Расчет котла для отопления дома

Содержание

• Достоинства и недостатки автономного отопления
• Проводим расчёты самостоятельно
  • Пример
  • Рассчитываем мощность радиаторов
• Виды котлов
  • Классификация и особенности выбора
  • Виды
• Итоги

Для большинства загородных домов автономное отопление — это единственно возможный метод обеспечения нормальной температуры внутри помещения в любое время года. К сожалению, до сих пор централизованная тепломагистраль является огромной редкостью для дачных кооперативов. Мало того, даже в пригороде не везде есть возможность подключения.

Неудивительно, что практически каждый владелец загородного дома интересуется  тем, как провести расчёт мощности котла для отопления. К счастью, этот процесс не представляет особенной сложности. Несколько простых формул позволят подобрать подходящий агрегат, который сможет обеспечить теплом все помещения вашего дома.

Внимание! Есть много видов котлов. При этом каждый имеет свои плюсы и минусы.

При выборе котла отопления и расчёте его мощности, также нужно учитывать особенности конструкции и работы устройства. Это позволит вам подобрать оптимальный вариант, который идеально впишется в ваши условия.

Достоинства и недостатки автономного отопления

Автономное отопление имеет много преимуществ, к примеру, оно позволяет обеспечить тепло в доме, находясь за много километров от цивилизации. К тому же современные системы довольно экономны. Есть сделать правильную развязку и провести оптимальный расчёт мощности, то вы получите весомую экономию.

Внимание! Несмотря на неоспоримые преимущества автономное отопление имеет один существенный недостаток — установка котла дорогостоящая операция.

Существует много котлов, которые отличаются по цене и возможностям эксплуатации. Обычно, чем выше цена, тем дешевле эксплуатация. Но у всех аппаратов есть одно общее достоинство. Они позволяют подключать отопление тогда, когда оно вам необходимо. Просто сделайте правильный расчёт, и во всех помещения будет тепло.

Современные котлы с отопительной жидкостью могут сохранять свои эксплуатационные качества даже в большие морозы. В отличие от моделей, у которых внутри бака вода: стоит температуре внутри дома опуститься ниже нуля, как жидкость замёрзнет и нанесёт огромный ущерб системе.

Проводим расчёты самостоятельно

Перед тем как провести точный расчёт мощности будущего котла для отопления, вам следует ознакомиться с основными величинами, которые позволят вам провести данную операцию. В действительности, их всего две:

• S — площадь;
• W_уд — мощность отопительного элемента для десяти квадратных метров.

Последняя величина во многом зависит от местности, в которой вы находитесь. Проще говоря, при расчёте нужно сделать поправку на климатические условия. Это позволит вам выбрать оптимальный аппарат, который к тому же позволит сэкономить как на эксплуатации системы, так и на её покупке.

Чтобы вам было проще провести расчёт мощности котла отопления именно для вашей области, вот основные показатели по территории России:

• Московская область — 1,2—1,5 кВт.
• Север — 1,5—2 кВт.
• Юг — 0,7—09 кВт.

Чтобы провести расчёт мощности котла для отопления вам нужно взять площадь и умножить на удельную мощность, которая необходима для комфортного прохождения зимнего периода для вашей области. Сама формула выглядит следующим образом:

W_кот=(S*W_уд)/10.

Таким способом вы сможете сделать расчёт мощности котла отопления. Просто возьмите показатель удельной мощности из списка. Многие строительные компании для простоты используют в подсчётах единицу. Но это не совсем правильно, так как не даёт возможности точно подобрать оборудование, тем самым минимизировав затраты.

Если же говорить о каком-либо среднем показателе, то это будет 10 кВт на 100 м². Но подобную цифру нельзя полностью считать объективной. Для того чтобы получить гарантию того, что зимой у вас дома будет тепло в расчёт мощности котла для отопления нужно включить 15 процентную надбавку.

Внимание! В таком случае для качественного отопления ста метров площади вам нужно приобрести котёл с мощностью не менее чем 11,5 кВт.

Пример

Как видите, провести расчёт мощность котла отопления по площади дома не так-то уж и сложно. Достаточно просто знать суммарную площадь отапливаемых помещений и удельную мощность для вашего региона. Но на всякий случай рассмотрим конкретный пример вычислений.

