потолками, высота которых варьируется от 2,5 до 2,7 м.


мощность котла


Этот способ не подходит для нестандартных сооружений. Если потолки по высоте не превышают 2,8 м, поправки к вычислениям не вносятся. Однако если это значение равняется 2,9 м или даже больше, расчет мощности отопительного котла нужно менять.


Введение поправочных коэффициентов.


Для получения точных расчетов рекомендуется ввести в них несколько поправочных коэффициентов:

• высота от пола до потолка;

• степень утепления;

• региональный фактор.


Чтобы определить, какую поправку нужно включить в процесс вычисления мощности котла отопления, достаточно реальную высоту комнат разделить на 2,6.


Например, высота потолков в коттедже составляет 3 м, тогда предварительный результат нужно умножить на 1,15. Учитывать коэффициент необходимо, т.к. в противном случае можно стать владельцем котел мощностью, существенно ниже нужной.


Следующий поправочный коэффициент связан с тем, хорошо ли утеплен дом, и какие материалы использовались при его строительстве:

• для новой постройки, сооруженной из современных материалов, расчетный показатель умножают на 0,6;

• если строительство жилого дома было завершено более 15 лет назад, для него использовались пеноблоки, кирпич или дерево, качественные утеплители, в формулу не вносятся никакие корректировки;

• поправка на старые деревянные окна – 1,2;

• при неутепленных стенах применяется 1,5;

• если не утеплены стены, крыши, вводится корректировка 1,8.


мощность котла


Более точные данные расчета мощности отопительных котлов с учетом характеристик теплоизоляции можно получить с учетом следующих сведений:

• для сооружений, в строительстве которых применялось дерево или гофрированное железо без теплоизоляции применяется коэффициент от 3 до 4. Обычно это временные сооружения;

• при низком уровне теплоизоляции предварительный результат умножают на 2-2,9. Используют такой подход для домов с тонкими стенами, деревянными оконными рамами, неутепленной крышей;

• при средней теплоизоляции используется коэффициент от 1 до 1,9. Применяют эти корректировки для расчета мощности котла для отопления дома, сделанного из кирпича, крыша которого хорошо утеплена, в оконные проемы установлены стеклопакеты;

• для хорошо утепленных помещений результат умножают на 0,6-0,9. Такая корректировка применяется для новых зданий, построенных с использованием современных технологий, нашедших применение в обустройстве дверей, окон, системы вентиляции, стен, крыши и пола.


Еще один поправочный коэффициент, который необходимо внести в калькуляцию, – регион, где будут использоваться нагреватели. Известно, что расчет мощности котла для частного дома в Сибири будет отличаться от потребностей жителей Краснодарского края. Поэтому были определены региональные коэффициенты.


В расчет вносятся следующие изменения:

• для определения мощности котла в северных районах (Якутия, Магадан, Красноярский край и т.д.) берут коэффициент от 1,5 до 2;

• в Московской области и близлежащих регионах – от 1,2 до 1,5;

• в районах средней полосы страны, Поволжье – от 1 до 1,1;

• Краснодарский край, Белгородская, Ростовская области и другие южные районы – от 0,7 до 0,9.

Как рассчитать мощность котла для квартиры?

Аналогичный подход для расчета мощности котельного оборудования по площади и объему жилого помещения используется для квартир в многоэтажных зданиях. Допустимо использование аналогичных коэффициентов. Но специфика конструкции определяет необходимость еще одной поправки, связанной с особенностями внутренних, наружных стен, отапливаемых квартир, хозяйственных помещений на верхних и нижних этажах.


мощность котла


Для этого в формулы вычисления расчетной мощности котла вводится следующая информация:

• если в здании есть неотапливаемые квартиры снизу и сверху, применяют коэффициент 1;

• если эти квартиры отапливаются, корректировка производится на 0,7;

• для помещений на нижнем и верхнем этаже берут 0,9;

• при наличии одной наружной стены, применяется коэффициент 1,1, двух внешних вертикальных поверхностях – 1,2, трех – 1,3.


Вычисления для двухконтурного котла.


Все указанные корректировки и формулы мощности действительны для вычислений производительности нагревателя, используемого только для обогрева. Если котел служит для также горячего водоснабжения, в расчет закладывается до 25% тепловой мощности.


Алгоритм выбора котла.


Для определения того, нагреватель какой мощности нужно выбрать для независимой системы отопления зданий и получения горячей воды, необходимо следовать такой схеме:

 

котел

Отопления дома. определить площадь или объем помещения;

 

Отопления дома. применить региональные поправочные коэффициенты;

 

Отопления дома. скорректировать уровень теплоизоляции;

 

Отопления дома. использовать поправку на срок эксплуатации здания, наличие старых окон, отапливаемых верхних и нижних этажей, наружных стен;

 

Отопления дома. учесть высоту потолков;

 

Отопления дома. оценить необходимость подключения горячего водоснабжения.


Приведенные способы определения мощности котла верны для настенных, напольных моделей. Подходят они для изделий, работающих на твердом топливе, электричестве, газе. Если на основе проведенных вычислений, требования к мощности отопительного оборудования получаются слишком высокими, рекомендуется задуматься о принятии дополнительных мер по утеплению дома.

Калькулятор расчета мощности котла

Для расчета мощности обогревательного котла, необходимо сперва рассчитать общие теплопотери помещения. Неправильно подобранная мощность котла введет к увеличению потребления энергоносителей и недостаточного обогрева помещения.

Калькулятор расчета мощности котла

Потребность в ГВС

Нет Да

Наличие вентиляции

Нет Да

Введите количество этажей:

1 2 3 4 5

Перекрытие выше

Чердачные перекрытия Следующий этаж

Перекрытие ниже

Деревянные полы над подвалом Предыдущий этаж Фундамент

Материал и толщина наружных стен

Укажите материал стен и толщину Кирпичная стена в 3 кирпича (76 см) Кирпичная стена в 2,5 кирпича (64 см) Кирпичная стена в 2 кирпича (51 см) Кирпичная стена в 1,5 кирпича (38 см) Кирпичная стена в 1 кирпич (25 см) Сруб из бревен ∅ 25 см Сруб из бревен ∅ 20 см Сруб из бруса толщиной 20 см Сруб из бруса толщиной 15 см Сруб из бруса толщиной 10 см Каркасная (доска+минвата+доска)-20 см Пенобетон толщиной 20 см. Пенобетон толщиной 30 см. Газобетон D400 толщиной 15 см. Газобетон D400 толщиной 20 см. Газобетон D400 толщиной 25 см. Газобетон D400 толщиной 30 см. Газобетон D400 толщиной 30 см. + 0,5 кирпича Газобетон D400 толщиной 37.5 см. Газобетон D400 толщиной 40 см. Газобетон D500 толщиной 37.5 см. Газобетон D600 толщиной 32 см. Керамзитобетонные блоки (40 cм) + 1 кирпич (12 см) Термоблоки толщиной 25 см. Керамические блоки Супертермо, 57 см URSA PUREONE 34 RN, 10 см.

