Расчет времени автономной работы котла от ИБП / ООО “КИТ” Домодедово
Определение необходимого времени автономной работы ИБП
Причины, отключения электрического тока могут быть различны. Это может быть и авария на трансфоматорной подстанции и обрыв линии электропередач, электрозамыкание внутри дома.
Важно обеспечить бесперебойную работу систем жизнеобеспечения вашего дома. Одним из основных является система отопления. При этом основными потребителя электрического тока является отопительный котел, автоматика котла и циркуляционные насосы.
В случае, если отключения бывают не продолжительными (не более одних суток), то задача бесперебойного электроснабжения можно решить с помощью установки ИБП необходимой мощности. Если же длительность отсутсвия тока превосходит сутки, то целесообразнее использовать комбинацию ИБП и электрогенератора.
Определение электрической мощности приборов системы отопления времени автономной работы ИБП системы отопления дома
После определения желаемого времени автономной работы системы отопления, проводится расчет общей электрической мощности прибор системы отопления требующих бесперебойной работы.
Значение электрической мощности котельного оборудования и циркуляционных насосов указывается в технических паспортах приборов. Для расчета конфигурации источника бесперебойного питания и подготовки проекта автономного энергоснабжения можно использовать приблизительные значения мощности приборов.
Приблизительная мощность отопительного оборудования:
Электрическая мощность настенных газовых отопительных котлов обычно находится в диапазоне от 100 до 200 Вт.
Электрическая мощность напольных газовых котлов отопления обычно находится в диапазоне от 50 до 150 Вт.
Электрическая мощность циркуляционных насосов обычно находится в диапазоне от 50 до 200 Вт.
Значения некоторых распространенных газовых котлов вы найдете в статье Электрическая мощность настенных газовых котлов и Электрическая мощность напольных газовых котлов.
Аналитический метод расчета времени автономной работы ИБП для котельного оборудования
Длительность автономной работы ИБП с внешними аккумуляторными батареями зависит в первую очередь от общей емкости всех АКБ.
С учетом этих коэффициентов формула расчета принимает следующий вид:
T = E * U / P * KPD * KDE (часов),
где E — емкость всех подключенных АКБ, U – напряжение АКБ, P — мощность нагрузки, KPD примерно равен 0,8, KDE равен примерно 0,9.
Коэффициенты доступной емкости и полезного действия не являются фиксированными величинами. Эти коэффициенты зависят от скорости расхода энергии, от температуры и влажности воздуха.
Приведем несколько примеров расчетов времени автономной работы ИБП.
- Используются АКБ напряжением 12 Вольт и емкостью 60 Ач.
ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт.
В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
T = 60 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 3,5 ч - Используются АКБ напряжением 12 Вольт и емкостью 150 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт.
В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
T = 150 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 8,6 ч - Используются два АКБ напряжением 12 Вольт и емкостью 150 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт.
В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
T = 2 х 150 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 17,2 ч - Используются два АКБ напряжением 12 Вольт и емкостью 120 Ач. ИБП осуществляет питание напольного котла отопления электрической мощностью 50 Вт и двух циркуляционных насосов мощностью 100 Вт каждый.
В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
T = 2 х 120 х 12 / (50 + 2 х 100) х 0,8 х 0,9 = 8,3 ч - Используются три АКБ напряжением 12 Вольт и емкостью 200 Ач. ИБП осуществляет питание напольного котла отопления электрической мощностью 50 Вт и трех циркуляционных насосов мощностью 100 Вт каждый
В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
T = 3 х 200 х 12 / (50 + 3 х 100) х 0,8 х 0,9 = 14,8 ч - Используются три АКБ напряжением 12 Вольт и емкостью 200 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 130 Вт
В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт.