Для простоты расчётов возьмём здание, площадь которого равняется ста метрам. Пусть этот дом находится в Московской области. В таком случае показатель удельной мощности для него составит 1,2 кВт. Дальше нам остаётся только подставить имеющиеся у данные в формулу, чтобы создать оптимальную систему отопления:

W_кот = (100х1,2)/10 =12.

Чтобы обогреть дом в Московской области не более 100 м², нужен обогреватель с мощностью не менее 12 кВт. Для большей уверенности к этой цифре нужно добавить 15 процентов. Итогом расчёта мощности для котла отопления станет цифра в 13,8 кВт.

Рассчитываем мощность радиаторов

Безусловно, найти необходимую мощность для котла отопления крайне важно. Но чтобы устройство показало свои настоящие способности также нужно установить правильные радиаторы.

Поэтому для того чтобы использовать котёл отопления на максимум нужно правильно сделать расчёт мощности для каждого из радиаторов, которые будут устанавливаться в комнатах. В качестве примера возьмём радиатор из алюминия. Монтаж будет происходить в комнате, площадь которой составляет 14 м². Высота потолков три метра.

Начать нужно с вычисления объёма. Для этого достаточно умножить площадь на высоту. В результате мы получим 42 квадратных метра. Чтобы не усложнять расчёт возьмём климатические показатели средней полосы России. Это 41 Ватт на один метр кубический. Проведём нехитрые подсчёты и получим мощность в 1722 Вт.

Имея конечную цифру можно узнать, сколько секций необходимо радиатору, который через сетку труб будет подключаться к котлу определённой мощности. Теплоотдача одной секции у радиатора данного класса составляет 150 Вт. После проведённых расчётов мы получим 12 секций. Это округлённая цифра.

Внимание! Правило 15 процентов действует и тут. Соответственно мы получим 14 секций после конечного расчёта мощности.

Как видите, самым важным параметром радиаторов, которые подключаются к котлу, является теплоотдача каждой секции. Сверху был приведён пример расчёта для алюминиевой конструкции с биметаллическими пластинами. Для чугунного изделия этот параметр будет совсем другим.

Виды котлов

Классификация и особенности выбора

Особое значение имеет вид котла при организации автономного отопления в доме. Сейчас в большинстве современных построек устанавливают такие виды котлов:

• электрические,
• газовые,
• твердотопливные,
• жидкотопливные.

Каждый из этих видов имеет уникальные характеристики. Поэтому при установке учитываются такие параметры:

• периодичность использования загородного дома,
• количество жителей,
• региона,
• метраж и т. д.

Также вид котла во многом влияет на его стоимость. Из-за этого при покупке необходимо проявлять двойную осторожность.

Виды

Твердотопливный котёл отопления имеет такие характерные качества:

• ценовую доступность,
• полную автономность,
• экономичность.

Важным недостатком устройства является сравнительно невысокий КПД. Мало того, для хранения твердого топлива требуется немало места. Но самым важным недостатком, твердотопливного котла, который необходимо учесть при расчётах является непостоянность температуры. На протяжении суток она может опускаться или подниматься на 2-3 градуса.

Электрический котёл отопления имеет следующие достоинства:

• компактность,
• экологичность,
• лёгкость в эксплуатации.

Главный недостаток электрического котла отопления — это высокая стоимость энергии, и это обязательно нужно учесть при расчётах. Котлы на жидком топливе отличаются высоким удобством эксплуатации. Тем менее их пожароопасность находится на высоком уровне.

Газовые отопительные котлы довольно экономичны. Особенно с учётом того, что цены на газ находятся на доступном уровне. Их очень часто устанавливают в разнообразных организациях. К их достоинствам можно причислить:

• простоту в эксплуатации,
• экономичность,
• компактность.

К сожалению, их выгода во многом зависит от цены на газ. Если она вырастет, то использовать оборудование такого вида будет просто нерентабельно.

Итоги

Как видите, провести расчет мощности котла для отопления дома можно без каких-либо специальных калькуляторов. Одна формула и показатели по каждому климатическому округу позволят выбрать оптимальный котёл, который сможет обеспечить тепло внутри здания на всю зиму.

• Как выбрать чугунную печь для бани
• Проектирование системы отопления частного дома
• Каменная печь для бани и дома
• Чем замазать печь, чтобы не трескалась

Расчет мощности газового котла отопления от площади дома

Автор Николай ЯрошникОпубликовано Ноябрь 8, 2016Оставить комментарий

Чтобы сделать правильный расчет мощности газового котла отопления от площади дома, недостаточно знать только площадь вашего строения. Кроме этого вам потребуются также другие показатели.