Тип окон

Укажите тип окон в помещении Обычное окно с двойными рамами Стеклопакет (толщина стекла 4 мм) — 4-16-4 Стеклопакет (толщина стекла 4 мм) — 4-Ar16-4 Стеклопакет (толщина стекла 4 мм) — 4-16-4К Стеклопакет (толщина стекла 4 мм) — 4-Ar16-4К Двухкамерный стеклопакет — 4-6-4-6-4 Двухкамерный стеклопакет — 4-Ar6-4-Ar6-4 Двухкамерный стеклопакет — 4-6-4-6-4К Двухкамерный стеклопакет — 4-Ar6-4-Ar6-4К Двухкамерный стеклопакет — 4-8-4-8-4 Двухкамерный стеклопакет — 4-Ar8-4-Ar8-4 Двухкамерный стеклопакет — 4-8-4-8-4К Двухкамерный стеклопакет — 4-Ar8-4-Ar8-4К Двухкамерный стеклопакет — 4-10-4-10-4 Двухкамерный стеклопакет — 4-Ar10-4-Ar10-4 Двухкамерный стеклопакет — 4-10-4-10-4К Двухкамерный стеклопакет — 4-Ar10-4-Ar10-4К Двухкамерный стеклопакет — 4-12-4-12-4 Двухкамерный стеклопакет — 4-Ar12-4-Ar12-4 Двухкамерный стеклопакет — 4-12-4-12-4К Двухкамерный стеклопакет — 4-Ar12-4-Ar12-4К Двухкамерный стеклопакет — 4-16-4-16-4 Двухкамерный стеклопакет — 4-Ar16-4-Ar16-4 Двухкамерный стеклопакет — 4-16-4-16-4К Двухкамерный стеклопакет — 4-Ar16-4-Ar16-4К

Онлайн калькулятор используется для предварительного расчета мощности котла. При окончательном выборе котла проконсультируйтесь со специалистом.

 

 

Было ли это полезно?

Расчет мощности котла отопления по площади дома и с учетом теплопотерь: формулы

Комфорт жилища в зимнюю стужу напрямую зависит от обогрева помещения. Для жителей города этот вопрос решен с помощью централизованного отопления, но владельцам частных домов, находящихся в отдалении, приходится искать альтернативу. С вариантами проблем нет, источниками тепла могут быть: электрические, газовые, твердотопливные или жидкотопливные котлы. Но каждый теплогенератор характеризуется основным параметром – тепловой мощностью. Чтобы не ошибиться с выбором, нужно грамотно произвести расчет мощности котла отопления.

Как и зачем производить расчет мощности теплогенератора

Тепловая мощность котла – это количество тепла, которое теплогенератор способен передать теплоносителю за счет сжигания топлива или превращения электрической энергии в тепловую (электрокотлы).

отопление

Система отопления частного дома

Потери тепла здания происходят через наружные поверхности — ограждающие конструкции. Чтобы поддерживать постоянную температуру внутри помещения, нужно полностью компенсировать тепловые потери. Они зависят от нескольких факторов:

  • температуры внешнего и внутреннего воздуха;
  • площади поверхности ограждающих конструкций (стен, крыши, полов по грунту), их материала, степени теплоизоляции;
  • наличие окон и дверей в здании, их площади, конструкции;
  • вентиляции помещений, которая может быть как естественной, так и принудительной с рекуперацией (повторным использованием) тепла удаляемого воздуха.

На заметку.
Котел с недостаточной мощностью не сможет нагреть воздух в помещении до установленного значения. Работа котла с избыточной мощностью вызовет перерасход топлива и менее плавную работу системы отопления. Результат – трата денег и уменьшение эксплуатационного срока теплогенератора.

Как произвести быстрый расчет мощности котла для типового здания

Как мы уже выяснили, главный параметр в подборе мощности котла – это тепловые потери здания. Подробный расчет мощности котла отопления не является сложным, но требует времени для вычислений и поиска информации. Поэтому был разработан упрощенный вариант для ориентировочного подсчета.

Для упрощения вычислений был введен показатель удельной мощности котла с привязкой к климатическим особенностям местности. Для России приняты следующие величины:

  • южные области: 0,7-0,9 кВт;
  • северные области: 1,5-2,0 кВт;
  • центральная часть: 1,2-1,5 кВт.

Эти цифры указывают на необходимое количество тепловой энергии для обогрева 10 м2 площади помещения с высотой потолков 2.5 м. Рассмотрим конкретный пример: нужно отопить частный дом общей площадью 150 м2, расположенный в Московской области.

Мощность котла = 150 (площадь дома) * 1,3/10 (удельная мощность для центральной зоны) = 19,5 кВт.
Важно!
Подобный метод подсчета не учитывает индивидуальных условий (количество окон, дополнительная тепловая изоляция, вентиляция и пр.), поэтому подходит только для ориентировочной оценки. В расчет также не включены затраты энергии на подогрев горячей хозяйственной воды, бассейнов и т.д.

потеря тепла

Потери тепла частного дома

Как произвести детальный расчет мощности отопительного котла

Для точного определения мощности котла, особенно если здание строилось по индивидуальному проекту, где высота потолков более 2.5 м, установлена система вентиляции и много оконных проемов, следует провести подробный расчет тепловых потерь. Он включает в себя: потери тепла через стены, окна, пол, потолки и вентиляцию.

Как рассчитать потери тепла через стены

Основная формула для вычислений:

Qст.= kст.* Sст.(tвн. – tнар.)

Обозначение букв:

  • Qст. – тепловые потери стены.
  • kст – коэффициент теплопередачи стены (зависит от материала и изоляции стены и рассчитывается по отдельной формуле).
  • Sст. – площадь стены (рассчитывают по формуле: высота стены, умноженная на длину).
  • tвн. – температура воздуха внутри помещения (принимается 200С.).
  • tнар. – самая низкая температура наружного воздуха (это значение индивидуально для каждой области, указывается в справочнике).

Определение коэффициента теплопередачи стены:

1

 

Буквенные обозначения:

2

Потери тепла через стену

Потери тепла через стену

Как рассчитать потери тепла через окна

Формула расчета для окон схожа с предыдущей: Qокон.= kокон.* Sст.(tвн. – tнар.). Значение букв осталось прежним, необходимо только заменить слово «стена» «окном».

Расчет коэффициента теплопередачи окна производится по формуле:

расчет отопления

зоны окна

Обозначение зон окна

На заметку.

Расчет тепловых потерь производится только для стен, потолков и полов, соприкасающихся с наружным воздухом. Внутренние перегородки не влияют на потери тепла.

Как рассчитать потери тепла через пол и потолок

Расчеты для пола и потолка проводятся так же, как и для стен:

Q= k* S*(tвн. – tнар.).

Такой расчет подойдет для пола, установленного над грунтом (на лагах или над неотапливаемым подвалом). Если пол соприкасается с грунтом, то коэффициент теплопередачи рассчитывается по другой формуле:

Буквенные обозначения:

  1. Rc – разделение пола по зонам, каждая из которых имеет свое значение: первая зона = 2.1, вторая зона = 4.3, третья зона = 8.6.

зоны пола

Разделение площади пола на зоны

  1. d – толщинаутепляющего слоя.
  2. λ – коэффициент теплопроводности утеплителя.