ИБП осуществляет питание напольного котла отопления электрической мощностью 50 Вт и трех циркуляционных насосов мощностью 100 Вт каждыйИспользование таблиц для расчета времени автономного бесперебойного питания котла
Для расчета времени резерва источников бесперебойного питания для систем отопления можно использовать специальную таблицу. Таблица составлена на основе использования формулы расчета времени автономной работы ИБП. При расчете данных использовались следующие значения вспомогательных коэффициентов: КПД источника бесперебойного питания 80%, коэффициент доступной емкости аккумуляторной батареи 90%.
Таблица расчета времени автономной работы ИБП для котлов отопления по общей емкости подключенных АКБ в зависимости от величины полезной нагрузки.
| Общая емкость и напряжение АКБ | Нагрузка 100 Вт | Нагрузка 150 Вт | Нагрузка 200 Вт | Нагрузка 300 Вт | Нагрузка 400 Вт | Нагрузка 500 Вт |
| 40 Ач, 12 В | 3,5 ч | 2,3 ч | 1,7 ч | – | – | – |
| 60 Ач, 12 В | 5,2 ч | 3,5 ч | 2,6 ч | – | – | – |
| 100 Ач, 12 В | 8,6 ч | 5,8 ч | 4,3 ч | 2,9 ч | 2,2 ч | 1,7 ч |
| 150 Ач, 12 В | 13 ч | 8,6 ч | 6,5 ч | 4,3 ч | 3,2 ч | 2,6 ч |
| 200 Ач, 12 В | 17,3 ч | 11,5 ч | 8,6 ч | 5,8 ч | 3,5 ч | |
| 300 Ач, 12 В | 25,9 ч | 17,3 ч | 13 ч | 8,6 ч | 6,5 ч | 5,2 ч |
| 400 Ач, 12 В | 34,6 ч | 23 ч | 17,3 ч | 11,5 ч | 8,6 ч | 6,9 ч |
| 500 Ач, 12 В | 43,2 ч | 28,8 ч | 21,6 ч | 14,4 ч | 10,8 ч | 8,6 ч |
| 600 Ач, 12 В | 51,8 ч | 34,6 ч | 25,9 ч | 17,3 ч | 13 ч | 10,4 ч |
Указано время для НЕПРЕРЫВНОГО режима работы.
Время работы в значительной степени может отличаться от полученных значений, в зависимости от типа производителя АКБ, а также от остаточной емкости АКБ.
При выборе ИБП для котла отопления следует учитывать следующие параметры:
- максимальную полную мощность подключаемой полезной нагрузки с учетом реактивной нагрузки
- максимальную разрешенную емкость подключаемых АКБ
- время заряда батарей указанной емкости.
Специалисты компании «КИТ» будут рады оказать Вам квалифицированные помощь в подборе, монтаже и обслуживании стабилизаторов напряжения и ИБП для Вашего котельного оборудования.
С компанией “КИТ” надежно и удобно!
| Купить | Заявка на монтаж |
Расчет требуемой мощности водогрейного котла
Для опредления требуемой мощности котла надо по отдельности рассмотреть каждую из подключамеых систем (контуров):
- радиаторное отопление
- теплые полы
- горячая вода на бытовые нужды
РАДИАТОРНОЕ ОТОПЛЕНИЕ.
Распространенное мнение рекомендует удельную мощность радиаторной системы отопления принимать из расчета 100Вт/кв.м. отапливаемой площади. Россия большая страна с несколькоими климатическими зонами, поэтому справочно можно принять:
- для южных регионов 70-90 Вт/кв.м
- для средней полосы 100-120Вт/кв.м
- для Подмосковье 120-150Вт/кв.м
- для северных регионов 150-200Вт/кв.м.
Но эти показатели весьма приблизительны, ориентируясь на них можно купить котел с недостаточной или избыточной мощностью. В реальности требуемая мощность отопительной системы довольно ощутимо зависит от общей площади дома и поверхности наружных конструкций – фактических теплопотерь.