Какие? Смотрите далее.

Какие показатели нужны для расчета мощности газового котла

Во-первых, конечно же, первый показатель – это площадь помещений. Причем берется не общая площадь дома, как можно было подумать вначале. То есть, если у вас дом 10 на 8, то площадь внутренних помещений не будет равна 80 квадратным метрам.

Следует вычесть из площади дома площадь оснований стен и монолитных перегородок, из какого бы материала они не были сделаны. А вот если перегородки каркасные, то площадь их основания можно отнести к площади внутренних помещений.

Во-вторых, вам нужно будет учесть высоту потолков в вашем доме. Это также значимая величина. Посудите сами, если у вас потолки 2,20 или 3,00 метра – есть разница или нет? Ведь во втором случае у вас объем помещений будет почти в 1,5 раза больше, чем когда у вас высота потолков чуть превышает 2 метра.

И, следовательно, во втором случае вам и газовый котел потребуется в 2 раза мощнее, чем в первом случае.

Далее, стоит принимать в расчет климат того региона, в котором вы проживаете. Если сравнить. Например, Калининградскую область и Ямало-Ненецкий автономный округ, то в ЯНАО почти в три раза больше продолжительность отопительного сезона. Чем в окрестностях Калининграда.

Кроме того, средние и пиковые температуры января также отличаются в разы. Это значит, что нельзя рекомендовать одинаковую мощность газовых котлов, устанавливаемых в домах с одинаковой площадью в Калининграде и в ЯНАО.

Как видите, когда производится расчет мощности газового котла отопления от площади дома, то следует принимать в расчет не только показатели площади.

Пример расчета котла

И для примера, давайте рассчитаем мощность газового котла для дома в Московской области. Площадь дома составляет 100 квадратных метров. Дом хорошо утеплен, показатели теплосопротивления его ограждающих конструкций отвечают требованиям современного СНиП. Высота потолков в доме 2,50 метра.

Чтобы обогреть такой дом достаточно будет мощности котла в 10кВт. Однако, на самую холодную декаду зимнего периода лучше заложить резерв в размере 10 процентов от мощности котла.

Далее, чтобы можно было получать ГВС от газового котла, можно использовать бойлер косвенного нагрева либо выбрать двухконтурный газовый котел.

При использовании бойлера косвенного нагрева лучше также отвести еще примерно 3-4 кВт мощности на производство ГВС.

В итоге для полного комфорта на такой дом потребуется газовый котел мощностью 14-15 кВт.

Смотрите ещё на нашем сайте:

Опубликовано Ноябрь 8, 2016Автор Николай ЯрошникКатегории ОтоплениеТэги Лучшие варианты

Руководство по выбору размера промышленного котла

Когда вы начинаете процесс замены существующей системы котла, один из первых вопросов, на который вам нужно будет ответить, это «Котел какого размера мне нужен?» Вы не должны просто заменить существующую котельную систему последней моделью. Вместо этого вам нужно сначала сделать домашнее задание. В конце концов, цель модернизации вашей котельной системы — повысить эффективность вашей работы.

Используя наше руководство по определению размеров промышленных котлов, вы сможете понять:

• Проблемы с малогабаритными и негабаритными котлами
• Разница между размерами водогрейного котла и парового котла
• Как рассчитать размер промышленного котла с помощью наших простых в использовании калькуляторов
• Входные данные, влияющие на размер вашего котла

Проблемы с малогабаритными и крупногабаритными котлами

Потратив время на подбор правильного размера котла, вы сможете обеспечить его надежную и эффективную работу.

Чаще всего предприятия работают с котлами слишком больших размеров, что вызывает проблемы с эффективностью котла. Хотя это не так часто встречается, котлы меньшего размера также могут привести к проблемам с производством. Вот что мы имеем в виду:

В зависимости от ваших производственных потребностей вы выберете водогрейный или паровой котел для своей работы. Паровой котел используется для удовлетворения требований вашей паровой системы высокого или низкого давления, в то время как водогрейный котел обычно используется для обеспечения водяного тепла. Поскольку эти типы котлов используются по-разному, есть определенные исходные данные, которые имеют большее значение при оценке размера вашего котла.