Как посчитать потери тепла, связанные с вентиляцией помещения

Этот расчет проводится только в комнатах с вентиляцией. Производится он по формуле:

Q=0.28-Lп*p*C*(tр – tи)*k

Буквенные обозначения:

  1. Q – количество тепла, необходимое для нагрева приточного холодного воздуха.
  2. Lп – расход воздуха, удаляемого из помещения (принимается 3 м3/час на каждый м2 площади).
  3. р – плотность воздуха = 1.1.
  4. С – удельная теплоемкость воздуха = 1.
  5. tр – внутренняя температура воздуха.
  6. tи – температура приточного воздуха из системы вентиляции.
  7. k – коэффициент учета встречного теплового потока = 1.

На заметку: Обложившись справочниками и потратив время, можно произвести точный расчёт теплопотерь здания самостоятельно. Но сделать грамотный проект системы отопления в целом неспециалисту очень сложно, если вообще возможно. Правильное решение — поручить проектирование профессиональному теплотехнику, который определит теплопотери и адекватно подберёт теплогенератор по мощности.

Подбор мощности котла по результатам расчетов

Определив тепловые потери стен, окон, потолков и пола, все значения необходимо суммировать, и в результате получится общая величина теплопотерь здания, измеряемая в киловаттах (кВт.). Эта же единица используется для измерения тепловой мощности теплогенераторов. Мощность котла подбирается с запасом в 10-15% от общей мощности теплопотерь здания. При наличии бассейна, гидромассажной ванны большого объёма, подогрева вентилируемого воздуха приточно-вытяжной системы от отопления тепловые потребности этого оборудования суммируются с цифрой, полученной расчётом теплопотерь.

Расчет мощности и количества секций радиаторов

Посчитать мощность и количество секций радиатора для отдельного помещения можно следующим образом:

  1. Вычисляется объем комнаты: длина*ширина*высота.
  2. Тепловые потери комнаты мы уже вычисляли, поэтому можно воспользоваться теми же данными. Если помещение не имеет наружных перегородок, то принимается среднее значение 41 Вт. для каждого м3 объема комнаты. Делаем расчет: объем комнаты умножаем на 41 Вт и получим необходимое количество тепла для обогрева. Для примера: объем комнаты 50 м3*41Вт=2050 Вт.
  3. Каждая секция алюминиевого радиатора передает воздуху 150 Вт. Чтобы передать 2050 Вт, понадобится: 2050/150=13,7 секций. Число округляется до 14.

Подбор секций для радиатора отопления

Подобный расчет поможет подобрать теплогенератор по площади жилища, с учетом всех особенностей здания. Но в процессе вычислений легко допустить ошибку. Безоглядно доверять онлайн-калькуляторам для расчета мощности котла отопления тоже не стоит. Чтобы не пришлось платить дважды, лучше обратиться за помощью к профильным специалистам.

Видео: расчет мощности котла отопления

Расчет эффективности котла

Хорошо известен тот факт, что первоначальная стоимость котла составляет небольшую часть общих расходов, связанных с котлом в течение срока его службы. В течение срока службы котла основные затраты возникают из-за затрат на топливо. Обеспечение эффективной работы котла имеет решающее значение для оптимизации затрат на топливо.

Не всегда верно, что котел будет работать с номинальной эффективностью. Практически все время было обнаружено, что котлы работают с намного более низкой, чем номинальная эффективность, если не проводится надлежащий контроль эффективности.

Эффективность котла

Эффективность котла — это совокупный результат эффективности различных компонентов котла. Котел имеет много подсистем, эффективность которых влияет на общую эффективность котла. Пара показателей эффективности, которые окончательно определяют эффективность котла, —

  1. Эффективность сгорания
  2. Тепловая эффективность

Помимо этой эффективности, есть некоторые другие потери, которые также играют роль при определении эффективности котла и, следовательно, должны учитываться при расчете эффективности котла.

Эффективность сгорания

Эффективность сгорания котла является показателем способности горелки сжигать топливо. Двумя параметрами, определяющими эффективность горелки, являются количество несгоревшего топлива в выхлопе и избыточный уровень кислорода в выхлопе. По мере увеличения количества избыточного воздуха количество несгоревшего топлива в выхлопе уменьшается. Это приводит к снижению потерь несгоревшего топлива, но увеличивает потери энтальпии. Следовательно, очень важно поддерживать баланс между потерями энтальпии и непогашенными потерями.Эффективность сгорания также зависит от сжигаемого топлива. Эффективность сгорания выше для жидкого и газообразного топлива, чем для твердого топлива.

Тепловая Эффективность

Тепловая эффективность котла определяет эффективность теплообменника котла, который фактически передает тепловую энергию от камина к воде. Тепловая эффективность сильно зависит от образования накипи / образования сажи на трубах котла.

Эффективность прямого и косвенного котла

Общая эффективность котла зависит от многих других параметров, кроме сгорания и тепловой эффективности.Эти другие параметры включают потери при включении-выключении, радиационные потери, конвекционные потери, потери при продувке и т. Д. На практике обычно используются два метода для определения эффективности котла, а именно прямой метод и косвенный метод расчета эффективности.

Прямая эффективность

Этот метод рассчитывает КПД котла с использованием базовой формулы эффективности —

.

η = (Выход энергии) / (Потребление энергии) X 100

Чтобы рассчитать КПД котла этим методом, мы делим общую выходную мощность котла на общую подводимую котлу энергию, умноженную на сто.

Расчет прямого КПД-

E = [Q (H-h) / q * GCV] * 100

Где,

Q = количество выделяемого пара (кг / час)

H = энтальпия пара (ккал / кг)

ч = энтальпия воды (ккал / кг)

ГЦВ = валовая теплотворная способность топлива.

Косвенная Эффективность

Косвенная эффективность котла рассчитывается путем определения индивидуальных потерь в котле, а затем вычитания суммы из 100%.Этот метод включает в себя определение величин всех измеримых потерь, происходящих в котле, с помощью отдельных измерений. Все эти потери складываются и вычитаются из 100%, чтобы узнать окончательную эффективность. Продувочный клапан остается закрытым во время процедуры. Этот метод должен быть реализован в соответствии с нормами, предусмотренными в стандартах BS845. Рассчитанные потери включают потери в штабеле, потери излучения, потери при продувке и т. Д.

Сравнение прямой и косвенной эффективности —

Оба метода определения эффективности котла, упомянутые выше, имеют некоторые преимущества и некоторые недостатки, связанные с ними.Наибольшим преимуществом косвенного метода является то, что он также говорит об источниках потерь. Выяснив косвенную эффективность, можно узнать, где потери увеличиваются и могут быть уменьшены. С другой стороны, прямые значения эффективности ближе к реальности по сравнению с косвенной эффективностью за счет непокрытых потерь, таких как потери на излучение, потери при включении-выключении и т. Д. Но прямая эффективность может сказать нам только о величине общих потерь. Никакая информация об индивидуальных потерях и их величинах не передается из прямого расчета эффективности.Всегда существует некоторая разница в значениях прямой и косвенной эффективности. Косвенная эффективность измеряется в определенное время, тогда как прямая эффективность измеряется в течение определенного периода времени, и, следовательно, также учитываются потери из-за колебаний нагрузки, включения и выключения котла и т. Д.