График “Усредненные соотношения отапливаемой площади и потребляемого тепла” (Справочно, для подмосковья).
Получается что значения удельной мощности на отопление падает с увеличением площади здания:
- малая отапливаемая площад 100…150кв.м – 127Вт/кв.м;
- для просторных домов 400…500кв.м – 80…85Вт/кв.м
Эта закономерность справделива для строений с рациональным наружным контуром и эффективным утеплением.
Почему это происходит? С увеличением площади здания в несколько раз, площадь ограждающих поверхностей (через которые идут теплопотери на улицу: наружные стены, крыша) увеличивается на меньшее значение.
Возмем в расчет условный дом 10х10м и высотой 3м (1 этаж, по покрытию). У него будет отапливаемая площадь 100 кв.м площади и 220кв.м ограждающих поверхностей теплопотерь.
Увеличиваем размеры дома до 20х20м и высотой 6м (2 этажа), для данных размеров получается 800 кв.м отапливаемой площади и 880кв.м. ограждающих поверхностей.
Площадь увеличилась в 8 раз, а площадь ограждающих поверхностей только в 4 раза!
ТЕПЛЫЕ ПОЛЫ.
При устройстве теплого пола свыше 10кв.м водяной подогрев более выгодный, чем электрический. Подогрев пола не может выступать полноценной заменой радиаторному отоплени, он служит дополнением, так как мощность теплоотдачи его ограничвается 50Вт/кв.м.
Чаще всего теплый пол устраивается под керамической или керамогранитной плиткой, на кухнях и в санузлах. Для комфорта полы из материала с высокой теплопроводностью (холодные на ощупь) подогревают. С другой стороной половые покрытия из материалов с высокой теплопроводностью максимально эффективны для систем теплых полов.
Поскольку указанные помещения обеспечиваются горячей водой в первую очередь, целесообразнее всего запитывать теплый пол от контура горячего водоснабжения. С другой стороны запитывать теплый пол от системы отопления не всегда рационально, поскольку в теплый сезон она отключается, а внутрипольный обогрев может эксплуатироваться в течение всего года, например, в ванной.
ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ.
Расчет дополнительной мощности котла, необходимой для приготовления горячей воды, зависит от схемы горячего водоснабжения.
Если суммарный пиковый расход предполагается небольшой, менее 10 л/мин, и водоразборные краны при этом находятся на незначительном удалении от котла, второй его контур (первым считается контур с теплоносителем системы отопления) можно подключить прямо к водопроводу. В этом случае дополнительная мощность котлу не понадобится, поскольку при расходе воды в системе ГВС он будет автоматически переключаться на ее нагрев, отключая отопление.
Если же вода будет потребляться в больших объемах, превышающих 10 – 12 л/мин, в систему следует ввести дополнительный элемент – накопительную емкость (бойлер). При этом котел будет переключаться на контур ГВС реже, а значит система отопления будет работать стабильнее.
Еще один «плюс» – возможность устройства контура рециркуляции горячей воды, который позволит подключить удаленные от котла смесители и систему «теплый пол».
Обзорный материал не учитывает всех нюансов, присущих индивидуальному жилищу!
Но его достаточно для предварительного подбора мощности водогрейного котла.
Справочно
| Мощность котла | Отапливаемая площадь | Максимальный расход топлива, кг/ч | ||
| кВт | кв.м | Уголь | Газ | Солярка |
| 5-12 | 100 | 1,6 | 1,0 | |
| 6-16 | 130 | 2,9 | 1,3 | |
| 6-20 | 160 | 3,0 | 1,6 | |
| 7-24 | 200 | 3,8 | 2,0 | |
| 8-25 | 220 | 4,0 | 2,2 | |
| 10-32 | 270 | 5,0 | 2,7 | |
| 18-45 | 370 | 7,0 | 3,7 | |
Информация по теме:
- Кратко из теории термодинамики (в терминах).
- Водяное отопление дома. Закрытая и открытая системы.