Примечание. Некоторые объекты требуют 100 % резервирования, в то время как другие работают по схеме N+1. Это просто означает, что общая нагрузка распределяется между числом N котлов, а дополнительный котел простаивает на случай, если основной котел выйдет из строя (из-за отказа, срабатывания предохранительного устройства или технического обслуживания).

Расчет параметров парового котла

• Требуемое рабочее давление
• Профиль нагрузки в фунтах на час пара
• Максимальная нагрузка
• Средняя нагрузка
• Минимальная нагрузка
• Часы работы
• Подача топлива
• Требуется резервирование

Расчет параметров водогрейного котла Входные данные:

• Циркуляционная среда, такая как горячая вода, горячая вода для бытовых нужд или смесь гликоля
• Требуемое рабочее давление
• Профиль нагрузки в «британских тепловых единицах в час»: или «миллионных тепловых единицах в час»
• Максимальный, минимальный и средний расход (гал/мин)
• Максимальная, минимальная и средняя температура подачи (°F)
• Максимальная, минимальная и средняя температура возврата (°F)
• Часы работы
• Подача топлива
• Требуется резервирование

Как рассчитать размер промышленного котла с помощью наших специальных калькуляторов?

Мы создали три пользовательских калькулятора, чтобы помочь вам рассчитать промышленный котел, в том числе

1. Калькулятор мощности котла
Калькулятор
2. BTU/HR в Мощность котла
3. BTU с учетом расхода и △T Calculator

Калькулятор мощности котла

Мощность котла в лошадиных силах используется для расчета паровых котлов. Этот расчет переводит паровую нагрузку (в фунтах в час) в мощность котла. Каждому котлу присваивается номинальная мощность котла (BHP), основанная на паропроизводительности при температуре 212 °F и давлении 0 фунтов на квадратный дюйм.

Для этого расчета вы должны ввести паровую нагрузку в фунтах в час, которая будет разделена на константу 34,5. Это число представляет собой мощность тепловой энергии, необходимую для превращения 34,5 фунтов воды при температуре 212 ° F в пар за один час.

Калькулятор BTU/HR в Мощность котла

Калькулятор БТЕ/час в лошадиных силах котла используется для определения размера как паровых, так и водогрейных котлов. Этот расчет переводит потребность в подводимой теплопередаче в BHP. Для этого мы делим БТЕ/час на константу 33 475. Эта константа представляет собой преобразование воды в пар, что составляет 34,5 фунта воды, умноженное на 970,3 БТЕ/фунт, или скрытую энергию.

Для этого расчета вы должны ввести БТЕ/час вашей работы вместе с эффективностью вашего котла.

Так вы узнаете мощность котла.

Примечание:  Для оценки ожидаемой мощности котла в лошадиных силах по общему потреблению тепла от топлива требуется общий КПД котла (эффективность топливо-пар). Поскольку мощность котла является мерой энергии, необходимой для преобразования воды в пар, нам необходимо учитывать разницу между тепловложением топлива и эффективностью котла для передачи этой энергии воде для производства пара. . Как правило, в промышленных котлах эффективность преобразования топлива в пар составляет 80-85%.

Если известно количество БТЕ/ч для требуемой мощности, КПД котла для расчета не требуется. Это связано с тем, что ни требуемая мощность, ни мощность котла не учитывают КПД котла – они оба являются измерением только выходной мощности котла.

Калькулятор BTU котла с учетом расхода и △T

В водогрейных котлах не происходит фазового перехода в процессе нагрева, поэтому расчеты отличаются от расчетов для паровых котлов. Поскольку нет фазовых переходов, скрытая энергия не используется в водогрейных котлах. Вместо этого поток воды и требуемое изменение температуры, которое напрямую соответствует разнице в явном тепле, являются основными факторами нагрузки системы в БТЕ/ч. Между тем, удельная теплоемкость (SH), удельный вес (SG) и плотность циркулирующей среды являются важными свойствами, которые необходимо учитывать для обеспечения правильного размера.

Для этого расчета необходимо ввести Delta T и галлоны в минуту (GPM). Со значениями удельной теплоемкости, удельного веса и плотности, представляющими свойства воды, результат этого расчета покажет вам БТЕ.