Мониторинг эффективности в реальном времени

КПД котла не остается постоянным, и в процессе эксплуатации происходят значительные отклонения от идеальных значений. Переход к мониторингу эффективности в режиме реального времени может значительно повысить эффективность котла в зависимости от типа котла и фактических условий на месте.В двух словах, мониторинг и поддержание эффективности котла в течение всего срока эксплуатации котла — это необходимость сократить расходы на топливо и уменьшить выбросы углекислого газа.

,
Глава 12: Отопление, кондиционирование и вентиляция | Справочное руководство по здоровому жилищу

Скачать Adobe Acrobat версия руководства Cdc-pdf [PDF — 6,65 МБ]

«Наш климат нагревается быстрее, чем когда-либо ранее».

D. Джеймс Бейкер
NOAA Администратор, 1993–2004

Введение
Приведенные ниже цитаты дают глубокий урок о необходимости жилья для защиты от жары и холода.
«Число погибших в результате сильной жары во Франции составило 14 802: число погибших во Франции в результате августовской волны сильной жары достигло почти 15 000, согласно опубликованному в четверг отчету по заказу правительства, превысив предыдущий показатель более чем на 3 000». USA Today, 25 сентября 2003 года.
«В исследовании Чикагской жары 1995 года наибольшим риском умереть от жары были люди с медицинскими заболеваниями, которые были социально изолированы и не имели доступа к кондиционированию воздуха». Еженедельный отчет Центров по контролю и профилактике заболеваний, заболеваемости и смертности, 4 июля 2003 г.

«3 смерти, связанные с холодом. , Сильный холод, охвативший северо-восток в выходные дни и обледеневший над дорогами, был обвинен по меньшей мере в трех смертельных случаях, в том числе в Филадельфии, найденной в доме без тепла ». Лексингтон [Кентукки] Вестник Лидер, 12 января 2004 г.
«Во многих странах с умеренным климатом показатели смертности в зимний период на 10–25% выше, чем летом». Всемирная организация здравоохранения, Сеть фактических данных о здоровье, 1 ноября 2004 г.
В этой главе представлен общий обзор отопления и охлаждения современных домов.Нагрев и охлаждение — это не просто вопрос комфорта, но и выживания. И очень холодные, и очень жаркие температуры могут угрожать здоровью. Чрезмерное воздействие тепла называется тепловым стрессом, а чрезмерное воздействие холода — холодным стрессом.

В очень жаркой среде самым серьезным риском для здоровья является тепловой удар. Тепловой удар требует немедленной медицинской помощи и может привести к летальному исходу или нанести непоправимый урон. Гибель от теплового удара происходит каждое лето. Тепловое истощение и обмороки являются менее серьезными заболеваниями.Как правило, они не смертельны, но они мешают человеку работать.

При очень низких температурах наиболее серьезной проблемой является риск переохлаждения или опасного переохлаждения организма. Другим серьезным эффектом воздействия холода является обморожение или замерзание открытых конечностей, таких как пальцы рук, пальцы ног, нос и мочки ушей. Гипотермия может привести к летальному исходу, если не будет оказана немедленная медицинская помощь.

Жара и холод опасны, потому что жертвы теплового удара и переохлаждения часто не замечают симптомов.Это означает, что семья, соседи и друзья необходимы для раннего распознавания наступления условий. Выживание пострадавшего зависит от других, чтобы выявить симптомы и обратиться за медицинской помощью. Семья, соседи и друзья должны быть особенно прилежны во время жары или холода, чтобы проверить, кто живет один.

Хотя симптомы варьируются от человека к человеку, предупреждающие признаки теплового истощения включают спутанность сознания, обильное и длительное потоотделение. Человек должен быть удален от жары, охлажден и сильно увлажнен.Признаки и симптомы теплового удара включают внезапную и сильную усталость, тошноту, головокружение, учащенный пульс, легкомысленность, спутанность сознания, потерю сознания, чрезвычайно высокую температуру и горячую и сухую поверхность кожи. Человек, который выглядит дезориентированным или сбитым с толку, кажется эйфоричным или необъяснимо раздражительным, или страдает от недомогания или схожих симптомов, должен быть перемещен в прохладное место, и немедленно следует обратиться за медицинской помощью.

Предупреждающие признаки гипотермии включают тошноту, усталость, головокружение, раздражительность или эйфорию.Люди также испытывают боль в конечностях (например, в руках, ногах, ушах) и сильную дрожь. Людей, у которых проявляются эти симптомы, особенно пожилых и молодых, следует перевести в укрытие с подогревом, при необходимости следует обратиться за медицинской помощью.

Функцией системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) является обеспечение здоровья и комфорта человека. Система HVAC производит тепло, холодный воздух и вентиляцию и помогает контролировать пыль и влагу, что может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья.Переменными, которые необходимо контролировать, являются температура, качество воздуха, движение воздуха и относительная влажность. Температура должна поддерживаться равномерно по всей обогреваемой / охлаждаемой области. Существует разница в температуре от 6 до 10ºF (от -14ºC до -12ºC) при комнатной температуре от пола до потолка. Адекватность системы HVAC и воздухонепроницаемость конструкции или помещения определяют степень личной безопасности и комфорта в жилище.

Газ, электричество, нефть, уголь, древесина и солнечная энергия являются основными источниками энергии для отопления и охлаждения дома.Обычно используются такие системы отопления, как пар, горячая вода и горячий воздух. Жилищный инспектор должен иметь знания о различных видах топлива и системах отопления, чтобы определить их адекватность и безопасность при эксплуатации. Чтобы полностью охватить все аспекты системы отопления и охлаждения, необходимо учитывать всю площадь и физические компоненты системы.

Нажмите здесь для определения терминов, связанных с системами HVAC.

Отопление
Пятьдесят один процент домов в Соединенных Штатах отапливаются природным газом, 30% — электричеством, а 9% — мазутом.Остальные 11% нагреваются топливом в бутылках, древесиной, углем, солнечной, геотермальной, ветровой или солнечной энергией [1] . Любой дом, использующий сжигание в качестве источника отопления, охлаждения или приготовления пищи или имеющий пристроенный гараж, должен иметь надлежащим образом расположенные и обслуживаемые газоанализаторы окиси углерода (СО). По данным Комиссии по безопасности потребительских товаров США (CPSC), по данным, собранным в 2000 году, СО убивает 200 человек и ежегодно отправляет в больницу более 10 000 человек.

Стандартные виды топлива для отопления обсуждаются ниже.

Стандартное топливо

Газ
Более 50% американских домов используют газовое топливо. Газовое топливо — бесцветные газы. У некоторых есть характерный едкий запах; другие не имеют запаха и не могут быть обнаружены по запаху. Хотя газовое топливо легко обрабатывается в отопительном оборудовании, его присутствие в воздухе в значительных количествах становится серьезной опасностью для здоровья. Газы легко диффундируют в воздухе, что делает возможным взрывоопасные смеси. Часть воспламеняемого газа и воздуха сгорает с такой высокой скоростью, что создается взрывная сила.Из-за этих характеристик газового топлива необходимо принять меры предосторожности для предотвращения утечек, и следует соблюдать осторожность при освещении оборудования, работающего на газе.

