Как рассчитать мощность котла отопления для дома по площади?

Расчет оптимальной мощности котла отопления является основополагающим фактором функционирования всей системы в целом. Ситуации, когда температура в помещении бывает недостаточной или превышает допустимые нормы, довольно часты. Это первый признак неправильного подхода к выбору мощности котла. Для чего необходим точный расчет этого параметра?

• Поддержание комфортной температуры как во всем доме, так и в отдельных помещениях.
• Оптимальный расход энергоносителя (газ, твердое топливо и т.д.). С учетом высоких цен это задача актуальна как никогда.

В настоящее время для расчета могут применяться 2 основные методики, которые отличаются показателями и степенью погрешности:

1. Учет номинальной мощности котла и площади помещения.
2. Берется в расчет сопротивление теплопередачи наружных стен.

Учет номинальной мощности котла и площади помещения

Каждый производитель котельного оборудования для частных домов и квартир указывает в паспорте мощность и обогреваемую площадь помещения. Согласно текущим нормам, удельная мощность берется из расчета:

• 100 Вт на 10 м² обогреваемого помещения.

Т.е., для дома с общей площадью 110 м² теоретически оптимально подойдет котел мощностью 11 кВт. Но этот показатель не учитывает особенности климата того или иного региона. Поэтому, необходимо брать во внимание поправочный коэффициент Wуд.

С учетом этого формула расчета мощности котла будет выглядеть так:

 Wкт = Sпм х Wуд

Где:

• Wкт – расчетная мощность котла, Вт;
• Sпм — площадь дома, м²;
• Wуд – поправочный коэффициент, кВт/ м².
• Для примера сделаем расчеты для дома, находящегося в центральном регионе, площадью 110 м.кв:

  Wкт =110 х  0,15 = 16,5 кВт

Таблица поправочных коэффициентов для различных регионов:

Климатическая зона	Поправочный показатель, кВт/м²
Центральная европейская часть	0,1-0,15
Северная часть – Архангельская обл. , Карелия и т.д.	0,15-0,2
Южные области	0,07-0,09

Следующим важным показателем является объем теплоносителя в системе. Его среднее количество равно 15 литрам на 1 кВт мощности котла. Для нашего расчета оптимальный объем будет составлять:

V = 15 х 16,5 = 247 литров

Данная методика расчета имеет некоторую неточность, так как не учитывает теплофизические параметры помещения.

Расчет с учетом сопротивления теплопередачи стен

Профессиональный расчет должен включать в себя сопротивление теплопередачи для наружных стен. Основные тепловые потери происходят именно из–за разности температур в помещении и на улице. От свойств стеновых перекрытий сохранять тепло во многом зависит расчет требуемой мощности котла, так что утеплять стены дома нужно качественным материалом.

Для расчета необходимо знать сопротивление теплопередачи стен – потери энергии при разности температуры на 1м². Температурная разница должна учитывать оптимальную комнатную температуру и максимальную для улицы:

Итого, для средних регионов этот показатель будет равен 55.

В таблице приведены показатели сопротивления теплопередачи для основных строительных материалов.

При расчете необходимо учитывать и физические показатели оконных конструкций, которые приведены ниже.

В качестве примера рассчитаем тепловые потери для дома со следующими параметрами:

1. Площадь наружных стен (материал — кирпич, 67 см. толщина) – 37 м².
2. Площадь оконных конструкций (4_10_4_10_4) – 8,7 м².
3. Площадь пола (дерево) — 65 м².
4. Площадь потолка (дерево)– 65 м²

Сопротивление теплопередачи для стены равно:

Далее рассчитываем тепловые потери для каждой ограждающей конструкции:

• Стены – 37*109=4033 Вт.
• Окна – 8,7*106=922 Вт.
• Пол – 65*26=1690 Вт.
• Потолок – 65*35=2275 Вт.

Суммируя, получаем общие тепловые потери для дома – 8920 Вт.

Исходя из этого, оптимальная мощность котла для поддержания комнатной температуры в 22°С при температуре на улице -30°С должна состоять из суммы номинальной мощности + тепловые потери.

Для дома в 65 м² мощность котла должна равняться:

Где:

• W – расчетная мощность котла;
• S – площадь дома;
• Wуд – поправочный коэффициент, кВт/ м².
• Wпот – тепловые потери.