- Способы отопления дома.
- Какой котёл лучше?
- Кратко о классификациях твердотопливных котлов и о горении угля.
- Для чего нужен трехходовой кран?
- Что такое КПД твердотопливного котла.
- Экономное отопление. Что такое энергия, как её считать и экономить.
Поделиться
Расчет размера котла для резиновой футеровки паровой вулканизации
Эксперты по резиновой футеровке резервуара Blair объясняют, как рассчитать размер котла при паровой вулканизации резиновой футеровки. Технический персонал Blair Rubber готов предоставить дополнительную помощь по продуктам Blair и ответить на вопросы/ответы, которые не рассматриваются в следующем бюллетене.
Расчет размера резервуара для отверждения паром
Потери тепла выражаются в виде потерь БТЕ на квадратный фут на градус Фаренгейта выше температуры окружающей среды.
TF — это конечная температура, которую вы ожидаете достичь.
TI — начальная температура или температура окружающей среды.
e — натуральный логарифм.
Удельная теплоемкость выражается в БТЕ, необходимых для повышения температуры одного фунта материала на один градус Фаренгейта за один час.
Эта формула использует потери тепла и удельную теплоемкость всего резервуара.
Для расчетов вам понадобится площадь резервуара в квадратных футах.
Чтобы рассчитать тепловые потери резервуара, установленного на бетонной подушке, умножьте площадь крыши и боковых сторон на 2,4, если она неизолированная, и на 0,5, если она изолирована. Добавьте это к площади дна, умноженной на 0,1, и вы получите тепловые потери резервуара. Если резервуар приподнят, используйте тот же множитель для дна, который вы использовали для крыши и боковых сторон.
Для расчета удельной теплоемкости вам понадобится общий вес резервуара и 4 дюйма бетона под резервуаром. Сталь толщиной 1/8 дюйма весит 5,1 фунта на квадратный фут. Бетон весит 140 фунтов на кубический фут.
Для резервуаров с открытым верхом используйте сталь толщиной 1/4 дюйма. Умножьте общий вес на 0,14, и вы получите удельную теплоемкость системы. Если бак приподнят, используйте только вес стали.
В качестве примера я рассчитаю котел, необходимый для отверждения резервуара с открытым верхом диаметром 40 футов и высотой 40 футов на бетонной подушке. Средняя толщина стен — 5/16 дюйма, пола — 3/8 дюйма, а сталь с открытым верхом — 1/4 дюйма. Температура окружающей среды составляет 60 градусов по Фаренгейту, а конечная температура составляет 180 градусов по Фаренгейту.
Площадь крыши = 1257 квадратных футов
Площадь стен = 5027 квадратных футов
Площадь пола = 1257 квадратных футов
Объем бетона = 0,33 фута x 1257 квадратных футов = 415 кубических футов
Рассчитать тепловые потери – неизолированные потери тепла = 15 208 БТЕ/ч/°F
Рассчитать удельную теплоемкость
крыша = 1257 FT2 x 10 фунтов = 12 570 фунтов
стены = 5027 FT2 x 12,5 фунтов = 62 838 фунтов
Пол = 1257 FT2 x 15 фунтов = 18 855 фунтов
бетон = 415 Ft3 x 1400 LBS = 5855 фунтов
бетон = 415 Ft3 x 1400 LBS = 5855 фунтов
бетон = 415 Ft3 x 1400 LBS = 5855 фунтов
бетон = 415 Ft3 x 1400 LBS = 5855 фунтов
бетон = 415 Ft3 x 140 л.
с.
Общий вес = 152 363 фунта
Удельная теплоемкость = 152 363 x 0,14 = 21 331
Теперь у вас есть вся информация для расчета размера котла.
БТЕ/ч = 3 578 353
1 мощность котла = 33 500 БТЕ/ч
3 578 353 x 33 500 = 107 л.с.