Газ широко классифицируется как природный или промышленный.

Природный газ — Этот газ представляет собой смесь нескольких горючих и инертных газов. Это один из самых богатых газов, добываемый из скважин, обычно расположенных в нефтедобывающих районах. Содержание тепла может варьироваться от 700 до 1300 британских тепловых единиц (БТЕ) ​​на кубический фут, при общепринятом среднем значении 1000 БТЕ на кубический фут.Природные газы распределяются по трубопроводам до места использования и часто смешиваются с промышленным газом для поддержания гарантированного содержания БТЕ.

Промышленный газ . Этот газ в распределенном состоянии обычно представляет собой комбинацию определенных пропорций газов, производимых из кокса, угля и нефти. Его значение BTU на кубический фут обычно строго регулируется, а затраты определяются на основе гарантированного BTU, обычно от 520 до 540 BTU на кубический фут.

Сжиженный нефтяной газ . Основными продуктами сжиженного нефтяного газа являются бутан и пропан.Бутан и пропан происходят из природного газа или нефтеперерабатывающего газа и химически классифицируются как углеводородные газы. В частности, бутан и пропан находятся на границе между жидким и газообразным состоянием. При обычном атмосферном давлении бутан представляет собой газ выше 33 ° F (0,6 ° C), а пропан — газ при -42 ° F (-41 ° C). Эти газы смешиваются для производства товарного газа, подходящего для различных климатических условий. Бутан и пропан тяжелее воздуха. Теплосодержание бутана составляет 3274 БТЕ на кубический фут, тогда как содержание пропана составляет 2519 БТЕ на кубический фут.

Газовые горелки должны быть оснащены автоматическим отключением на случай, если пламя погаснет. Запорные клапаны должны быть расположены в пределах 1 фута от соединения горелки и на выходной стороне расходомера.

Внимание: сжиженный нефтяной газ тяжелее воздуха; следовательно, газ будет накапливаться на дне ограниченных областей. В случае возникновения утечки следует позаботиться о проветривании прибора перед его освещением.

Электроэнергия
Электроэнергия приобрела популярность для отопления во многих регионах, особенно там, где затраты конкурируют с другими источниками тепловой энергии, с ростом потребления с 2% в 1960 году до 30% в 2000 году.При наличии электрической системы инспектор по корпусу должен полагаться в основном на электроинспектора для определения правильной установки. Однако есть несколько моментов, которые необходимо учитывать для обеспечения безопасного использования оборудования. Убедитесь, что устройства одобрены аккредитованным агентством по испытаниям и установлены в соответствии со спецификациями производителя. Большинство блоков конвекторного типа должны устанавливаться не менее чем на 2 дюйма выше уровня пола, не только для обеспечения того, чтобы через блок устанавливались надлежащие конвекционные токи, но и для обеспечения достаточной воздушной изоляции от любого горючего материала для пола.Инспектор по корпусу должен проверить наличие штор, которые расположены слишком близко к устройству, или свободные коврики с длинным ворсом, которые находятся слишком близко. Расстояние в 6 дюймов от пола и 12 дюймов от стен должно отделять коврики или шторы от прибора.

Тепловые насосы — это кондиционеры, содержащие клапан, который позволяет переключаться между кондиционером и обогревателем. Когда клапан переключается в одну сторону, тепловой насос действует как кондиционер; когда он переключается в другую сторону, он реверсирует поток хладагентов и действует как нагреватель.Холод — это отсутствие энергии или калорий тепла. Чтобы охладить что-либо, тепло должно быть удалено; чтобы что-то согреть, необходимо обеспечить энергию или калории тепла. Тепловые насосы делают оба.

Тепловой насос имеет несколько дополнений, помимо типичного кондиционера: реверсивный клапан, два тепловых расширительных клапана и два перепускных клапана. Реверсивный клапан позволяет агрегату обеспечивать как охлаждение, так и нагрев. Рисунок 12.1 показывает тепловой насос в режиме охлаждения. Блок работает следующим образом:

  • Компрессор сжимает пары хладагента и подает их на реверсивный клапан.
  • Реверсивный клапан направляет сжатый пар в поток во внешний теплообменник (конденсатор), где хладагент охлаждается и конденсируется в жидкость.
  • Воздух, проходящий через змеевик конденсатора, отводит тепло от хладагента.
  • Жидкий хладагент обходит первый тепловой расширительный клапан и поступает во второй тепловой расширительный клапан во внутреннем теплообменнике (испарителе), где он расширяется в испаритель и становится паром.
  • Хладагент улавливает тепловую энергию из воздуха, обдувающего змеевик испарителя, и холодный воздух выходит с другой стороны змеевика.Холодный воздух направляется в занятое пространство как воздух с кондиционированным воздухом.
  • Пары хладагента затем возвращаются в реверсивный клапан для направления в компрессор, чтобы снова начать цикл охлаждения.

Тепловые насосы [3] довольно эффективно используют энергию. Однако тепловые насосы часто замерзают; то есть, катушки в наружном воздухе собирают лед. Тепловой насос должен периодически растапливать этот лед, поэтому он переключается обратно в режим кондиционера, чтобы нагревать катушки.Чтобы избежать подачи холодного воздуха в дом в режиме кондиционера, тепловой насос также использует электрические полосовые нагреватели для нагрева холодного воздуха, который выкачивает кондиционер. Как только лед растает, тепловой насос снова переключится в режим нагрева и выключит горелки.

Лучистое тепло согревает объекты непосредственно длинноволновой электромагнитной энергией. Нагревательные панели рассеивают лучи тепловой энергии по дуге 160º, равномерно распределяя тепло. Цель состоит в том, чтобы добиться разницы температур не более 4 ° F (-16 ° C) между уровнем пола и уровнем потолка.При правильной установке лучистое тепло обогревает помещение быстрее и при более низких настройках температуры, чем другие виды тепла. Необходимо соблюдать крайнюю осторожность для защиты от возгорания от предметов, находящихся в непосредственной близости от отражателей инфракрасного излучения. Инспекторы, работающие с этим источником тепла, должны пройти специальную подготовку. Лучистое отопление оштукатурено в потолке или стене в некоторых домах или в кирпичных или керамических полах ванных комнат. Если провода в штукатурке оголены, их следует рассматривать как открытые и открытые проводки.Инспектор должен быть осведомлен об этих системах, которые являются техническими и относительно новыми.

Мазут
Мазуты получены из нефти, которая состоит в основном из соединений водорода и углерода (углеводородов) и небольшого количества азота и серы. Отечественные мазуты контролируются жесткими спецификациями. Шесть марок мазута, пронумерованных от 1 до 6, обычно используются в системах отопления; Зажигалки двух сортов используются в основном для бытового отопления:

Сорт № 1 — летучее дистиллятное масло для использования в горелках, которые подготавливают топливо для сжигания исключительно путем испарения (масляные обогреватели).