Исходя из полученной мощности рассчитаем необходимый объем теплоносителя:

Применение данного метода расчета позволит максимально точно спроектировать систему отопления. Рекомендовано к полученным результатам прибавлять так называемый запас прочности – около 10%. Это даст возможность поддерживать необходимую температуру в помещении даже при понижении уличной ниже расчетной величины. Если данные вычисления покажутся Вам сложными, можете воспользоваться калькулятором расчета мощности котла.

мощность

Поделиться с друзьями

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

Больше не обязательно лучше

Одно из распространенных заблуждений инженеров относительно производительности котла заключается в том, что чем больше площадь поверхности, тем лучше. В большинстве случаев это далеко от истины. Основное уравнение теплопередачи через поверхность: Q = долларов США, где Q = передаваемая энергия U = общий коэффициент теплопередачи S = площадь поверхности DT = логарифмическая разность средних температур. Для того же ДТ На Q влияет количество US, а не только S . В свою очередь, коэффициент теплопередачи U в котле является функцией нескольких переменных, таких как: Размер трубы -Чем меньше размер трубы, тем больше значение U. Расстояние между трубками – Это влияет на скорость газа, которая, в свою очередь, влияет на U. Расстояние между трубами также влияет на поправочный коэффициент коэффициента теплопередачи. Расстояние между ребрами – Плотность, высота, толщина и проводимость ребер очень сильно влияют на теплопередачу (эта тема будет рассмотрена позже). Также можно показать, что большая площадь ребра увеличивает температуру стенки трубы и конца ребра, что вынуждает использовать легированные стали более высокого качества для труб и ребер. Как правило, чем больше площадь поверхности ребра, тем меньше значение U. Площадь поверхности может варьироваться на 100-300% для одного и того же режима работы. Скорость газа – влияет на U и падение давления газа. В блочных котлах распределение энергии по поверхностям радиационной топки, конвективного испарителя и экономайзера также может существенно исказить картину площади поверхности. В приведенном ниже примере показано, как два котла, предназначенные для одного и того же режима работы с одинаковыми общими характеристиками (противодавление и КПД) , различаются по компоновке и площади поверхности. Площади поверхностей различаются примерно на 9%. Разница была бы намного больше, если бы присутствовал пароперегреватель. Лучистый пароперегреватель требует меньшей площади, чем конвективная конструкция, а это еще больше искажает картину. Таблица показывает, что вы можете иметь одинаковую общую производительность с различной площадью поверхности для каждого компонента (пароперегреватель, испаритель, печь и т. д.). Пример также показывает, что вы можете иметь сравнимую производительность, даже если общая площадь поверхности изменяется на 9% (для каждого котла общая площадь = сумма площадей топки, испарителя, экономайзера, общая площадь которых составляет 13 158 против 14 336 кв. Футов) Кроме того, расположение конвективного пароперегревателя существенно влияет на площадь поверхности. Компания, в которой я работаю, например, предпочитает пароперегреватель конвективного типа (расположенный в достаточно прохладной области температуры газа), который увеличивает площадь поверхности пароперегревателя из-за более низкой среднелогарифмической разницы температур. Однако срок службы пароперегревателя, как правило, больше, чем у радиационной или полурадиационной конструкции. Вывод: выбор конкретной конструкции котла или поставщика только потому, что конструкция имеет большую площадь поверхности, может быть неправильным. Если нет возможности выполнить расчет теплопередачи и проверить площадь поверхности каждого котла, следует воздержаться от сравнения площадей. Я подчеркиваю это, потому что при легком доступе к электронным таблицам даже менеджеры, не являющиеся техническими специалистами, начинают сравнивать площади поставщиков и приходят к неверным выводам. Для сравнения следует смотреть на общую производительность, эксплуатационные расходы и первоначальную стоимость котла. Таблица: Сравнение площадей котлов Товар Котел 1 Котел 2 Скорость тепловыделения, БТЕ/фут 3 ч 90 500 68 700 Мощность тепловыделения, БТЕ/фут 2 ч 148 900 116 500 Длина печи, фут 22 29 Ширина печи, м 6 6 Высота печи, фут 10 10 Газ на выходе печи, °F 2 364 2 255 Газ на выходе из котла, °F 683 611 Газ на выходе из экономайзера, °F 315 315 Площадь печи, м 2 (мощность, мм БТЕ/ч) 802 (36,6) 1026 (40,4) Поверхность котла, фут 2 (рабочая нагрузка, мм БТЕ/ч) 3 972 (53,7) 4 760 (52. 1) Поверхность экономайзера, фут 2 (мощность, мм БТЕ/ч) 8 384 (10,5) 8 550 (8.3) Геометрия испариться эконом испариться эконом труб/ряд 11 15 10 15 Глубина ряда труб (#deep) 66 14 87 10 Длина, фут 9,5 11 9,5 10 Ребра экономайзера/дюйм, высота, толстые, зазубрина 3x75x05x157 5x75x05x157 Поперечный шаг, дюйм 4 4 4,375 4 Габаритный тепло-тр. коэфф., U 18,0 7,35 17,0 6,25 Параметры пара: Расход = 100 000 фунтов/ч, насыщенный пар 300 фунтов на квадратный дюйм Питательная вода 230°F Продувка 2 %0012 Нагрузка котла = 100,8 млн БТЕ/ч КПД = 84,3% Высшая теплотворная способность (ВТС) Противодавление в печи = 7,0 дюймов водяного столба. В. Ганапати