Подойдет котел на 100 лошадиных сил, но лучше использовать котел на 125 лошадиных сил.
Такой же бак с изоляцией рассчитан на 84 лошадиные силы. Предпочтительным был бы котел на 100 лошадиных сил.
Как правило, для резервуаров с открытым верхом размер котла следует увеличивать, поскольку невозможно предотвратить утечку пара вокруг крышки.
Для очень больших резервуаров, пожалуйста, позвоните для получения дополнительной информации.
Спасибо за проявленный интерес. Звоните, если мы можем чем-то помочь.
Правильный выбор системы питательной воды котла
Одним из наиболее важных факторов поддержания работоспособности вашего котла является наличие в нем достаточного количества воды.
В противном случае котел выключится из-за низкого уровня воды. Особенно это касается жаротрубных котлов с автоматическим розжигом. Вот почему так важно подобрать размер системы питательной воды таким образом, чтобы она могла поддерживать надлежащий уровень воды в вашем котле.
ПОДХОДЯЩИЙ РАЗМЕР
Система питательной воды правильного размера будет иметь резервуар, соответствующий размеру вашего котла, и насосы, выбранные для подачи этой воды с правильным расходом и давлением.
РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО РЕЗЕРВУАРА
В большинстве случаев для вашего бойлера должно быть доступно десять минут воды. Одна мощность котла = 34,5 фунта/час пара (или воды) при температуре 212°F. Мы также знаем, что один галлон воды весит 8,37 фунта. Для расчета необходимого накопительного бака используйте следующую формулу:
л.с. X 34,5 ÷ 8,337 фунта ÷ 60 мин. X 10 = минимальный полезный объем в галлонах.
Например, если у вас есть котел мощностью 500 л.
с., расчет будет следующим:
500 x 34,5 ÷ 8,337 ÷ 60 X 10 = 345 галлонов
Понятно, что вы не можете эксплуатировать свой бак полностью залитым. так что вы должны учесть некоторую дополнительную комнату. Коэффициент безопасности 1,5 является общепринятым эмпирическим правилом.
Затем мы берем 345 галлонов и умножаем на 1,5, чтобы получить 517,5 галлонов, и выбираем размер резервуара 500 галлонов (один из доступных стандартных размеров резервуара).
Имейте в виду, что требования вашей котельной системы могут потребовать большего резерва, особенно если у вас есть нагрузка технологического пара, которая периодически возвращает большие порции воды. В этом случае вам может понадобиться емкость большего размера.
Следующим шагом является выбор правильного насоса для вашего применения. Есть три области, которые необходимо учитывать.
- Правильный расход в галлонах в минуту
- Необходимо правильное давление
- NPSH (чистый напор насоса)
Для расчета расхода в галлонах в минуту используйте следующую формулу:
л.
с. х 34,5 ÷ 8,337 ÷ 60 х 1,5 = галлонов в минуту Для примера, который мы использовали, расчет будет выглядеть следующим образом:
500 л.с. X 34,5 ÷ 8,337 ÷ 60 X 1,5 = 52 галлона в минуту мощность котла л.с. Таким образом, для котла мощностью 500 л.с. потребуется насос, способный подавать 50 галлонов в минуту.
Для котла мощностью 800 л.с. потребуется насос на 80 галлонов в минуту.
Следующим шагом является определение правильного нагнетания насоса. Кодекс ASME требует, чтобы вы подавали питательную воду в котел на 3% выше, чем настройка предохранительного клапана на котле. Кроме того, вы должны учитывать любые перепады давления между насосом и котлом. Это будет включать любые клапаны и трубопроводы.
Для этого примера мы скажем, что наш предохранительный клапан настроен на 150 фунтов на квадратный дюйм, а падение давления составляет 5 фунтов. Расчет будет выглядеть так:
150 x 1,03 + перепад 5 фунтов = требуется 160 фунтов на кв.