класс № 2 — летучее дистиллятное масло умеренного веса, используемое для горелок, которые подготавливают масло к сжиганию путем сочетания испарения и распыления. Этот сорт масла обычно используется в бытовых отопительных печах.

Теплотворная способность масла варьируется от приблизительно 152 000 БТЕ на галлон для масла номер 6 до 136 000 БТЕ на галлон для масла номер 1. Нефть сегодня более широко используется, чем уголь, и обеспечивает более автоматический источник тепла и комфорта. Это также требует более сложных систем и элементов управления.Если запас масла находится в подвале или подвале, необходимо соблюдать определенные правила кодекса (, рис. 12.2, ), [4-7], . Не более двух 275-галлонных резервуаров могут быть установлены над землей в самой нижней части любого здания. IRC рекомендует максимальное хранение мазута 660 галлонов. Резервуар не должен быть ближе 7 футов по горизонтали к какому-либо котлу, печи, печи или пламени.

Топливопроводы должны быть встроены в бетонный или цементный пол или защищены от повреждений, если они пересекают пол.Каждый бак должен иметь запорный клапан, который останавливает поток, если в трубопроводе или в самой горелке возникает утечка. Герметичный вкладыш или поддон должны быть установлены под резервуарами и линиями, расположенными над полом. Они содержат потенциальные утечки, поэтому масло не распространяется по полу, создавая опасность пожара.

Резервуар или резервуары должны вентилироваться снаружи, а датчик, показывающий количество масла в резервуаре или резервуарах, должен быть герметичным и исправным. Срок службы стальных резервуаров, построенных до 1985 года, составлял 12–20 лет.Резервуары должны быть от пола и на устойчивом основании, чтобы предотвратить оседание или движение, которое может привести к разрыву соединений. Рисунок 12.3 показывает установку скрытого резервуара снаружи. В 1985 году было принято федеральное законодательство, согласно которому внешние компоненты подземных резервуаров (УЗТ), установленные после 1985 года, должны противостоять воздействию давления, вибрации и движения. Федеральные правила для UST исключают следующее: фермерские и жилые резервуары емкостью 1100 галлонов или менее; резервуары для хранения мазута, использованного в помещениях; резервуары на полу или над полом подвалов; септики; проточные технологические резервуары; все резервуары емкостью 110 галлонов или меньше; и резервуары аварийного разлива и переполнения [8] .Обзор местных и государственных норм должен быть завершен до установки подземных резервуаров, так как многие юрисдикции не допускают захоронения газовых или нефтяных резервуаров.

Уголь
Четыре вида угля: антрацит, битум, полубитуминоз и лигнит. Уголь готовят во многих размерах и комбинациях размеров. Горючими частями угля являются фиксированные угли, летучие вещества (углеводороды) и небольшие количества серы. В сочетании с ними негорючие элементы, состоящие из влаги и примесей, которые образуют золу.Различные типы отличаются по теплосодержанию. Содержание тепла определяется анализом и выражается в британских тепловых единицах на фунт.

Неправильная работа угольной печи может привести к крайне опасному и нездоровому дому. Вентиляция зоны, окружающей печь, очень важна для предотвращения накопления тепла и подачи воздуха для горения.

Солнечная энергия
Солнечная энергия приобрела популярность за последние 25 лет, поскольку стоимость установки солнечных батарей и аккумуляторных батарей снизилась.Усовершенствованные технологии с панелями, установкой панелей, трубопроводов и батарей создали намного больший рынок. Солнечная энергия в основном использовалась для нагрева воды. Сегодня в Соединенных Штатах более миллиона солнечных водонагревательных систем. Солнечные водонагреватели используют прямой солнечный свет для нагрева воды или теплоносителя в коллекторах [3] . Затем эту воду хранят для использования по мере необходимости с помощью обычной системы, обеспечивающей любой необходимый дополнительный нагрев. Типичная система снизит потребность в обычном нагреве воды примерно на две трети, сведя к минимуму стоимость электроэнергии или использования ископаемого топлива и, следовательно, воздействие на окружающую среду, связанное с их использованием.Департамент жилищного строительства и городского развития США и Министерство энергетики США (ИОО) инициировали внедрение новых солнечных технологий в американское жилье следующего поколения [3] . Например, Министерство энергетики США имеет инициативу «Миллион солнечных крыш», начатую в 1997 году для установки систем солнечной энергии в более чем 1 млн. Зданий в США к 2010 году.

Центральных отопительных агрегатов
Котел следует размещать в отдельном помещении, когда это возможно, что обычно требуется в новом строительстве.Однако в большинстве жилищных инспекций инспектор имеет дело с существующими условиями и должен максимально адаптировать ситуацию к приемлемым стандартам безопасности. Во многих старых зданиях печь расположена в центре подвала или подвала. Это место не подходит для практического преобразования в котельную.

Рассмотрим физические требования к котлу или печи.
Вентиляция — Для котельной требуется больше циркулирующего воздуха, чем для жилой комнаты, чтобы уменьшить накопление тепла, вызываемого котлом или печью, и подавать кислород для сгорания.

Степень противопожарной защиты — Как указано в различных кодах (пожарный кодекс, строительный кодекс и страховые андеррайтеры), в местах, окружающих котел или печь, должны строго соблюдаться правила пожарной безопасности. Этот минимальный зазор для котла или печи от стены или потолка показан на рисунках 12.4 и 12.5 .

Асбест использовался во многих местах печей для защиты зданий от пожара и предотвращения потери тепла. Рисунок 12.6 показывает нагревательные каналы с асбестовым покрытием, например. Если обнаружена асбестовая изоляция, с ней следует обращаться осторожно (средства защиты органов дыхания и защитная одежда), и следует соблюдать осторожность, чтобы предотвратить или сдержать выброс в воздух [10] .

Печь или котел затрудняют подачу воздуха и вентиляцию помещения. Там, где это разрешено правилами и местными властями, может быть более практичным размещать печь или котел на открытой площадке. Потолок над печью должен быть защищен на расстоянии 3 фута (914.4 мм) за пределами всех принадлежностей печи или котла, и в этой зоне не должно быть всего материала для хранения. Печь или котел должны находиться на прочном бетонном основании, если они находятся в подвале или подвале. Если коды разрешают установку печи на первом этаже, то необходимо проконсультироваться с ними для правильной установки и расположения.

Отопительные котлы
Термин «котел» применяется к единственному источнику тепла, который может подавать либо пар, либо горячую воду (котел часто называют нагревателем).

Котлы могут быть классифицированы по нескольким видам характеристик. Они обычно изготавливаются из чугуна или стали. Их конструкция может быть секционной, переносной, жаротрубной, водяной или специальной. Бытовые отопительные котлы, как правило, относятся к типу низкого давления с максимальным рабочим давлением 15 фунтов на кв. Дюйм для пара и 30 фунтов на кв. Дюйм для горячей воды. Все котлы имеют камеру сгорания для сжигания топлива. Автоматические топливные устройства помогают подавать топливо и контролировать горение.Ручной запуск осуществляется путем установки решетки, пепловой ямы и управляемых тяг для впуска воздуха под топливным слоем и через него через прорези в дверце обжига. Для контроля тяги дымохода требуется проверка тяги на соединении дымовой трубы. Газ поступает из камеры сгорания в дымоходы (дымовые трубы), предназначенные для максимально возможной передачи тепла от газа. Должны быть предусмотрены условия для очистки дымоходов.