Какую единицу мощности называют мощностью котла?

Какую единицу мощности называют мощностью котла?

Преобразование между мощностью котла и другими основными единицами мощности.

Единица мощности, 19ᵗʰ – 20ᵗʰ вв., определенная Комитетом по испытаниям норм котлов Американского общества инженеров-механиков и используемая для оценки способности котла подавать пар в паровую машину. Мощность одного котла составляет около 33 478 9 л.с.0008 . 8 БТЕ в час (около 9809,5 Вт).

Котлы на кораблях обычно не оценивались по мощности котлов.

Каждой паровой машине требуется котел для производства пара. В 18-м и 19-м веках покупатели паровых двигателей, которые оценивались в лошадиных силах, искали эквивалентные рейтинги для котлов, которые сказали бы им, является ли покупаемый ими котел слишком большим или слишком маленьким для их двигателя.

Самая ранняя такая мера мощности котла, «номинальная или номинальная мощность котла в лошадиных силах», просто основывалась на площади поверхности нагрева котла. Каждые 10 квадратных футов поверхности представляют собой 1 лошадиную силу котла, поэтому котел с 100 квадратными футами поверхности нагрева будет рассчитан на 10 лошадиных сил котла. Поскольку котлы сильно различаются по конструкции и эффективности, это очень неправильный способ их оценки.

В 1876 году, сообщая о результатах испытаний котлов, представленных на Столетней выставке в Филадельфии, Судебный комитет принял единицу измерения, величина которой приблизительно соответствовала мощности, необходимой для производства лошадиных сил с использованием типичного котла и двигателя того времени. Эта «развитая мощность котла» была определена как способность превращать 30 фунтов питательной воды с температурой 100°F в час в пар при давлении 70 фунтов на квадратный дюйм.¹

Паровые машины

, конечно, изготавливаются на разное давление, а не только на 70 фунтов на квадратный дюйм, поэтому использование этой единицы требовало расчета. Учитывая это, казалось проще всего основывать устройство на количестве энергии, необходимой для преобразования воды в пар при атмосферном давлении, как в воду, так и в пар при температуре 212 ° F. В 1884 году Комитет по испытаниям котлов Американского общества инженеров-механиков определил мощность котла в лошадиных силах как количество энергии, которое может преобразовать 34,5 фунта воды в час из питательной воды при температуре 212 ° F в сухой насыщенный пар при той же температуре. Новое определение по-другому выражало ту же теплоемкость, что и предыдущее определение. В 1899 комитет принял эту единицу как «единицу коммерческой лошадиной силы». В 1915 году Комитет по испытаниям мощности подтвердил это определение, включив его в Кодекс котлов.

С развитием приборов для измерения фактического расхода пара больше не было необходимости полагаться исключительно на такие измерения, как количество питательной воды. Мощность котла в лошадиных силах можно определить просто как количество энергии в единицах энергии (БТЕ) ​​в единицу времени (час), избавляясь от фунтов воды и температуры, сохраняя при этом первоначальную величину. Фактическое количество (общая теплота пара, 34,5 фунта воды при температуре 212 ° F) можно было взять из легкодоступных паровых таблиц.

Маркс и Дэвис (1909)	33 479 британских тепловых единиц в час

1. Труды Американского общества механиков Инженеры , том 6.

Извините. Для этой страницы нет информации об участниках.

домой | индекс единиц | поиск | контакт  | участники |
помощь | конфиденциальность | условия использования

Copyright © 2000 Sizes, Inc.