Примечание:  Несмотря на то, что значения SH, SG и плотности в некоторой степени зависят от температуры, данные значения хороши для целей оценки при выборе водогрейного котла, в котором вода используется только в качестве теплоносителя. Значения SG, SH и плотности изменятся, если будет использоваться другая среда (смесь гликоля, масло и т. д.)

Мощность котла

Мощность котла в лошадиных силах определяется как мощность тепловой энергии, необходимая для превращения 34,5 фунтов воды при температуре 212 °F в пар за один час.

БТЕ/час

БТЕ, или Британская тепловая единица, — это единица измерения тепла, определяемая как количество тепла, необходимое для повышения температуры одного фунта воды на 1 °F. БТЕ/час — это единица измерения тепловой энергии, переданной в единицу времени, в данном случае 1 час.

Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость — это интенсивное свойство теплоемкости материала или количество тепла, необходимое для изменения его температуры на единицу. Удельная идентифицируется путем деления теплоемкости на массу материала образца.

Удельный вес

Удельный вес, также известный как относительная плотность, представляет собой отношение плотности вещества к плотности эталона. Удельный вес жидкостей обычно измеряется по отношению к воде при температуре 40 ° F).

Плотность

Плотность вещества относится к его массе на единицу объема. При сравнении материалов одинакового размера (объема) материалы с более высокой плотностью будут иметь большую массу (быть тяжелее), чем материалы с меньшей плотностью.

Дельта Т или ΔТ

Дельта — это греческая буква, которая используется в математике и технике для обозначения изменения значения. Дельта T (ΔT) определяет изменение температуры между двумя точками. Как правило, в котлах это относится к разнице между температурами подачи и обратки.

Галлонов в минуту

GPM — это измерение объемного расхода, измеряющее количество галлонов, протекающих мимо контрольной точки каждую минуту.

Мы предоставили вам схемы, которые помогут вам оценить размер вашего котла. Если вы ищете кого-то, кто перепроверит и перепроверит математику, наша команда в Powerhouse будет рада помочь.

Свяжитесь с нами, и мы ответим на следующие вопросы, чтобы убедиться, что вы найдете подходящий котел для своей работы.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию

Поговорите с нами о котлах

Новые возможности совместного расчета котла и его систем пылеудаления

NASA/ADS

Новые возможности совместного расчета котла и его пылеулавливающих систем

• Супранов В.М.
;
• Доверман, Г. И.
;
• Петров И.Г.
;
• Плешанов К.А.

Аннотация

Современные пылеугольные котлы и обслуживающие их индивидуальные пылеулавливающие установки отличаются высокой сложностью, большой металлоемкостью, широким спектром протекающих в них физико-химических процессов. Компоненты сушильного агента или транспортной среды образуются из теплоносителя, используемого в котле. Отвод части теплоносителей из трактов котлов в пульверизационные системы влияет на протекание теплообменных процессов и, в конечном счете, на КПД котла и расход топлива. В результате пылевые системы оказывают значительное влияние на тепловую работу котла, а сам котел влияет на работу пылевых систем. Если тепловой расчет котла вести без учета этого обстоятельства, погрешность по температуре дымовых газов может достигать 25-30°С и 1,5-2,0% по КПД. Поэтому при проектировании новых или при изучении работы действующих котельных актуальной задачей является проведение совместного теплового расчета пылеугольного котла и его пылеулавливающих систем, что практически невозможно без применения компьютерных программ. До сих пор в России для этого использовались две программы: одна для тепловых расчетов котла, а другая для расчета пылевых систем, при этом связь между ними осуществлял пользователь. Но такая технология ведения совместного расчета имеет много недостатков; они указаны в статье. Анализ этих недостатков показывает, что большинство из них можно устранить, если выполнить совместный расчет котловой и пылевой систем в одной программе. Программный комплекс Boiler Designer, широко используемый как в России, так и за рубежом, построен по объектно-ориентированному принципу, что позволяет его расширять за счет создания новых элементов. Был разработан элемент «Вакуумная система» и выпущена новая версия программы, позволяющая проводить этот совместный расчет. Масштабное тестирование программы прошло успешно и показало, что проводить расчет стало проще, удобнее и быстрее, чем по старой технологии с использованием двух программ. При этом трудоемкость снижается как минимум в два раза.

Публикация:

Теплотехника

Дата публикации:

Февраль 2022

DOI:

10.