Чугунные котлы обычно отгружаются секциями и собираются на месте.

Они обычно классифицируются как

  • квадратные или прямоугольные котлы с вертикальными секциями; и
  • круглые, квадратные или прямоугольные котлы с горизонтальными блинными секциями.

Большинство стальных котлов представляют собой сборные единицы со сварной стальной конструкцией и называются переносными котлами. Крупные котлы устанавливаются в огнеупорных кирпичах на месте установки. Над камерой сгорания группа трубок подвешена, обычно горизонтально, между двумя коллекторами.Если дымовые газы проходят через трубы и вода окружает их, котел обозначается как тип пожарной трубы. Когда вода течет по трубам, она называется водяной трубой. Жаровая является преобладающим типом.

Отопительные печи
Отопительные печи являются источниками тепла, используемыми при работе

.

ЗАГРУЗКА ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА КОТЛА

Естественная конвекция. Сила плавучести

Natural Convection. Buoyancy force Естественная конвекция При естественной конвекции движение жидкости происходит естественными способами, такими как плавучесть. Поскольку скорость жидкости, связанная с естественной конвекцией, относительно мала, коэффициент теплопередачи

Дополнительная информация

Конструкция теплообменников

Design of heat exchangers Проектирование теплообменников Методология проектирования теплообменников Проблема проектирования теплообменников сложна и междисциплинарна.Основные конструктивные соображения для нового теплообменника включают в себя: процесс / дизайн

Дополнительная информация

Проблемы с сажей и накипью

The soot and scale problems Доктор Альбрехт Каупп Page 1 Проблемы с сажей и окалина Проблема Сажа и окалина не только увеличивают потребление энергии, но и являются основной причиной разрушения труб. Цели обучения Понимание последствий

Дополнительная информация

Проектирование и моделирование нагревателя

Fired Heater Design and Simulation Разработка и моделирование обогревателя Махеш Н.Jethva 1, C. G. Bhagchandani 2 1 M.E. Химико-технологический факультет, L.D. Инженерный колледж, Ахмедабад-380 015 2 Доцент, Химическая инженерия

Дополнительная информация

Второй закон термодинамики

The Second Law of Thermodynamics Второй шаг термодинамики Второй закон термодинамики утверждает, что процессы происходят в определенном направлении и что энергия имеет как качество, так и количество. Первый закон не устанавливает ограничений

Дополнительная информация

Энергоэффективность в паровых системах

Energy Efficiency in Steam Systems Энергоэффективность в паровых системах Основы энергоэффективности: вводный семинар, апрель 2008 г. Джон С.Рашко, к.т.н. Массачусетс Управление технической помощи www.mass.gov/envir/ota (617) 626-1093

Дополнительная информация

1 ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА

1 DESCRIPTION OF THE APPLIANCE 1 ОПИСАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ 1.1 ВВЕДЕНИЕ Чугунные котлы SF являются надежным решением нынешних энергетических проблем, поскольку они могут работать на твердом топливе: древесине и угле. Эти серии котлов

Дополнительная информация

Глава 18. Температура, тепло и первый закон термодинамики.Задачи: 8, 11, 13, 17, 21, 27, 29, 37, 39, 41, 47, 51, 57

Chapter 18 Temperature, Heat, and the First Law of Thermodynamics. Problems: 8, 11, 13, 17, 21, 27, 29, 37, 39, 41, 47, 51, 57 Глава 18. Температура, тепло и первый закон термодинамики. Задачи: 8, 11, 13, 17, 21, 27, 29, 37, 39, 41, 47, 51, 57 Изучение термодинамики и применение тепловой величины температуры

Дополнительная информация

Модуль 2.2. Механизмы теплопередачи

Module 2.2. Heat transfer mechanisms Модуль 2.2 Механизмы теплопередачи Результаты обучения После успешного прохождения этого модуля учащиеся смогут: — описать 1-й и 2-й законы термодинамики.- Опишите механизмы теплообмена.

Дополнительная информация

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

TECHNICAL CHARACTERISTICS ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Котлы FACI для производства теплой воды до + 95 C они построены с конструкцией автоматического привода из листа специальной стали с высокой толщиной и высокой механической стойкостью

Дополнительная информация

Поток в стойках данных. 1 Цель / Мотивация.3 Модификация стойки данных. 2 Текущее состояние. Веб-конференция EPJ 67, 02070 (2014)

Flow in data racks. 1 Aim/Motivation. 3 Data rack modification. 2 Current state. EPJ Web of Conferences 67, 02070 (2014) EPJ Web of Conference 67, 02070 (2014) DOI: 10.1051 / epjconf / 20146702070 C Принадлежит авторам, опубликовано EDP Sciences, 2014 Поток данных в стойках Лукач Манох 1, а, Ян Матеча 1, б, Ян Новотный 1, с , JiříNožička

Дополнительная информация

1.3 Свойства угля

1.3 Properties of Coal 1.3 Свойства классификации подразделяются на три основных типа: антрацит, битум и лигнит. Однако между ними нет четкого разграничения, и уголь также классифицируется как

Дополнительная информация

Руководство по настройке котла

Boiler Tune-up Guide Руководство по настройке котлов Национальные стандарты по выбросам опасных загрязнителей воздуха для местных источников: промышленные, коммерческие и институциональные котлы Что такое настройка котлов? 40 CFR часть 63 подраздел JJJJJJ

Дополнительная информация

T @ W Форма надлежащей практики

T@W Good Practice Form Название формы надлежащей практики T @ W Название: Государственно-частное партнерство, ведущее к созданию новой ТЭЦ, использующей волокнистый шлам и биомассу Страна: местонахождение: Швеция Мариестад в Западной Швеции Дата начала: 1999

Дополнительная информация

5.2. Испарители — виды и использование

5.2. Vaporizers - Types and Usage 5.2. Испарители — виды и использование 5.2.1. Общие Испарители построены в многочисленных конструкциях и работают во многих режимах. В зависимости от заявки на обслуживание проектирование, строительство, осмотр,

Дополнительная информация

Косвенные обогреватели

Indirect fired heaters Обогреватели с косвенным обогревом Обогреватели с косвенным обогревом Общие сведения НЕОБХОДИМЫЕ ОБОГРЕВАТЕЛИ ВАННЫ широко применяются в нефтегазовой, перерабатывающей и перерабатывающей промышленности.Некоторые из

Дополнительная информация

ИНДЕКС ВРЕМЕНИ ОТВЕТА СПРИНКЛЕРОВ

RESPONSE TIME INDEX OF SPRINKLERS , № 1, стр. 1-6, 29 ИНДЕКС ВРЕМЕНИ ОТВЕТА СПРИНКЛЕРОВ С.К. Sze Департамент инженерных услуг в строительстве, Гонконгский политехнический университет, Гонконг, Китай РЕЗЮМЕ Проведен тест погружения

Дополнительная информация

Прикладная механика жидкости

Applied Fluid Mechanics Прикладная механика жидкости 1.Природа жидкости и изучение механики жидкости 2. Вязкость жидкости 3. Измерение давления 4. Силы, вызванные статической жидкостью 5. Плавучесть и стабильность 6. Поток жидкости и

Дополнительная информация

КПД конденсационного котла

Condensing Boiler Efficiency Эффективность конденсационного котла Дата: 17 июля 2012 г. ПРЕ Д Е Н Е Д Е Н И Е Н И Е Н И Р И Л И Е Н И Я НК. HV AC T RAI N I N G & C ON SU LT IN G Концепции 1 Текущее состояние развития в конструкции котла 2

Дополнительная информация

ЛАЗЕРНАЯ РЕЗКА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

LASER CUTTING OF STAINLESS STEEL ЛАЗЕРНАЯ РЕЗКА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ Лазерная резка инертным газом является наиболее применимым типом процесса, применяемым для резки нержавеющей стали.Лазерная кислородная резка также применяется в тех случаях, когда окисление поверхности среза

Дополнительная информация

I. Генерация пара, виды котлов

I. STEAM GENERATION, BOILER TYPES I. ПАРООБРАЗОВАНИЕ, ТИПЫ КОТЛОВ и СИСТЕМЫ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК 1 Парогенераторная вода s Уникальные свойства: высокая теплоемкость (удельная теплоемкость), высокая критическая температура, идеальная среда для доставки тепла, высокая

Дополнительная информация

ME6130 Введение в CFD 1-1

ME6130 An introduction to CFD 1-1 ME6130 Введение в CFD 1-1 Что такое CFD? Вычислительная гидродинамика (CFD) — это наука прогнозирования потока жидкости, тепломассопереноса, химических реакций и связанных с ними явлений путем численного решения

. Дополнительная информация

Сбор дождевой воды

Rainwater Harvesting Сбор дождевой воды Поскольку изменение климата стало реальностью, а не спекуляцией, спрос на водные ресурсы возрос, а количество воды, доступной для снабжения, уменьшилось.Далее

Дополнительная информация ,

Процесс нагрева пара — расчет нагрузки

Обычно паровой нагрев используется для

  • , изменения , температуры продукта или жидкости
  • ,
  • , , поддержания температуры продукта или жидкости,

. Преимуществом пара является большое количество тепла. энергия, которая может быть передана. Энергия, выделяемая при конденсации пара в воду, находится в диапазоне 2000 — 2250 кДж / кг (в зависимости от давления) — по сравнению с водой с 80 — 120 кДж / кг (с перепадом температуры 20 — 30 o С ).

Изменение температуры продукта — нагрев продукта с помощью пара

Количество тепла, необходимое для повышения температуры вещества, можно выразить как:

Q = mc p dT (1)

, где

Q = количество энергии или тепла (кДж)

м = масса вещества (кг)

c p = удельная теплоемкость вещества (кДж / кг o C) — Свойства материалов и теплоемкости обычные материалы

dT = повышение температуры вещества ( o C)

Imperial Units? — Проверьте конвертер единиц!

Это уравнение может быть использовано для определения общего количества тепловой энергии для всего процесса, но оно не учитывает скорость передачи тепла , которая составляет:

  • количество тепловой энергии, передаваемой за единицу времени

В приложениях непоточного типа нагревается фиксированная масса или одна партия продукта.В применениях типа потока продукт или жидкость нагреваются, когда они постоянно протекают по поверхности теплопередачи.

Номер потоки или Пакетное отопление

В приложениях типа без потока технологической текучей среды хранятся в виде одной порции в резервуаре или сосуде. Паровой змеевик или паровая рубашка нагревает жидкость от низкой до высокой температуры.

Средняя скорость теплопередачи для таких применений может быть выражена как:

q = mc p dT / t (2)

, где

q = средняя теплопередача скорость (кВт (кДж / с))

м = масса продукта (кг)

c p = удельная теплоемкость продукта (кДж / кг. o C) — Свойства материалов и теплоемкости обычные материалы

dT = Изменение температуры жидкости ( o C)

t = общее время, в течение которого происходит процесс нагрева происходит (в секундах)

Пример — время, необходимое для нагрева воды прямым впрыском пара

Время, необходимое для нагрева 75 кг воды (c p = 4,2 кДж / кг o C) от температуры 20 o C до 75 o C с паром, произведенным из котла с мощностью 200 кВт (кДж / с) можно рассчитать путем преобразования уравнения.От 2 до

t = mc p dT / q

= (75 кг) (4,2 кДж / кг o C) ((75 o C) — (20 o C) ) / (200 кДж / с)

= 86 с

Примечание! — когда пар впрыскивается непосредственно в воду, весь пар конденсируется в воду, и вся энергия пара передается мгновенно.

При нагреве через теплообменник имеет значение коэффициент теплопередачи и разность температур между паром и нагретой жидкостью.Увеличение давления пара повышает температуру — и увеличивает теплопередачу. Время разогрева уменьшается.

Общее потребление пара может увеличиться — из-за более высоких потерь тепла или уменьшиться — из-за более короткого времени нагрева, в зависимости от конфигурации фактической системы.

Процессы потока или непрерывного нагрева

В теплообменниках продукт или поток жидкости непрерывно нагревается.

Преимуществом пара является однородная температура поверхности нагрева, так как температура на поверхности нагрева зависит от давления пара.

Средняя теплопередача может быть выражена как

q = c p дТм / т (3)

, где

q = средняя скорость теплопередачи (кВт (кДж) / с))

м / т = массовый расход продукта (кг / с)

с р = удельная теплоемкость продукта (кДж / кг. o C )

dT = изменение температуры жидкости ( o C)

Расчет количества пара

Если мы знаем скорость теплопередачи — количество пара можно рассчитать:

м с = ц / ч e (4)

, где

м с = масса пара (кг / с)

q = расчетная теплопередача (кВт)

h e = энергия испарения пара (кДж / кг)

Энергию испарения при различных давлениях пара можно найти в Паровой стол с единицами СИ или паровой стол с имперскими единицами.

Пример — периодическое нагревание паром

Некоторое количество воды нагревается паром 5 бар (6 бар абс) от температуры 35 o C до 100 o C в течение периода 20 минут (1200 секунд) . Масса воды составляет 50 кг, , а удельная теплоемкость воды составляет 4,19 кДж / кг. o C .

Коэффициент теплопередачи:

q = (50 кг) (4,19 кДж / кг o C) ((100 o C) — (35 o C)) / (1200 с)

= 11.35 кВт

Количество пара:

м с = (11,35 кВт) / (2085 кДж / кг)

= 0,0055 кг / с

= 19,6 кг / ч

Пример — непрерывный нагрев паром

Вода, текущая с постоянной скоростью 3 л / с нагревается с 10 o C до 60 o C с паром при 8 бар (9 бар абс) .

Скорость теплового потока может быть выражена как:

q = (4.19 кДж / кг. o C) ((60 o C) — (10 o C)) (3 л / с) (1 кг / л)

= 628,5 кВт

Скорость потока пара может выражается как:

м с = (628,5 кВт) / (2030 кДж / кг)

= 0,31 кг / с

= 1115 кг / ч

.
Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *