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.

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.

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.

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.

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.

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:

 

определить площадь или объем помещения;

 

применить региональные поправочные коэффициенты;

 

скорректировать уровень теплоизоляции;

 

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

 

учесть высоту потолков;

 

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.

Выбор мощности котла для отопления частного дома

Информация о материале

70919

     В подавляющем большинстве частных домов (коттеджей) нагрузкой для котла служат три компонента:
     – система радиаторного отопления;
     – система водяных теплых полов;
     – система приготовления горячей воды для бытовых нужд (горячее водоснабжение – ГВС).
     Подробнее о производителях котельного оборудования и моделях котлов для систем отопления частных домов, можно узнать в обзорах котлов, проведенных специалистами нашей компании.
     Система радиаторного отопления предназначена для покрытия теплопотерь здания и поддержания заданной температуры в его помещениях – это общеизвестный факт. Существуют также варианты “безрадиаторного” отопления, на основе воздушного отопления или отопления системой теплых полов. Один из таких вариантов – на основе теплого пола, рассмотрен нами в отдельной статье “Системы напольного отопления для частного дома. Опыт расчета и создания”.
     Тепловая мощность системы радиаторного отопления зависит от многих факторов, основными из которых являются архитектурно-планировочные и конструктивные особенности здания. Анализ теплопотерь реальных частных домов и коттеджей, выполненных в традиционном архитектурном стиле (отсутствие окон от пола до потолка, рациональный контур здания, достаточное утепление ограждающих конструкций) показал, что зависимость мощности системы отопления от площади дома можно представить в виде графика.

График зависимости мощности системы отопления от площади дома.

     Опорными точками показаны теплопотери реализованных проектов систем отопления, проектирование и монтаж которых выполнен специалистами нашей компании. Нетрудно видеть, что удельная мощность системы отопления снижается со значения 127 Вт/м2 для домов меньшей площади (100-150 м2) до 85-80 Вт/м2 для домов площадью 400-500 м2, что несколько не соответствует шаблонной величине 100 Вт/м2, которую обычно используют для предварительного подбора оборудования.
     Объясняется этот кажущийся парадокс тем, что отдельно стоящий дом меньшей площади имеет менее рациональное размещение помещений с точки зрения теплотехники. Например, в теоретическом 2-х этажном доме площадью около 150 м2 по 4 комнаты на этаже – все комнаты будут угловыми, и кроме теплопотерь через стены и окна будут иметь теплопотери через пол на 1-м этаже и через кровлю на 2-м.
     С ростом общей площади дома появляются помещения, смежные с отапливаемыми, а также внутренние (не имеющие наружных стен) помещения. Исходя из этого, удельные теплопотери здания снижаются.
     Усредненные мощности системы радиаторного отопления для домов различной площади приведены в таблице, в графе “Отопление, КВт”. Величины в этой графе не зависят от типа отопительных приборов, выбранных Заказчиком (панельные, трубчатые или секционные радиаторы, конвекторы), усредненное количество которых приведено в таблице в графе “Кол-во приборов”.

Таблица основных вариантов расчета мощности котла.

     Теплые полы (электрические и водяные) в последние годы получают все большее распространение как средство повышения комфорта пребывания человека в помещении. Анализ технических и экономических характеристик систем теплого пола показал, что, начиная с площади теплого пола в 5-10 кв.м. его целесообразно выполнять водяным.
      При устройстве теплого пола для целей повышения комфортности проживания, его рассчитываемая теплоотдача не превышает 50 Вт/м2, поэтому, в данном случае, теплый пол рассматривается как дополнение к радиаторному отоплению, особенно востребованное в помещениях с покрытием пола типа “керамическая плитка” (кухни, ванные комнаты и т.п.).
     Особенность системы теплого пола – это большая продолжительность работы по сравнению с системой радиаторного отопления, доходящая для отдельных помещений до круглогодичной. Такой график работы предполагает два варианта подключения теплого пола к системе теплоснабжения: при общей площади теплых полов более 20-30 м2 целесообразно подключать теплый пол к отдельному насосно-смесительному контуру в котельной с индивидуальным отопительным графиком. При меньшей площади теплых полов его контуры целесообразно подключать к контуру рециркуляции горячего водоснабжения с использованием специальных узлов для ограничения температуры покрытия пола до необходимой величины. В последнем случае это решение тем более оправдано, что теплые полы устраиваются как раз в помещениях с точками разбора горячей воды – санузлах и кухнях.
      В обоих случаях мощность теплого пола должна быть учтена при подборе котла для системы индивидуального отопления. Усредненные данные по теплым полам приведены в таблице в графах 7 и 8. 
     Система приготовления горячей воды для бытовых нужд для каждого жилого дома зависит, в общем случае, от двух основных факторов: от числа людей, проживающих в доме и от заданной заказчиком степени комфорта для пользования горячей водой.
     При ограниченном количестве точек разбора горячей воды и их компактном расположении внутри здания оптимальным с точки зрения минимизации стоимости будет использование двухконтурного котла со встроенным теплообменником для приготовления горячей воды (ГВС). Недостатки такого решения – это абсолютный приоритет приготовления горячей воды (выключение на время разбора всей системы отопления) и невозможность организовать циркуляцию горячей воды, а значит и теплых полов на ее базе.
     При расчетном расходе горячей воды более 10-12 л/мин необходима установка емкостного водо-водяного нагревателя, т.е. бойлера ГВС. Большинство таких устройств, представленных на рынке отопительного оборудования, имеет дополнительные выводы для устройства контура рециркуляции горячей воды. Контур рециркуляции позволяет существенно повысить комфорт проживания в доме за счет, во-первых, отсутствия ожидания горячей воды для всех точек разбора независимо от их расположения и во-вторых, за счет возможного устройства водяных теплых полов в отдельных помещениях, о чем говорилось выше.
     Дополнительно бойлер ГВС существенно сглаживает неравномерность работы системы отопления за счет покрытия небольших разборов горячей воды без включения котла на нагрев горячей воды.
      В таблице, в графе 6 приведена примерная емкость бойлера, обеспечивающая требуемый объем горячей воды исходя именно из условия комфортного пользования, а также приведена мощность, потребляемая бойлером в режиме длительного водоразбора.
     Штатная автоматика большинства котлов предусматривает режим приоритета приготовления горячей воды, что позволяет снизить установленную мощность котла и оптимизировать затраты на систему отопления в целом.

Выводы

     Данные, приведенные в таблице, являются усредненными, полученными на основе проектов инженерных систем, рассчитанных и смонтированных специалистами нашей компании в коттеджах площадью 150-500 кв.м. за несколько последних лет. Итоговые графы 10 и 11 показывают мощности котлов, необходимые для комфортного проживания в домах, оборудованных системами радиаторного отопления, теплыми водяными полами и бойлерами ГВС с контуром рециркуляции. Характерно, что для домов площадью менее 350 кв.м. определяющим фактором при выборе мощности котла становится наличие бойлера горячего водоснабжения и его разумный объем.
     Не претендуя на роль истины в последней инстанции, данная статья может быть полезной любому Заказчику для предварительного определения мощности котла, который будет установлен в его будущем доме. Окончательно котел подбирают специалисты нашей компании на основе расчета системы отопления, горячего водоснабжения и теплого пола, с учетом требований стандартов и технического задания Заказчика.

Расчет мощности котла отопления – основные формулы с примерами

Одним из основных условий комфорта в квартире является отопительная система. А вид этого отопления, наряду с оборудованием для него, должны быть учтены еще на начальных этапах строительства дома. Дабы отопление в доме было максимально эффективным, необходимо правильно рассчитать требуемую мощность котла в зависимости от обогреваемой площади.

Именно о том, как правильно сделать расчет мощности котла отопления, и пойдет речь в сегодняшней статье. Отопительные системы бывают разные, все они имеют свои особенности, которые следует учесть во время вычислений.

Содержание статьи:

Формулы и коэфиценты расчета

До того как приступить непосредственно к расчетам мощности, давайте для начала рассмотрим, какие показатели будут использоваться.

1. Мощность отопителя на 10 метров квадратных, которая определяется с учетом климатических особенностей конкретного региона (Wуд):
   — для городов, расположенных на севере, она составляет примерно 1.5-2 киловатта;
   — для тех, кто расположен на юге – 0.7-0.9 киловатта;
   — и для городов Московской области – 1.2-1.5 киловатта.
2. Площадь отапливаемого помещения – обозначается буквой S.

Ниже приведена формула расчета:

Важно! Существует и более простой способ подобных вычислений, в котором Wуд будет равняться единице. Следовательно, мощность котла будет становить 10 киловатт на 100 метров квадратных. Но если делать все таким образом, то к итоговому результату необходимо добавить еще порядка 15%, дабы значение было более объективным.

Таблица мощности и затрат на отопления

Образец расчета

Как мы выяснили, формула для того, чтобы сделать расчет мощности котла отопления, очень простая. Но мы все равно приведем один пример ее практичного использования.

Мы имеем следующие условия. Площадь помещения, которое необходимо будет отопить, составить 100 метров квадратных. Наш регион – Москва, следовательно, удельная мощность составить 1.2 киловатта. Если мы поставим все это в нашу формулу, то получатся следующие данные.

Как производить расчет мощности различных типов котлов

То, насколько эффективная отопительная система, будет в первую очередь зависеть от того, какого она типа. И, конечно же, на нее будет влиять правильность произведенных расчетов касаемо необходимой мощности отопительного котла. Если же такие расчеты покажут необъективные данные, то в скором будущем вас будут ждать неизбежные проблемы.

Если теплоотдача прибора будет меньше необходимого минимума, то в зимнее время в доме будет холодно. Если же его производительность будет излишней, то это не приведет ни к чему, кроме как к излишним затратам энергии, а следовательно, и ваших денег.

Дабы избежать подобных неприятностей, вам потребуются только знания касаемо того, как рассчитывается мощность котла. Также учтите тот факт, что существуют различные типы отопления, в зависимости от используемого топлива. Вот они:

1. На твердом топливе.
2. Электрические.
3. На жидком топливе.
4. Газовые.

При выборе той или иной системы люди зачастую основываются на особенностях конкретного региона, а также на стоимости оборудования.

Котлы на твердом топливе

Дабы рассчитать мощность котла на твердом топливе, вы должны учесть особенности, которые характерны для данного типа оборудования.

1. Относительно низкая популярность.
2. Потребность в дополнительном пространстве для того, чтобы хранить топливо.
3. Доступность.
4. Процедура эксплуатации проходит весьма экономично.
5. Такие котлы могут функционировать автономно, по крайней мере, большая часть современных приборов предусматривает это.

Помимо этого, еще одним фактором, который нужно учесть, делая расчет мощности котла отопления, является то, что температура получается циклично. Иными словами, в помещении, отапливаемом такой системой, температура в течение дня может колебаться с зазором в 5 градусов.

Важно! Именно по этой причине твердотопливные котлы едва ли можно назвать наилучшими, а если есть возможность, то от их покупки лучше вообще отказаться. Но если такой возможности нет, у вас есть два способа того, как частично оградить себя от таких проблем.

1. Использовать теплоаккумуляторы, объем которых может достигать 10 метров кубических. Они подсоединяются к системе отопления и существенно сокращают теплопотери, что позитивно сказывается на затратах на отопление.
2. Соорудить термобаллон, необходимый для контроля подачи воздуха. Благодаря ему время горения увеличивается, а количество топок, следовательно, снижается.

Благодаря всему этому необходимая вам производительность котла снижается. Также все это следует учесть при расчетах.

Электрические котлы

Все котлы, работающие на электрической энергии, отличаются следующими особенностями.

1. Они компактны.
2. Топливо для них – электричество – стоит дорого.
3. Управлять ими крайне просто.
4. При перебоях в сети возможны проблемы с их функционированием.
5. Они экологически безопасны.

Собственно, это все, что вам нужно помнить при вычислении необходимой мощности для котла, работающего на электроэнергии.

Котлы на жидком топливе

А теперь поговорим о жидкотопливных котлах. В целом, они характеризуются следующими особенностями.

1. Такие котлы не являются экологически безопасными.
2. Для них используется весьма дорогостоящий тип топлива.
3. Эксплуатация таких котлов отличается простотой и удобством.
4. Еще одна особенность – повышенная пожаробезопасность.
5. При их установке вы должны позаботиться о еще одном помещении, в котором в будущем будет храниться топливо.

На этом особенности жидкотопливных котлов закончились.

Газовые котлы

Последний тип котлов, о которых мы поговорим сегодня – это газовые приборы. Они в большинстве своем – наиболее оптимальный вариант при установке системы обогрева. Расчет мощности котлов отопления данного типа невозможно сделать, не учтя следующие его особенности.

1. Эксплуатация таких котлов отличается простотой и удобством.
2. Они экономичны.
3. Они не требуют дополнительного места для того, чтобы хранить топливо.
4. Стоимость самого топлива для них (газа) относительно невысокая.
5. Наконец, их эксплуатация отличается повышенной безопасностью.

Все, с котлами мы более-менее разобрались, теперь порассуждаем о том, как вычислить мощность для радиаторов в отопительной системе.

Как рассчитывается мощность радиаторов

Давайте припустим, что вы, к примеру, намерились установить отопительные радиаторы своими руками. Разумеется, их предварительно следует приобрести. Более того, при покупке вы должны выбрать именно ту модель, которая вам больше всего подойдет.

Все вычисления касаемо радиаторов также довольно просты. В качестве примера мы будем рассматривать комнату, площадь которой будет составлять 14 метров квадратных, а высота – 3 метра.

Читайте так же, о том как рассчитать количество секций радиатора

1. Прежде всего, нам необходимо определить объем данной комнаты. Для этого нужно умножить высоту комнаты на ее площадь, в итоге мы получаем 42 метра кубических.

Важно! Вам следует учесть тот факт, что для отопления одного кубометра в средней полосе нашей страны требуется примерно 41 ватт.

2. Получается, что для того чтобы определить производительность радиаторов, мы должны умножить эту мощность (это 41 ватт) на общий объем помещения. Что у нас получается? Все правильно – 1 722 ватта.
3. Идем дальше. Теперь нам нужно определить, какое количество секций должно быть у радиатора. Это очень легко сделать, и все потому, что теплоотдача у любого радиатора, будь он изготовлен из алюминия или биметаллических сплавов, равняется 150 ваттам.
4. Именно по этой причине полученную ранее производительность требуется поделить на 150. Округляем полученную цифру до 11 – получаем нужную нам производительность.
5. Не забываем прибавить еще 15% к полученной нами цифре. Эта нехитрая манипуляция позволит вас сгладить рост требуемой производительности в периоды, когда морозы особенно суровы. После этого у нас получается 1.68, но мы, опять же, округляем этот показатель до 2.
6. Наконец, добавляем 2 до 11 – и у нас получается 13, следовательно, для нашей комнаты на 14 метров квадратных необходимы радиаторы по 13 секций каждый.

В качестве заключения

Вот мы с вами и выяснили, как правильно производится расчет мощности котла отопления, захватив сюда и радиаторы. Если вы будете четко следовать этим советам, то в итоге у вас будет весьма эффективная отопительная система, которая в то же время не будет отличаться «расточительностью». На этом все, удачи вам и теплых зим!

пример расчета мощности, формула расчета мощности газового котла

Эффективная работа системы отопления невозможно без котла. Главной особенностью является производительности отопительного оборудования, от которой зависит, будет ли комфортная температура в каждом помещении. Перед приобретением котла отопления следует произвести расчет требуемой мощности. При правильном расчете можно сэкономить на покупке агрегата, а также на обслуживании. После проведения расчетов можно быть уверенным в том, что вы купите котел, который может обеспечить нужное количество тепла, изначально заложенное производителем. В таком случае отопительное оборудование будет соответствовать своим техническим характеристикам на протяжении срока службы.

 

Содержание:

1. Что нужно знать для расчета мощности газового котла
2. Характеристики, которые влияют на мощность газового котла
3. Что учесть при расчете мощности газового котла
4. Определение тепловых потерь дома
5. Формула расчета мощности газового котла
6. Пример расчета мощности

Что нужно знать для расчета мощности газового котла

Перед покупкой котла необходимо узнать его мощность. Данный параметр указывает на количество вырабатываемой тепловой энергии отопительной системой. При ее устройстве нужно учитывать площадь дома, теплотехнические характеристики и количество этажей. Для того чтобы создать комфортный температурный режим в доме не нужно покупать котел с высокой мощностью.

Для расчета мощности необходимо узнать площадь дома, которая будет отапливаться. При выборе оборудования с учетом климата вашего региона, можно получить эффективную работу отопительного котла при минимальных расходах.

Характеристики, которые влияют на мощность газового котла

Самым оптимальным вариантом для расчета характеристик котла является методика, которая определена в СНиП II-3-79. При расчете нужно обратить внимание на такие факторы:

1. Утепление, которое применялось при строительстве ограждающих конструкций.
2. Среднестатистическая температура в вашем регионе за самый холодный период времени года.
3. Соотношению между площадью, которую занимают несущие конструкции, и проемами.
4. Тип разводки для контура отопления.
5. Уточнения к каждому помещению.

Для получения точного результата следует учитывать сведения об используемой цифровой и бытовой технике. Их нужно учитывать, так как они являются источниками тепла.

Большинство хозяев частных домов не хотят тратить время на проведение точных расчетов системы отопления. Чаще всего приобретаются отопительные системы с котлами большей мощностью, чем необходимо. Следовательно, оборудование будет иметь большее значение КПД, чем расчетные показатели.

Что учесть при расчете мощности газового котла

Какие данные нужно учитывать при расчете мощности газового котла? На каждые 10 кв.м. требуется 1 кВт мощности. Но такой расчет подходит, если высота этажа не больше 3 метров. Если оборудование будет не только отапливать дом, но и нагревать воду для ГВС, то полученный результат следует увеличить на 20%.

Если система имеет нестабильное давление, то необходимо установить специальный прибор, который повысит мощность на 15% и более. Если котел обогревает дом и обеспечивает горячее водоснабжение, то мощность котла должна быть больше на 15%.

Определение тепловых потерь дома

Производить расчет мощности отопительного котла нужно с учетом тепловых потерь. Такой фактор стоит учитывать при использовании любого отопительного оборудования. В различных условиях тепловые потери будут разными:

• Если стены утеплены плохо, то теплопотери могут быть до 35%;
• При эксплуатации котла необходимо часто проветривать помещение. Но не стоит забывать о закрытии окон, в противном случае тепловые потери составят 15%;
• Если отсутствует утепление пола, то часть тепла будет уходить в землю. В таком случае количество тепловых потерь составит около 15%;
• Крыша должна быть качественно утеплена для сохранения 25% тепла в доме;
• Через окна уходит примерно 10% тепла. А если установлены старые рамы, то потери будут значительно больше.

 

При расчете мощности котла отопления следует учитывать все вышеперечисленные особенности. Итоговое значение мощности должно быть определено с включением всех факторов.

Формула расчета мощности газового котла

Полученный результат мощности придется округлить в большую сторону, так как приобретенный отопительный котел должен иметь небольшой запас мощности. Для расчета мощности следует использовать такую формулу:

W=S*Wуд., где:

S – сумма площадей всего дома, которую необходимо отапливать. Необходимо учесть все помещения вне зависимости от их назначения. (кв.м.).

W – мощность котла, кВт.

W уд. – среднестатистический показатель удельной мощности необходим для более точного расчета благодаря корректировке показателей на основе особенностей определенной климатической зоны, кВт/кв.м.

Данный параметр был выведен с учетом большого опыта работы разных систем для различных территорий. Полученный результат с учетом параметра будет соответствовать усредненному значению мощности. Но округлять его не обязательно.

Пример расчета мощности

Рассмотрим пример расчета мощности отопительного оборудования. Так как чаще всего используется газ в качестве топлива для отопительной системы, то для примера возьмем газовый котел.

Для расчета примем загородный дом площадью 140 кв.м. Дом расположен в Краснодаре. Котел двухконтурный, который используется не только для обогрева дома, но и для нагрева воды для хозяйственных нужд. Система отопления с естественной циркуляцией не имеет высокого давления. В данной ситуации удельная мощность равняется 0,85 кВт/м².

По правилам расчета получаем промежуточный коэффициент расчета 14. Значение получили при помощи расчета: 140 кв.м./10 кв.м. Такая формула была использована с учетом примерного расчета 1 кВт мощности достаточно для отопления 10 кв.м:

Получаем:

14*0,85=11,9 кВт.

Полученный показатель в результате расчета соответствует тепловой энергии. Его можно соотнести с потребностями дома, который имеет обычные теплотехнические характеристики.

Следует учесть тот факт, что газовый котел будет еще и нагревать определенное количество воды, то к полученному значению нужно прибавить 20%. Таким образом, получаем следующе:

11,9+11,9*0,2=14,28 кВт.

В отопительной системе не используется циркуляционный насос, поэтому давление может изменяться. Следовательно, последний результат нужно увеличить еще на 15% для запаса энергии и тепла. Получаем такое значение:

14,28+11,9*0,15=16,07 кВт.

Во время работы системы отопления могут происходить утечки тепла. Поэтому следует учесть данный фактор и округлить результат в большую сторону. Таким образом, для дома 140 кв.м. расположенного в Краснодаре потребуется газовый котел мощностью 17 кВт.

При разработке проекта дома следует сразу произвести расчет мощности оборудования. Для того чтобы получить эффективную работу системы отопления нужно учесть необходимые условия, которые связаны с расположением котельной и устройством вентиляции и дымохода в доме.

Качество обогрева дома напрямую зависит от правильно подобранной мощности газового котла. Рассчитать мощность не так уж и просто, так как необходимо учесть множество факторов.

Если вы не разбираетесь в системе отопления, то лучше не производить расчет самостоятельно. Если вы упустите какой-нибудь фактор, то полученный результат будет неверным, а значит, отопительный котел не сможет эффективно отапливать дом. Лучше обратиться за помощью к специалистам, которые помогут правильно произвести расчет. Ведь каждый хозяин дома хочет получить комфортные условия проживания и небольшие затраты на отопление, поэтому решать такие вопросы самостоятельно не рекомендуется. Купить двухконтурный газовый котел вы можете в нашем интернет магазине.

Читайте также:

Расчет мощности котла отопления по площади дома

Онлайн калькулятор расчета отопления дома, расчет мощности газового котла

Статья подготовлена при информационной поддержке компании Теплодар.

Автономное отопление для частного дома доступно, комфортно и разнообразно. Можно установить газовый котел и не зависеть от капризов природы или сбоев в системе централизованного отопления. Главное, правильно выбрать оборудование и рассчитать теплопроизводительность котла. Если мощность будет превышать потребности помещения в тепле, то деньги на установку агрегата будут выброшены на ветер. Чтобы система подачи тепла была комфортной и финансово выгодной, на стадии ее проектирования нужно сделать расчет мощности газового котла отопления.

Основные величины расчета мощности отопления

 

Самый простой способ получить данные теплопроизводительности котла по площади дома: берется 1 кВт мощности на каждые 10 кв. м. Однако эта формула имеет серьезные погрешности, ведь не учитываются современные строительные технологии, вид местности, климатические перепады температур, уровень теплоизоляции, использование окон с двойными стеклопакетами, и тому подобное.

Чтобы сделать боле точный расчет мощности отопления котла нужно учесть целый ряд важных факторов, влияющих на конечный результат:

• габариты жилого помещения;
• степень утепления дома;
• наличие стеклопакетов;
• теплоизоляция стен;
• тип здания;
• температура воздуха за окном в самое холодное время года;
• вид разводки отопительного контура;
• соотношение площади несущих конструкций и проемов;
• теплопотери строения.

В домах с принудительной вентиляцией расчет теплопроизводительности котла должен учитывать количество энергии, необходимой для обогрева воздуха. Специалисты советуют делать зазор в 20% при использовании полученного результата тепловой мощности котла на случай непредвиденных ситуаций, сильного похолодания или снижения давления газа в системе.

При необоснованном повышении тепловой мощности можно снизить эффективность работы отопительного агрегата, повысить расходы на покупку элементов системы, привести к быстрому износу комплектующих.  Вот почему так важно правильно сделать расчет мощности котла отопления и применить ее к указанному жилищу. Получить данные можно по простой формуле W=S*Wуд, где S – площадь дома, W- заводская мощность котла, Wуд– удельная мощность для расчетов в определенной климатической зоне, ее можно корректировать согласно особенностям региона пользователя. Результат нужно округлить к большому значению в условиях утечки тепла в доме.

Для тех, кто не хочет терять время на математические расчеты можно использовать калькулятор мощности газового котла онлайн. Просто вести индивидуальные данные особенностей помещения и получить готовый ответ.

Формула получения мощности отопительной системы

Калькулятор мощности котла отопления онлайн дает возможность за считаные секунды получить необходимый результат с учетом всех вышеперечисленных характеристик, которые влияют на конечных результат полученных данных. Чтобы правильно воспользоваться такой программой, необходимо ввести в таблицу подготовленные данные:  вид остекления окна, уровень теплоизоляции стен, соотношение площадей пола и оконного проема, среднестатистическую температуру снаружи дома, число боковых стен, тип и площадь помещения. А после нажать кнопку «Рассчитать» и получить результат по теплопотерям и теплопроизводительности котла.

Благодаря такой формуле каждый потребитель сможет за короткое время получить нужные показатели и применить их  в работе по проектированию отопительной системы.

Формула производительности котла

Видео по теме мощности котла

Видео: Производство котлов отопления ОТ А ДО Я |Теплодар

Видео: 5. Расчет мощности котла отопления

Видео: Как правильно выбрать котел для отопления дома?

sdelalremont.ru

Как произвести расчет мощности котла отопления по площади дома

Нормально работающее отопление – это то, без чего просто не обойтись в зимний период. Если говорить о частном доме, то здесь все нужно спланировать и грамотно рассчитать. В первую очередь необходимо правильно подобрать источник тепловой энергии.

Читайте также: Как делается разводка отопления от котла в частном доме

Первое что нужно сделать перед покупкой отопительного котла для обогрева частных домов – определиться с его мощностью. От правильного расчета здесь зависит очень многое. В частности, при недостаточной мощности вы будете банально мерзнуть в зимнюю пору. Вряд ли кого-то устраивает такой вариант. С другой стороны, избыточная мощность здесь также не нужна. Во-первых, такой котел обойдется дороже. Во-вторых, вам просто не понадобится такое количество вырабатываемого тепла. А это – прямые материальные потери. Как видим, правильность расчета действительно имеет важное значение. Подойти к этому следует со всей ответственностью.

Расчет мощности котла отопления по площади частного дома

Для того чтобы определиться с этим важным параметром, есть 3 возможных варианта. Это, в частности:

• аудит здания специалистами с использованием тепловизора;
• онлайн-калькуляторы, которые можно найти на многих интернет-ресурсах;
• самостоятельный подсчет.

Первый из данных вариантов потребует определенных финансовых затрат. Ведь за услуги привлеченных специалистов придется заплатить. Расчет здесь делается по достаточно сложным технологическим формулам, с учетом целого ряда параметров. Более удобный вариант – онлайн-калькулятор. Все подсчеты здесь за вас делает программа – нужно просто правильно ввести свои данные. Естественно, никаких материальных затрат здесь нет, а расчеты получатся достаточно точными.

Читайте также: Какое устройство имеет дымоход для газового котла в частном доме

Впрочем, все вполне можно сделать и самому, поскольку ничего особо сложного здесь нет. Конечно, при таких расчетах будет небольшая погрешность, однако особой роли это не сыграет. Самое главное то, что здесь используется очень простая формула. Правда, предварительно нужно определиться с отапливаемой площадью – самой главной расчетной величиной в данном случае. Это наиболее оптимальный вариант для помещений высотой 2,7 метра со средним уровнем теплоизоляции.

Здесь хотелось бы отметить один важный момент. Зачастую в технической документации на котлы, выпущенные европейскими производителями, указывается площадь, которую может обогревать та или иная модель. Поэтому при покупке обязательно уточняйте этот параметр.

Читайте также: Какие батареи отопления лучше выбрать для частного дома с газовым котлом?

Давайте вернемся к тому, как можно самостоятельно рассчитать требуемую мощность котла для вашего дома исходя из его площади. Как уже говорилось выше, здесь применяется очень простая формула: 1 киловатт обогревает 10 квадратных метров. Однако это еще не все. Для того чтобы котел не работал с пиковой нагрузкой, когда температура за окном существенно снизится, ему необходим небольшой запас мощности. По словам специалистов, это от 15 до 20 процентов. В таком случае котел даже в сильные морозы не будет работать с полной нагрузкой, что, соответственно, продлевает срок его эксплуатации. Более мощный вариант не стоит брать, поскольку это обернется повышенным расходом топлива и одновременным снижением коэффициента полезного действия.

Давайте рассмотрим простой пример расчета по приведенной выше формуле. Итак, мы имеем дом с площадью 80 квадратных метров. Разделив эту цифру на 10, мы получаем требуемую мощность – 8 киловатт. Однако сюда также нужно добавить 20 процентов запаса. Иными словами, нам в данной ситуации подходит котел мощностью 9,6 киловатт – округлим этот результат до 10. Следует отметить, что данный расчет сделан для одноконтурного котла, не предназначенного для нагрева воды.

Если вы планируете приобрести двухконтурный, то к запасу мощности понадобится добавлять не 20, а 40 процентов – на обогрев воды. Давайте пересчитаем мощность такого котла для все того же дома площадью 80 квадратных метров. По сути, изменения в формулу нужно внести на втором этапе. То есть к получившимся 8 киловаттам добавляем не 20, а 40 процентов. В итоге выходит, что в данном случае нам понадобится двухконтурный котел мощностью 11,2 киловатта. Округляем результат до 11 или 12, в зависимости от климатических особенностей региона. Ведь в северной части страны дополнительная мощность явно не помешает – главное, чтобы запас был не слишком большим. При этом в южных регионах округлять можно и в сторону снижения.

Теперь давайте рассмотрим еще один вариант. Речь идет об одноконтурном котле, подключенном к бойлеру косвенного нагрева. Если вы планируете установить в своем доме именно такой вариант, то нужно знать, что здесь расчеты осуществляются по несколько иной методике. В частности, в первую очередь необходимо определиться с объемом бойлера. Естественно, он должен в полном объеме удовлетворять все потребности жильцов данного дома.

Далее изучаем техническую документацию бойлера. Производители, как правило, указывают мощность котельного оборудования, необходимую для того, чтобы бесперебойно нагревать воду в данной модели. Естественно, здесь не учитывается затрата энергии на отопление. Можно привести конкретный пример. В частности, для нормальной работы бойлера объемом 200 литров требуется котел мощностью 30 киловатт. Но это еще не все. Нам ведь еще нужно обогревать помещение. Значит, высчитываем требуемую мощность по приведенной выше методике. Теперь осталось только лишь сложить полученные цифры и отнять от результата 20 процентов. Все дело в том, что в такой системе котел не работает одновременно на нагрев воды в бойлере и для системы отопления.

gidpopechi.ru

Как рассчитать мощность котла отопления по объему и площади квартиры

От автора: приветствуем вас, уважаемые читатели! В частных домах с автономным отоплением важно поддерживать стабильную температуру в жилых помещениях. Чтобы решить эту задачу, котел отопления должен производить определенное количество тепловой энергии, которого будет достаточно для восполнения утраты тепла через двери и окна.

Кроме того, стоит предусмотреть запас мощности на случай аномально низких температур либо предполагаемого увеличения площади частного дома. Как рассчитать мощность котла отопления? Об этом вы узнаете в данном материале.

Первый шаг для определения производительности котла — это расчет потери тепла здания в целом или отдельного помещения. Этот расчет, называемый теплотехническим, считается одним из самых трудоемких в отрасли, потому что для его проведения нужно учесть множество различных показателей.

Более подробно об этом вы узнаете, просмотрев видео, посвященное расчету теплопотерь.

Какие факторы влияют на «утечку» тепла? В первую очередь, это материалы, которые были использованы при возведении здания. Важно учесть все: фундамент, стены, пол, чердак, перекрытия, дверные проемы и окна. Помимо этого, рассматривается тип разводки системы, наличие в доме теплых полов.

Зачастую принимается во внимание и бытовая техника, выделяющая во время эксплуатации тепло. Однако столь детальный подход необходим не всегда. Есть немало методов, позволяющих рассчитать необходимую производительность газового котла без глубокого погружения в тему.

Расчет с учетом площади помещения

Чтобы понять приблизительную производительность теплового агрегата, важно учесть такой показатель, как площадь помещения. Безусловно, эти данные будут не совсем точными, так как вы не рассматриваете высоту потолков. Например, для средней полосы России 1 кВт под силу отопить 10 кв. метров площади. То есть, если ваше жилье имеет площадь 160 кв. метров, то мощность отопительного котла должна быть не менее 16 кВт.

Как включить в эту формулу информацию о высоте потолков или о климате? Об этом уже позаботились специалисты, которые вывели эмпирическим путем коэффициенты, позволяющие вносить в расчеты определенные корректировки.

Так, приведенная выше норма — 1 кВт на 10 кв. метров — подразумевает высоту потолка 2,7 метров. Для более высоких потолков необходимо будет вычислить поправочный коэффициент и произвести перерасчет. Для этого высоту потолка нужно поделить на стандартные 2,7 метров.

Предлагаем рассмотреть конкретный пример: высота потолка 3,2 метра. Расчет коэффициента выглядит так: 3,2/2,7=1,18. Этот показатель можно округлить до 1,2. Как использовать полученную цифру? Напомним, что для отопления помещения площадью 160 кв. метров нужно 16 кВт мощности. Этот показатель нужно умножить на коэффициент 1,2. Результат — 19,2 кВт (округляем до 20 кВт).

Далее следует добавить еще и климатические особенности. Для России действуют определенные коэффициенты в зависимости от локации:

• в северных регионах 1,5–2,0;
• в Подмосковье 1,2–1,5;
• в средней полосе 1,0–1,2;
• на юге 0,7–0,9.

Как это работает? Если ваш дом находится южнее Москвы (в средней полосе), то нужно использовать коэффициент 1,2 (20 кВт*1,2=24 кВт). Для жителей южных областей — например, Ставропольского края — берется коэффициент 0,8. Таким образом, теплозатраты на отопление становятся более скромными (20 кВт*0,8=16 кВт).

Однако это еще не все. Вышеупомянутые значения можно считать верными, если заводской или самодельный котел будут работать исключительно на отопление. Предположим, что вы хотите возложить на него функции нагрева воды. Тогда к конечной цифре добавляем еще 20%. Позаботьтесь о запасах мощности для пиковых температур в лютые морозы, а это еще 10%.

Вы будете удивлены результатами этих расчетов. Приведем конкретные примеры.

Дом в средней полосе России с отоплением и ГВС потребует 28,8 кВт (24 кВт+20%). На холода добавляется еще 10% мощности 28,8 кВт+10%=31,68 кВт (округляем до 32 кВт). Как видите, эта последняя цифра в 2 раза выше первоначальной.

Расчеты для дома в Ставрополье будут несколько отличаться. Если добавить к указанным выше показателям мощность на обогрев воды, то вы получите 19,2 кВт (16 кВт+20%). А еще 10% «запаса» на холод дадут вам цифру 21,12 кВт (19,2+10%). Округляем до 22 кВт. Разница не столь велика, но, тем не менее, эти показатели нужно учитывать.

Как видите, при расчете мощности отопительного котла очень важно учитывать хотя бы один дополнительный показатель. Обратите внимание, что формула, касающаяся отопления для квартиры, и она же для частного дома отличаются друг от друга. В принципе, рассчитывая данный показатель для квартиры, вы можете пойти по тому же пути, учитывая коэффициенты, отображающие каждый фактор. Однако есть более простой и быстрый способ, который позволит за один раз внести коррективы.

Расчет мощности котла отопления для частного дома и квартиры будет выглядеть несколько иначе. Коэффициент для домов — 1,5. Он позволяет учесть теплопотери посредством пола, фундамента и крыши. Это число можно использовать при среднем утеплении стен: кладка в 2 кирпича, либо стены из аналогичных материалов.

Для квартир этот показатель будет отличаться. Если над вашей квартирой находится отапливаемое помещение, то коэффициент — 0,7, если вы живете на последнем этаже, но с отапливаемым чердаком — 0,9, с неотапливаемым чердаком — 1,0. Как применить эту информацию? Мощность котла, которую вы посчитали по указанной выше формуле, нужно откорректировать, используя эти коэффициенты. Таким образом, вы получите достоверную информацию.

Перед нами параметры квартиры, которая находится в городе в средней полосе России. Чтобы рассчитать объем котла, нам нужно знать площадь квартиры (65 кв. метров) и высоту потолков (3 метра).

Первый шаг: определение мощности по площади — 65 м2/10 м2=6,5 кВт.

Второй шаг: поправка на регион — 6,5 кВт*1,2=7,8 кВт.

Третий шаг: газовый котел будет использоваться для нагрева воды (добавить 25%) 7,8 кВт*1,25=9,75 кВт.

Четвертый шаг: поправка на сильные холода (добавить 10%) — 7,95 кВт*1,1=10,725 кВт.

Результат нужно округлить, и получится 11 кВт.

Подводя итог, отметим, что эти расчеты будут одинаково верными для любых отопительных котлов, вне зависимости о того, какой вид топлива вы используете. Точно такие же данные актуальны и для электрического отопительного прибора, и для газового котла, и для того, который работает на жидком энергоносителе. Самое главное — это показатели эффективности и производительности устройства. Теплопотери не зависят от его типа.

Если вас интересует, как потратить меньший объем теплоносителей, то следует уделить внимание утеплению жилого помещения.

Мощности по СНиПам

При расчете мощности отопительного котла для квартиры ориентируйтесь на нормы СНиПа. Этот метод еще называют «расчетом мощности по объему». СНиП показывает количество тепла, нужного для обогрева одного кубического метра воздуха в типовых постройках, а именно: на то, чтобы прогреть 1 куб. метр в панельном доме, уйдет 41 Вт, а в кирпичном доме — 34 Вт.

Если вы знаете высоту потолка и площадь квартиры, то сможете рассчитать объем. А потом эту цифру умножают на указанную выше норму и получают необходимую мощность котла вне зависимости от разновидности топлива — это правило работает и для отопления в квартире.

Предлагаем провести расчеты и узнать мощность котла для квартиры площадью 74 кв. метра с потолками высотой 2,7 метра, которая находится в кирпичном доме.

Первый шаг: вычислить объем — 74 м2*2,7 м=199,8 куб. метра.

Второй шаг: рассчитать количество тепла согласно СНиПу — 199,8*34 Вт=6793 Вт. Показатель следует округлить в большую сторону и перевести в киловатты, это и будет искомое число.

Предположим, что надо рассчитать тот же показатель для квартиры, находящейся в панельном доме. Тогда формула будет выглядеть вот так: 199,8*41 Вт=8191 Вт. Как вы уже заметили, все показатели по теплотехнике округляются в большую сторону, но в данном случае, если принять во внимание наличие хороших металлопластиковых окон, то мощность можно посчитать, как 8 кВт.

Это не конечная цифра. Далее нужно учесть такие показатели, как регион проживания и необходимость подогрева воды с помощью котла. Не менее актуальной будет и 10%-ная поправка на аномальный холод зимой. Однако в квартирах, в отличие от домов, очень важны такие показатели, как локализация комнат и этажность. Важно принимать во внимание, сколько стен в квартире являются внешними. Если наружная стена всего одна, то коэффициент 1,1, если две — 1,2, если три — 1,3.

Благодаря расчетам вы получите окончательное значение мощности отопительного прибора, когда учтете все вышеупомянутые показатели. Если хотите получить достоверный теплотехнический расчет, опытные специалисты рекомендуют обратиться в профильные организации, которые специализируются на этом.

Применение современных технологий

В завершение поговорим об инновационных методах расчета мощности котла, которые учитывают не только площадь отопления, но и другие важные данные. Речь идет об использовании тепловизора. Он покажет, в каких местах в квартире наиболее интенсивно происходит теплопотеря. У этого метода есть дополнительное преимущество — вы сможете улучшить теплоизоляцию жилища.

Не менее эффективно и удобно производить расчеты с помощью специализированной программы-калькулятора. Она рассчитает показатель вместо вас — от пользователя требуется только ввести цифры по квартире или дому. Правда, не совсем понятно, насколько точен алгоритм, заложенный в основу программы. В любом случае, специалисты рекомендуют пересчитать показатели в ручном режиме по формулам, о которых шла речь в данном материале.

Всего доброго и до новых встреч!

seberemont.ru

Расчет мощности котла отопления для дома

Основополагающим фактором тепла и уюта в доме является правильный расчет и подбор котла отопления для него. Недостаточно мощный котел не справится с поставленной перед ним задачей и в сильную стужу за окном, в доме будет холодно. Котел отопления должен компенсировать теплопотери жилища, что бы в нем было тепло и даже иметь небольшой запас мощности на случай совсем уж экстремально низких температур или расширения отапливаемой площади.

Основные теплопотери дома

Теплопотери дома в разном процентном соотношении происходят через стены, окна, крышу, пол. Здесь всё зависит от материала, из которого построена та или иная часть дома, качества утепления, стеклопакетов, дверей, пола. Что бы точно рассчитать, куда и сколько уходит тепла из дома нужно приложить большие усилия и с помощью многочисленных формул и таблиц произвести расчет. Но, как правило, такие усилия за частую становятся тщетны.

Поэтому мы с вами пойдем более легким и коротким путем, которым пользуются наиболее часто.

Расчет мощности котла по площади частного дома

Для расчета мощности котла по площади помещения применяется несложная методика. Для средних широт России и других стран для 10 м2 площади помещения необходимо 1 кВт тепловой энергии. Не сложно посчитать мощность для всего дома. Если предположить, что площадь дома 150 м2, поделив на 10, получим 15 кВт. Выше изложенный расчёт действует при условии высоты потолков 2,5-2,7 метра. Если ваши потолки выше расчетных, необходимо внести поправочный коэффициент. Чтобы найти коэффициент нужно вашу высоту потолка разделить на 2,7. Допустим высота вашего потолка 3 метра. 3:2.7=1.11. Полученные ранее 15 кВт умножаем на 1.11, получаем 16.65. Обычно округляют полученный результат в большую сторону, до 17 кВт.

Но это ещё не всё, как мы уже написали, вычисления производились для средних широт. Поэтому, что бы учесть климатическую особенность местности, необходимо внести еще один поправочный коэффициент:

• Для северных широт 1,7;
• Для Москвы и Подмосковья 1,3;
• Для средней полосы 1;
• Для южных регионов 0,7

Если продолжить расчёт нашего примера, то у нас получится: Для северных регионов 17×1,7=30 кВт/час, Для Москвы 17×1,3=22 кВт/час, Для средней полы так и останется 17 кВт/час, Для юга 17×0,7=12 кВт/час.

Расчеты мощности котла по площади в равной степени применимы для разных видов котлов, независимо от используемой им энергии. Газовые, электрические, твердотопливные и другие имеют параметр, как киловатт/час, поэтому подобрать его мощность несложно, нужно лишь определить потребность дома в тепле.

Расчет мощности котла для квартиры

Часто жильцы многоквартирных домов отказываются от услуг отопления компаний тепловых сетей, потому как тарифы на тепло порой необоснованно завышены, поэтому они ставят у себя собственные котлы отопления. Расчет мощности котла для квартиры рассчитывается по её объему. Объем квартиры измеряется в М3.

Чтобы посчитать объем нужно знать площадь и высоту потолка. И по традиции приведем пример: имеется квартира в московском регионе площадью 75 м2, высота потолка 2,7 метра. Вычисляем объем: 75×2,7=202,5 м3. Согласно СНиП для 1 м3 объема квартиры требуется: 41 Вт/час для типовых панельных домов,

34 Вт/час для кирпичного дома.

Допустим, наша квартира находится в панельном доме: 202,5×41=8302.5 вт/ч. Переводим полученный результат из ватт в киловатты: 8302.5/1000= 8,3 кВт/ч Но и это еще не всё, так же как и в первой методике расчета существуют поправочные коэффициенты региональности (они такие же, как и в первом случае)

Так же плюс ко всему этому добавляется ещё один коэффициент, это количество наружных стен:

• Одна стена, коэффициент 1,1;
• Две стены, коэффициент 1,2;
• Три стены, коэффициент 1,3.

На основании вышеизложенного продолжаем рассчитывать мощность котла для уже знакомой нам квартиры: 8,3×1.3=10,79 кВт (региональный коэффициент). Квартира имеет две наружные стены: 10,79×1,2=12,9 кВатт/час. Округлив результат до 13 кВт/час, получим заветный показатель мощности котла.

Если подытожить эти два метода расчёта котла, то ещё стоит добавить, что получаемые результаты рассчитаны для отопления. Если котёл двухконтурный и используется еще для нагрева воды, то к мощности котла необходимо добавить ещё 10-20 %. Здесь зависит от предполагаемой потребности в горячей воде (душ или ванная).

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка…

domotopil.ru

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

НетДа

Наличие вентиляции

НетДа

Введите количество этажей:

12345

Перекрытие выше

Чердачные перекрытияСледующий этаж

Перекрытие ниже

Деревянные полы над подваломПредыдущий этажФундамент

Материал и толщина наружных стен

Укажите материал стен и толщинуКирпичная 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 смСруб из бревен ∅ 20 смСруб из бруса толщиной 20 смСруб из бруса толщиной 15 смСруб из бруса толщиной 10 смКаркасная (доска+минвата+доска)-20 смПенобетон 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 кирпичаГазобетон 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 смURSA PUREONE 34 RN, 10 см.

Тип окон

Укажите тип окон в помещенииОбычное окно с двойными рамамиСтеклопакет (толщина стекла 4 мм) – 4-16-4Стеклопакет (толщина стекла 4 мм) – 4-Ar16-4Стеклопакет (толщина стекла 4 мм) – 4-16-4КСтеклопакет (толщина стекла 4 мм) – 4-Ar16-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-6-4-6-4Двухкамерный стеклопакет – 4-Ar6-4-Ar6-4Двухкамерный стеклопакет – 4-6-4-6-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-Ar6-4-Ar6-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-8-4-8-4Двухкамерный стеклопакет – 4-Ar8-4-Ar8-4Двухкамерный стеклопакет – 4-8-4-8-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-Ar8-4-Ar8-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-10-4-10-4Двухкамерный стеклопакет – 4-Ar10-4-Ar10-4Двухкамерный стеклопакет – 4-10-4-10-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-Ar10-4-Ar10-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-12-4-12-4Двухкамерный стеклопакет – 4-Ar12-4-Ar12-4Двухкамерный стеклопакет – 4-12-4-12-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-Ar12-4-Ar12-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-16-4-16-4Двухкамерный стеклопакет – 4-Ar16-4-Ar16-4Двухкамерный стеклопакет – 4-16-4-16-4КДвухкамерный стеклопакет – 4-Ar16-4-Ar16-4К

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

 

 

Расчет мощности газового котла отопления от площади

Как рассчитать мощность котла отопления

Основа любого отопления — котел. От того, насколько верно подобраны его параметры зависит будет ли тепло в доме. А чтобы параметры были верными необходимо расчет мощности котла. Это не самые сложные вычисления — на уровне третьего класса, нужен будет только калькулятор и некоторые данные по вашем владениям. Со всем справитесь сами, своими руками.

Рассчитать мощность котла отопления можно несколькими способами

Общие моменты

Чтобы в доме было тепло, система отопления должна восполнять все имеющиеся потери тепла в полном объеме. Тепло уходит через стены, окна, пол, крышу. То есть, при расчете мощности котла, необходимо учитывать степень утепления всех этих частей квартиры или дома. При серьезном подходе у специалистов заказывают расчет теплопотерь здания, а по результатам уже подбирают котел и все остальные параметры системы отопления. Задача эта не сказать что очень сложная, но требуется учесть из чего сделаны стены, пол, потолок, их толщину и степень утепления. Также учитывают какие стоят окна и двери, есть ли система приточной вентиляции и какова ее производительность. В общем, длительный процесс.

Есть второй способ определить теплопотери. Можно по факту определить количество тепла, которое теряет дом/помещение при помощи тепловизора. Это небольшой прибор, который на экране отображает фактическую картину теплопотерь. Заодно можно увидеть где отток тепла больше и принять меры по устранению утечек.

Определение фактических теплопотерь — более легкий способ

Теперь о том, стоит ли брать котел с запасом по мощности. Вообще, постоянная работа оборудования на грани возможностей негативно сказывается на сроке его службы. Потому желательно иметь запас по производительности. Небольшой, порядка 15-20% от расчетной величины. Его вполне достаточно для того, чтобы оборудование работало не на пределе своих возможностей.

Слишком большой запас невыгоден экономически: чем мощнее оборудование, тем дороже оно стоит. Причем разница в цене солидная. Так что, если вы не рассматриваете возможность увеличения отапливаемой площади, котел с большим запасом мощности брать не стоит.

Расчет мощности котла по площади

Это самый простой способ подобрать котел отопления по мощности. При анализе многих готовых расчетов была выведена средняя цифра: на отопление 10 квадратных метров площади требуется 1 кВт тепла. Эта закономерность справедлива для помещений с высотой потолка в 2,5-2,7 м и средним утеплением. Если ваш дом или квартира подходят под эти параметры, зная площадь вашего дома, вы легко определяете приблизительную производительность котла.

Тепло из дома утекает в разных направлениях

Чтобы было понятнее, приведем пример расчета мощности котла отопления по площади. Имеется одноэтажный дом 12*14 м. Находим его площадь. Для этого умножаем его длину и ширину: 12 м * 14 м = 168 кв.м. По методике, делим площадь на 10 и получаем требуемое количество киловатт: 168 / 10 = 16,8 кВт. Для удобства использования цифру можно округлить: требуемая мощность котла отопления 17 кВт.

Учет высоты потолков

Но в частных домах потолки могут быть выше. Если разница составляет всего 10-15 см, ее можно не учитывать, но если высота потолков более чем 2,9 м, придется делать перерасчет. Для этого находит поправочный коэффициент (поделив фактическую высоту на стандартную 2,6 м) и на него умножают найденную цифру.

Пример поправки на высоту потолков. В здании высота потолков — 3,2 метра. Требуется пересчитать мощность котла отопления для данных условий (параметры дома те же, что в первом примере):

• Высчитываем коэффициент. 3,2 м / 2,6 м = 1,23.
• Корректируем результат: 17 кВт * 1,23 = 20,91 кВт.
• Округляем, получаем 21 кВт потребуется для обогрева.

Выбирая котел по мощности не стоит забывать, что с увеличением мощности увеличиваются и размеры агрегата

Как видите, разница вполне приличная. Если ее не учесть, нет гарантии, что в доме будет тепло даже при средних зимних температурах, а уж о сильных морозах и говорить не приходится.

Учет региона проживания

Что еще стоит учесть, так это местоположение. Ведь понятно, что на юге требуется намного меньше тепла, чем в Средней Полосе, а для тех, кто живет на севере «подмосковной» мощности явно будет недостаточною. Для учета региона проживания тоже есть коэффициенты. Даны они с некоторым диапазоном, так как в рамках одной зоны климат все-таки сильно меняется. Если дом находится ближе к южной границе, применяют меньший коэффициент, ближе к северной — больший. Стоит учитывать также и наличие/отсутствие сильных ветров и выбирать коэффициент с их учетом.

• Средняя полоса России берется за эталон. Тут коэффициент 1-1,1 (ближе к северной границе региона все-таки стоит мощность котла увеличить).
• Для Москвы и Подмосковья полученный результат требуется умножить на 1,2 — 1,5.
• Для северных регионов при расчете мощности котла по площади, найденную цифру умножают на 1,5-2,0.
• Для южной части региона коэффициенты понижающие: 0,7-0,9.

Учитывать регион проживания тоже обязательно

Пример корректировки по зонам. Пусть дом, для которого делаем расчет мощности котла, находится на севере Подмосковья. Тогда найденная цифра 21 кВт умножается на 1,5. Итого получаем: 21 кВт * 1,5 = 31,5 кВт.

Как видите, если сравнивать с первоначальной цифрой, полученной при расчете по площади (17 кВт), полученная в результате использования всего двух коэффициентов, значительно отличается. Почти в два раза. Так что эти параметры необходимо учитывать.

Мощность двухконтурного котла

Выше шла речь о расчете мощности котла, который работает только на отопление. Если вы планируете еще и воду греть, необходимо производительность еще увеличить. В расчет мощности котла с возможностью подогрева воды для бытовых нужд закладывают 20-25% запаса (умножить надо на 1,2-1,25).

Чтобы не пришлось покупать очень мощный котел, надо дом максимально утеплить

Пример: корректируем под возможность ГВС. Найденную цифру 31,5 кВт умножаем на 1,2 и получаем 37,8 кВт. Разница солидная. Обратите внимание, что запас на подогрев воды берется уже после учета в расчетах местоположения — температура воды от местоположения тоже зависит.

Особенности расчета производительности котла для квартир

Расчет мощности котла для отопления квартир высчитывается по той же норме: на 10 квадратных метров 1 кВт тепла. Но коррекция идет по другим параметрам. Первое, что требует учета — наличие или отсутствие неотапливаемого помещения сверху и снизу.

• если внизу/вверху находится другая отапливаемая квартира, применяется коэффициент 0,7;
• если внизу/верху неотапливаемое помещение, никаких изменений не вносим;
• отапливаемый подвал/чердак — коэффициент 0,9.

Стоит также при расчетах учесть количество стен, выходящих на улицу. В угловых квартирах требуется большее количество тепла:

• при наличии одной внешней стены — 1,1;
• две стены выходят на улицу — 1,2;
• три наружные — 1,3.

Учитывать надо количество наружных стен

Это основные зоны, через которые уходит тепло. Их учитывать обязательно. Можно еще принять во вминание качество окон. Если это стеклопакеты, корректировки можно не вносить. Если стоят старые деревянные окна, найденную цифру надо умножить на 1,2.

Также можно учесть такой фактор, как месторасположение квартиры. Точно также требуется увеличивать мощность, если хотите покупать двухконтурный котел (для подогрева горячей воды).

Расчет по объему

В случае с определением мощности котла отопления для квартиры можно использовать другую методику, которая основывается на нормах СНиПа. В них прописаны нормы на отопление зданий:

• на обогрев одного кубометра в панельном доме требуется 41 Вт тепла;
• на возмещение теплопотерь в кирпичном — 34 Вт.

Чтобы использовать этот способ, надо знать общий объем помещений. В принципе, этот подход более правильный, так как он сразу учитывает высоту потолков. Тут может возникнуть небольшая сложность: обычно мы знаем площадь свой квартиры. Объем придется высчитывать. Для этого общую отапливаемую площадь умножаем на высоту потолков. Получаем искомый объем.

Расчет котла отопления для квартир можно сделать по нормативам

Пример расчета мощности котла для отопления квартиры. Пусть квартира находится на третьем этаже пятиэтажного кирпичного дома. Ее общая площадь 87 кв. м, высота потолков 2,8 м.

1. Находим объем. 87 * 2,7 = 234,9 куб. м.
2. Округляем — 235 куб. м.
3. Считаем требуемую мощность: 235 куб. м * 34 Вт = 7990 Вт или 7,99 кВт.
4. Округляем, получаем 8 кВт.
5. Так как вверху и внизу находятся отапливаемые квартиры, применяем коэффициент 0,7. 8 кВт * 0,7 = 5,6 кВт.
6. Округляем: 6 кВт.
7. Котел будет греть и воду для бытовых нужд. На это дадим запас в 25%. 6 кВт * 1,25 = 7,5 кВт.
8. Окна в квартире не меняли, стоят старые, деревянные. Потому применяем повышающий коэффициент 1,2: 7,5 кВт * 1,2 = 9 кВт.
9. Две стены в квартире наружные, потому еще раз умножаем найденную цифру на 1,2: 9 кВт * 1,2 = 10,8 кВт.
10. Округляем: 11 кВт.

В общем, вот вам эта методика. В принципе, ее можно использовать и для расчета мощности котла для кирпичного дома. Для других типов стройматериалов нормы не прописаны, а панельный частный дом — большая редкость.

Делаем правильный расчет мощности газового котла отопления

Как подобрать мощность котла на газе

Расчет мощности газового котла отопления от площади, осуществляется тремя разными способами:

• Точные теплотехнические расчеты выполняются только после аудита здания на предмет возможных теплопотерь. Для исследования, используют тепловизор. Учитывается месторасположение отапливаемого здания. Вычисления выполняют по сложным теплотехническим формулам.
  1. Минус решения – затраты на оплату услуг специалиста.
  2. Преимущество – максимально точные результаты вычислений.

Онлайн – калькулятор – подсчеты выполняются посредством специальной программы. Для получения результатов потребуется ввести данные о теплоизоляции, общем количестве оконных и дверных проемов, толщине стен и т.п.
Использование онлайн калькулятора, оптимальное решение при расчетах котельного оборудования для бытовых нужд. С его помощью, подбирают теплогенератор с наименьшей погрешностью по производительности, без материальных затрат.

Самостоятельные подсчеты на квадратные метры отапливаемого помещения. Чтобы высчитать рабочие параметры, не обязательно пользоваться сложными вычислениями и онлайн калькуляторами.
Произвести расчет соотношения необходимой мощности газового котла, относительно площади помещения, можно самому, не прибегая к услугам специалистов, без программного обеспечения. Вычисления выполняют по формуле 1 кВт = 10 м². Выбор газового котла с помощью данных расчетов, подходит для помещений со средней степенью теплоизоляции, высотой потолков 2,7 м.

Европейские производители, нередко рассчитывают производительность котельного оборудования от объема помещения. Поэтому, в технической документации, указывается возможность обогрева в м³. Этот фактор учитывают при выборе агрегата, изготовленного в странах ЕС.

Большинство консультантов, продающих отопительное оборудование, самостоятельно подсчитывают необходимую производительность при помощи формулы 1 кВт=10 м². Дополнительные подсчеты, осуществляют по количеству теплоносителя в отопительной системе.

Расчет одноконтурного котла отопления

Как уже замечалось выше, самостоятельные подсчеты рабочих параметров отопительного оборудования, выполняют по формуле 1 кВт =10 м². К полученному результату, добавляют 15-20% запаса, благодаря чему, теплогенератор, даже в сильные морозы, не работает на полную нагрузку, что продлевает срок его эксплуатации.

Для примера, можно подсчитать, какая производительность необходима для газовой котельной в частном доме:

• Для 60 м² – удовлетворить потребность в тепле сможет агрегат на 6 кВт + 20% = 7,5 киловатт. Если нет модели с подходящим типоразмером производительности, предпочтение отдают отопительному оборудованию с большим значением мощности.
• Подобным образом выполняют подсчеты для 100 м² – необходимая мощность котельного оборудования, 12 кВт.
• Для отопления 150 м² нужен газовый котел, мощностью 15 кВт + 20% (3 киловатта) = 18 кВт. Соответственно, для 200 м², требуется котел на 22 кВт.

Данные вычисления подходят исключительно для одноконтурных моделей, не подключенных к бойлеру косвенного нагрева.

Как рассчитать мощность двухконтурного котла

Формула расчета требуемой мощности двухконтурного газового котла по площади отопления и точек водоразбора ГВС, следующая, 10 м² = 1 кВт +20% (запаса мощности) + 20% (на нагрев воды). Получается, что к высчитанной производительности, добавляют сразу 40%.

Мощность двухконтурного газового котла для отопления и нагрева горячей воды для 250 м², составит 25 кВт + 40% (10 киловатт) = 35 кВт. Вычисления подходят для двухконтурного оборудования. Для подсчета производительности одноконтурного агрегата, подключенного к бойлеру косвенного нагрева, используют другую формулу.

Расчет мощности бойлера косвенного нагрева и одноконтурного котла

Чтобы рассчитать необходимую мощность одноконтурного газового котла с бойлером косвенного нагрева, необходимо выполнить следующие действия:

• Определить какой объем бойлера будет достаточным, чтобы обеспечить потребности жильцов дома.
• В технической документации к накопительной емкости, указана необходимая производительность котельного оборудования, чтобы поддерживать нагрев горячей воды, без учета необходимого тепла на отопление. Бойлер на 200 литров, в среднем потребует около 30 кВт.
• Высчитывается производительность котельного оборудования, требуемая для отопления дома.

Полученные цифры складываются. От результата отнимается сумма, равная 20%. Это необходимо сделать по той причине, что, нагрев не будет одновременно работать на отопление и ГВС. Расчет тепловой мощности одноконтурного отопительного котла, с учетом внешнего нагревателя воды для горячего водоснабжения, делается с учетом этой особенности.

Какой запас мощности должен быть у газового котла

Запас производительности рассчитывается в зависимости от конфигурации отопительного оборудования:

• Для одноконтурных моделей, запас составляет около 20%.
• Для двухконтурных агрегатов, 20%+20%.
• Котлы с подключением к бойлеру косвенного нагрева – в конфигурации накопительной емкости, указан необходимый дополнительный запас производительности.

Указанный запас мощности, действителен для помещений до 300 м². Дома с большей площадью требуют проведения грамотных теплотехнических расчетов.

Расчет потребности газа, исходя из мощности котла

Формула расчёта расхода газа, в зависимости от мощности используемого котла, принимает во внимание КПД отопительного оборудования. У стандартных моделей классического отопительных теплогенераторов, коэффициент полезного действия составит 92%, у конденсационных до 108%.

На практике, это означает, что 1 м³ газа, равен 10 кВт тепловой энергии, при условии 100% теплоотдачи. Соответственно, при КПД 92%, затраты топлива составят 1,12 м³, а при 108% не более 0,92 м³.

Методика расчета объема потребленного газа учитывает производительность агрегата. Так, 10 кВт прибор отопления, в течение часа, спалит 1,12 м³ топлива, 40 кВт агрегат, 4,48 м³. Данную зависимость потребления газа от мощности котельного оборудования, учитывают при сложных теплотехнических расчетах.

Соотношение также заложено в онлайн калькуляторы рассчитывающие затраты на отопление. Производители нередко указывают средний расход газа для каждой выпускаемой модели.

Чтобы полностью подсчитать приблизительные материальные затраты на отопление, потребуется рассчитать потребление электроэнергии в энергозависимых котлах отопления. На данный момент, котельное оборудование, работающее на магистральном газе, являются наиболее экономичным способом обогрева.

Для отапливаемых зданий большой площади, вычисления осуществляют исключительно после проведения аудита на предмет теплопотерь здания. В остальных случаях, при вычислениях пользуются специальными формулами или онлайн сервисами.

Расчет мощности и температуры тёплого водяного пола

Как рассчитать мощность котла газового

При обустройстве дома отопительной системой следует особое внимание уделить такому элементу, как котел. Именно от него во многом зависит качество и эффективность работы всего обогревательного контура. Подбирается устройство такого плана в зависимости от некоторых данных и расчетов, при грамотном выполнении которых можно сократить расходы на приобретение топливных или энергетических ресурсов. А как правильно выполнить расчет мощности котла для отопления дома, вы узнаете из этой статьи.

1. Что учитывают при выборе оборудования
2. Какие характеристики влияют на расчет
3. Что нужно учитывать в обязательном порядке
4. Не забываем учитывать возможные теплопотери
5. Самый простой способ определения производительности нагревателя

Что учитывают при выборе оборудования

Расчёт мощности котла отопления – важный и ответственный процесс, от которого зависит эффективность прогрева всего жилья.

Для обустройства отопительной системы в одноэтажном доме нет необходимости в приобретении сверхмощного нагревателя. Это будет лишней тратой денежных средств, поскольку он будет работать лишь на половину своих возможностей – ровно на столько, сколько потребуется для отопления дома.

Основным параметром, который учитывается при вычислении мощности котла отопления, является площадь дома, которая нуждается в обогреве. То есть берем в учет только те помещения, где есть необходимость в установке радиаторов. Кроме этого, следует подбирать установку по принципу полного или неполного проживания в доме. Так, если вы планируется круглогодичное пребывание, потребуется аппарат с высокой пропускной способностью. Тогда как для устройства отопительной системы в летнем домике необходимости в таком агрегате нет. Достаточно будет одного электрообогревателя, чтобы поддержать в помещении комфортные температурные условия.

Какие характеристики влияют на расчет

Если вы хотите получить максимально точный результат, то наверняка вам подойдет методика, предоставленная в СНиП раздел II-3-79. Этот метод характеризуется на использовании следующих сопутствующих факторах:

• наличие теплоизоляционного слоя в постройке;
• метод подключения теплообменников – одноконтурный, двухконтурный или трехконтурный;
• данные о температурных условиях в отдельно взятой комнате;
• среднестатистическая температура в области в наиболее холодное время года;
• наличие дополнительных подогревательных источников.

Для выполнения точных вычислений берется во внимание даже такая информация, как данные о количестве бытовой и цифровой техники, которые в той или иной степени способны выделять энергию в помещении. Некоторые из видов бытовой техники, к примеру, холодильники, могут выступать в качестве дополнительного источника прогрева сооружения.

Справедливости ради стоит отметить, что далеко не каждый домовладелец занимается расчётом мощности котла. Так, многие из нас приобретают готовые контуры, которые оснащены отопительным узлом с завышенными мощностными характеристиками, что позволяет избежать непредвиденных ситуаций. По конечному счету, какой бы способ подключения теплообменников вы бы не выбрали, КПД котла будет на порядок выше вычислительных данных. Но вместе с тем, такие блоки – удовольствие не дешевое, поэтому лучше один раз провести вычисления производительности подобного агрегата, чем переплачивать за потребление лишнего топлива.

Что нужно учитывать в обязательном порядке

Итак, мы уже с вами выяснили, что самым важным критерием правильного расчета мощности котла является площадь отапливаемого сооружения. Так, следует придерживаться универсальной формулы:

на 10 кв.м площади требуется 1 кВт тепла

За основу принимается площадь коттеджа или дома, утепленного по всем правилам – стены, потолок и кровля, плюс металлопластиковые окна и утепленная входная дверь. Также учитывается стандартный передел высоты потолочного перекрытия в пределах 3х метров. Это основа любого расчета, который впоследствии можно изменять в ту или лдругую сторону в зависимости от качества строения.

Если оборудование будет использоваться не только для отопления, но и горячего водоснабжения, к расчету прибавляете еще 20%, чего будет достаточно для получения нужного объема горячей воды.

Если вы не хотите выполнять точный расчет мощности котла, то можно воспользоваться следующими усредненными данными, которые помогут вам выбрать подходящее нагревательное устройство для вашего жилья:

Площадь дома, утепленного по всем правилам, кв. м

Не забываем учитывать возможные теплопотери

Вне зависимости от того, какой метод подсоединения радиаторов и топливо будет использоваться, тепловая магистраль в любом случае будет терять энергию:

• 15% — регулярное проветривание сооружения;
• 35% — слабое утепление стеновых перекрытий и напольной поверхности;
• 10% — остекление старого образца;
• 15% — нахождение под полом подвала, который не оснащен хорошей теплоизоляцией;
• 25% — теплопотери через неутепленную крышу.

Поэтому крайне важно перед тем, как рассчитать мощность котла отопления для дома, попытаться исправить хоть один из вышеуказанных пунктов потери тепловой энергии. Ведь это позволит вам сократить расходы, как на приобретение оборудования с высокой пропускной способностью, так и на оплату счетов за потребление энергоресурсов.

Для утепления кровли, пола и фасада могут быть использованы разные материалы – базальтовая вата, пеноплекс, экструдированный пенополистирол, пенополиуретан. Последний считается самым доступным и простым способом изоляции, который, тем не менее, имеет свои особенности монтажа.

При этом обратите внимание на то, что со временем любой утеплитель, за редким исключением, будут разрушать грызуны. Они его не едят, но используют как строительный материал для собственных норок. Как от этого избавиться. Вы узнаете в статье «Какой утеплитель не грызут мыши» .

Самый простой способ определения производительности нагревателя

Чтобы провести расчет производительности газового котла отопления от площади, можно использовать простейшую формулу:

• S – общая площадь сооружения;
• W – пропускная способность блока;
• W_уд – среднестатистическая удельная пропускная способность, которая зависит от климата региона и температурной таблицы.

Рассмотрим эту формулу на примере. Так, допустим, мы вычисляем производительность нагревателя для помещения в 130 кв.м, которое располагается в Краснодарском крае. Кроме этого, в качестве обвязки используется система с гравитационной циркуляцией теплоносителя. Что же касается самого топлива, то наиболее распространенный – это газ. Он, по сравнению с другими альтернативными видами топливных ресурсов и дешевле, и доступнее. Так, учитывая местоположение нашего дома, можно с легкостью установить Wуд, которая составляет 0,85 кВт/кВ.м. Эту цифру мы берем из справочника СНиП.

Далее нужно определить промежуточный коэффициент:

Это число отвечает условию, что на обогрев каждых 10 квадратных метров необходимо затратить 1 киловатт тепловой энергии, которая будет производиться аппаратом.

Теперь можно определить мощностные характеристики аппарата:

Это и есть то число, которое необходимо для прогрева здания заданной площади. Для того чтобы использовать горячую воду, подогреваемую тепловым блоком, увеличиваем этот показатель на 20%:

С учетом того, что наша магистраль работает без насосной установки, то возможны перепады давления, поэтому потребуется получившийся показатель увеличить еще на 15%:

Если сравнить с линейкой товаров, которые предлагают нам производители подобной техники, то наиболее подходящим вариантом станет установка, производительностью не более 18 кВт.

Вот, собственно, и все тонкости определения производительности узла для обустройства жилья эффективно работающей отопительной системой. Надеемся, наши советы помогут вам сделать правильный выбор.

ВИДЕО: Расчет мощности котла отопления

Источники: http://stroychik.ru/otoplenie/raschet-moshhnosti-kotla, http://avtonomnoeteplo.ru/otopitelnye_kotly/377-kak-rasschitat-moschnost-gazovogo-kotla.html, http://www.portaltepla.ru/gazovie-kotli/kak-rasschitat-moshnost-kotla-gazovogo/

Методы расчета коэффициентов работы парового котла в различных условиях эксплуатации с использованием вычислительного термодинамического моделирования

https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.117221Получить права и содержание

Основные моменты

•

Расчет представлена ​​методика работы пылеугольного котла.

•

Выполнено моделирование работы котла с использованием разработанной термодинамической модели.

•

Проанализирована работа парового котла в различных условиях эксплуатации.

•

Рассчитан энергетический и эксергетический КПД котла.

•

Расчет КПД котла проводился при разной нагрузке котла и для разных видов угля.

Реферат

В статье представлены результаты анализа пылевидного угольного парового котла при различных условиях эксплуатации. Для исследования эффективности анализируемого парового котла был проведен энергетический и эксергетический анализ, а также определены основные режимы работы дымовых газов – воздуха и водяного пара.Для расчета энергоэффективности котла применялся косвенный метод и расчет индивидуальных потерь котла. Термодинамическая модель была разработана для моделирования работы котла при частичной загрузке котла. Точность результатов модели была проверена при трех различных частичных нагрузках. Термодинамическая модель была создана с использованием программного обеспечения Ebsilon Professional и 0-мерного термодинамического моделирования. Результаты по форме и распределению температуры пара на выходе всех поверхностей нагрева подтверждены имеющимися данными измерений котла.Относительная погрешность расчета температуры пара не превышает 4,5%. Разработанная модель позволяет проводить расчеты для переменных входных условий с целью определения основных параметров работы котла и общего КПД котла. Представленные методы расчета были применены для выявления изменения КПД котла и основных параметров котла при работе с различными частичными нагрузками и при сжигании различных видов угля. Различные условия эксплуатации оказывают большое влияние на производительность котла.Энергетический и эксергетический анализ рабочих параметров котла был использован для оценки общего КПД котла. Результаты были представлены в виде общего КПД котла и потерь котла в зависимости от нагрузки котла и теплотворной способности топлива.

Ключевые слова

Термодинамический анализ

Паровой котел

Гибкость

Численное моделирование

Энергоэффективность котла

Энергетический анализ

Эксергетический анализ

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

© 2020 Авторы.Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Расчет тепловой мощности и КПД электростанции

Тепловая мощность (HR) = Тепловая нагрузка / Выработка электроэнергии =

ккал / кВт · ч.

Общая тепловая нагрузка:

В химическая энергия, доступная в топливе (уголь, биомасса, нефть, газ и т. д.) превращается в тепловую энергию в котлах, этот процесс называется окислением. В тепло, имеющееся в топливе, измеряется в единицах Ккал / кг, КДж / кг или БТЕ.Часть этого топлива используется в качестве полезного тепла, а остальная часть теряется в виде сухих дымовых газов. потери, потери влаги, несгоревшие потери, радиационные / конвекционные потери и т. д., исходя из КПД котла, эта тепловая энергия из топлива утилизируется, обычно использование тепла топлива составляет от 60 до 90%.

Этот тепло, выделяемое в котлах за счет окисления топлива, используется для выработки высоких давление и температура пара. Образовавшийся таким образом пар подается в пар. Турбина, где эта тепловая энергия, также называемая тепловой энергией, преобразуется в Затем кинетическая энергия превращается в механическую энергию в паровой турбине и, наконец, в механическую энергию. энергия в электрическую энергию в генераторе.

Так общая тепловая энергия электростанции = химическая энергия + тепловая энергия + кинетическая энергия энергия + механическая энергия

Выход = Электрическая мощность

кВтч

Тепло коэффициент = погонная энергия / выработка электроэнергии

Эффективность:

Эффективность это не что иное, как отношение проделанной полезной работы к выделенному теплу. Этот означает, что трение и другие потери вычитаются из работы, выполненной термодинамические циклы.

В КПД котла = тепло от котла / подвод тепла к котлу

Нагревать мощность – Тепловая энергия в паре, а потребляемое тепло – теплотворная способность, присутствующая в топливо

В случае турбины, КПД = 860 X 100 / Тепловая мощность турбины

Кейс-1: Валовой тепловой мощности ТЭЦ

В тепловые электростанции вся тепловая энергия вырабатывается из пара генераторы / котлы используются только для выработки электроэнергии.

Пример: A ТЭЦ мощностью 100 МВт работает на 100% ПНФ, который потребляет около 55 млн тонн. угля, имеющего ГТС 4500 ккал / кг в час, затем рассчитайте валовое тепловое скорость завода

Мы иметь,

Валовой тепловая мощность станции = Подвод тепла к установке / Выработка электроэнергии = Израсходованное топливо (MT) X GCV (ккал / кг) топлива / Выработка электроэнергии / МВтч = (55 Х 4500) / 100

= 2475 ккал /

кВт · ч Выше проблему можно решить, переведя расход топлива в кг / час и мощность поколение в

КВтч, тогда тепловая мощность может быть рассчитана как,

= 55 X 1000 X 4500 / (100 X 1000) = 2475 ккал / кВт · ч

Станция тепловая мощность ТЭЦ

В тепловая энергия когенерационной установки используется для технологических нужд и электроэнергии поколение.В когенерационной установке есть различные источники ввода тепла и выход на станцию ​​и со станции, где как на ТЭЦ Источники ввода и вывода тепла – это всего лишь один.

Нагревать ввод в станцию ​​в виде тепловой энергии, присутствующей в топливе, сделать воды и возвратного конденсата из технологического процесса.

Нагревать выход со станции в виде тепловой энергии в технологическом паре и производство электроэнергии

Когенерация тепловая мощность = (Израсходованное топливо (т) X ВТС топлива (ккал / кг + количество возвратный конденсат из процесса (MT) X его энтальпия (ккал / кг) + количество подпиточная вода (MT) x ее энтальпия ккал / кг) – (Количество технологического пара (MT) X ее энтальпия в ккал / кг) / Выработка электроэнергии в МВт

Пример: Когенерационная установка, основанная на процессах, имеет следующие данные по тематическому исследованию на полный рабочий день.Рассчитать тепловую мощность станции

	Общий потребление угля Q1
	Валовой теплотворная способность угля G
	Стим подается на завод-технологический процесс-1 при 2 кг / см2г и 135 0C Q2
	Стим отдано цеху-2 при 7 кг / см2г и 175 0C Q3
	Возвращение конденсат технологической установки-1 при температуре 120 0С Q4
	Возвращение конденсат технологической установки-2 при температуре 85 0С Q5
	DM подпитка котла при температуре 25 0С Q6

Из вышеперечисленные данные имеем,

Энтальпия пара, отданного в технологическую установку-1 h3 = 666.71 ккал / кг …… .. См. Паровую таблицу

Энтальпия пара, подаваемого в технологическую установку-2 h4 = 651,68 ккал / кг

Энтальпия обратного конденсата технологического 1 h5 = 120,3 ккал / кг

Энтальпия обратного конденсата технологического-2 h5 = 85 ккал / кг

Энтальпия подпиточной воды h6 = 25 ккал / кг

У нас есть тепловая мощность станции = ((Расход топлива X GCV + Теплосодержание в обратном конденсате + Теплосодержание подпиточной воды-Сумма теплосодержания технологического пара)) / Энергетика.

знак равно Q1X G + Q4 X h5 + Q5X h5 + Q6X h6) – (Q2 X h3 + Q3 X h4)) / Выработка электроэнергии

= ((875 5100 х + 3350 х 120.3 + 135 x 85 +490 x 25) – (3720 x 666,71 + 192 x 651,68)) / 977

Тепловая мощность и КПД турбины:

Случай-I: Тепловая мощность турбины ТЭЦ при гарантии работоспособности (PG) тест

Турбина Тепловая скорость (THR) = Расход пара X (Энтальпия пара-Энтальпия питательной воды) / Мощность поколение

Корпус-II: Тепловая мощность турбины ТЭЦ при нормальных условиях эксплуатации и техобслуживания

Турбина Тепловой расход (THR) = (Расход пара X Энтальпия расхода пара-питательной воды X Энтальпия питательная вода) / Производство электроэнергии

Турбина эффективность дается

Турбина КПД = 860 X 100 / Тепловая мощность турбины

Пример: Турбина мощностью 22 МВт имеет поток пара на входе 100 т / ч при давлении и температуре 110 кг / см2 и 535 ° C соответственно, затем рассчитайте тепловую мощность турбины в как тестовый пример PG, так и состояние O&M, а также рассчитать КПД турбины в в обоих случаях.Учтите, что температура питательной воды на входе в экономайзер составляет 195 град. c & расход 102 т / ч.

Решение:

Турбина Энтальпия пара на входе при рабочем давлении и температуре h2 = 824 ккал / кг

Кормить энтальпия воды = h3 = 198,15 ккал / кг

Стим расход = 100 т / ч

Власть генерация = 22 МВт

Турбина тепловая мощность тепловой электростанции при проведении гарантийных испытаний (PG)

Турбина Тепловая нагрузка (THR) = (100 X (824-198.15) / 22) = 2844,77 ккал /

кВт · ч

Турбина КПД = (860 X 100) / 2844,77 = 30,23%

Турбина тепловая мощность тепловой электростанции при нормальных условиях эксплуатации и техобслуживания

Турбина Тепловая нагрузка (THR) = (100 X 824-102 X 198,15) / 22 = 2826,25 ккал / кг

Турбина КПД = (860 X 100) / 2826,25 = 30,42%

Корпус-III: Когенерация Тепловая мощность турбины

В случае Когенератора, Тепловая мощность турбины рассчитывается с учетом вытяжек и получен возвратный конденсат.

Формула-1

Co-gen-THR = ((Расход пара на входе в турбину X его энтальпия) – (Расход технологического пара X энтальпия Расход отработанного пара X Энтальпия)) Выработка электроэнергии

Формула-2

Co-gen-THR = ((Расход пара на входе в турбину X его энтальпия + Расход возвратного технологического конденсата X его энтальпия + поток подпиточной воды X его энтальпия) – (поток технологического пара X Энтальпия + Расход питательной воды X Энтальпия)) Выработка электроэнергии

Пример: 21 Конденсаторно-отборная турбина МВт имеет расход пара на входе 120 т / ч при 88 кг / см2г. давление и температура 520 ° C, он имеет два отжима, сначала при 16 кг / см2г. давление и температура 280 ° C при расходе 25 т / ч и второй при 2.5 кг / см2г давление и температура 150 0C при расходе 75 т / ч. Остающийся пар идет в конденсатора при давлении выхлопа 0,09 кг / см2а. Рассчитайте тепловую мощность турбины и тепловой КПД с использованием обеих формул. Считайте, что пар, подаваемый на процесс, равен На 10 т / час меньше, чем каждый отбор, возвратный конденсат из процесса составляет 70 Т / ч при температуре 90 ° C, расход питательной воды 122 т / ч при температуре 195 ° C и поток подпиточной воды 13 т / ч при температуре 28 град.

Данный что,

Власть генерирующая мощность турбины = 21 МВтч

Q1 = 120 т / ч

Энтальпия h2 при 88 кг / см2g и 5200C = 820.66 ккал / кг

Q2 = 25 TPH

h3 в 16 кг / см2г и 2800C = 715,88 ккал / кг

Q3 = 75 TPH

h4 на 2,5 кг / см2г и 1500C = 658,40 ккал / кг

Конденсатор расход пара Q4 = Q1-Q2-Q3 = 120-25-75 = 20 т / ч

h5 на давление выхлопа = 44,06 ккал / кг

Формула-1

Коген-Турбина тепловой поток (THR) = (Тепло, подаваемое в турбину – Сумма отвода и отвода тепло) / Производство электроэнергии = ((Q1 X h2) – (Q2 X h3 + Q3 X h4). + Q4 X h5)) / Производство электроэнергии = ((120 Х 820.66) – (25 Х 715,88 +75 Х 658,40 + 20 Х 44,06)) / 21 = 1443,85 ккал / кВт · ч Турбина тепловой КПД = (860 X 100) / Тепловая мощность турбины = (860 х100) / 1443,85 = 59,56%

Co-gen-THR = ((Расход пара на входе в турбину X его энтальпия + Расход возвратного технологического конденсата X его энтальпия + поток подпиточной воды X его энтальпия) – (поток технологического пара X Энтальпия + Расход питательной воды X Энтальпия)) Выработка электроэнергии

THR = ((120 Х 820.66 +90 X 90 +13 x 28) – (15 X 715,88 + 65 X 658,40 + 120 X 198,15)) / 21

THR = 1495,73 ккал /

кВт · ч Турбина тепловой КПД = (860 X 100) / Тепловая мощность турбины = (860 x100) / 1495,73 = 57,49%

Расчет котла для экзамена на инженера по эксплуатации котла (BOE)

1-Процент кислорода в котле выход дымовых газов – 4.9%, тогда какой будет процент лишнего воздуха?

У нас избыток воздух EA = O2 X 100 / (21-O2)

EA = 4,7 X 100 / (20-4,7)

EA = 30,71%

2-Расчет уровня кислорода (O2) в дымовых газах, если избыток воздуха составляет 25%

У нас есть избыток воздух EA = O2 X 100 / (21-O2)

25 = O2 X 100 / (21-O2)

O2 = 4.2%

3-А Горение котла системе требуется 5,5 кг воздуха для сжигания 1 кг топлива, затем рассчитайте общее количество воздуха, необходимого для полного сгорания, если его дымовой газ содержит 4,1% O2

У нас есть,

Общий воздух = (1 + EA / 100) X Теоретический воздух

EA = O2 X 100 / (21-O2)

EA = 4,1 X 100 / (20-4,1) = 25,78%

Следовательно, Итого воздух = (1 + 25,78 / 100) X 5,5 = 6,92 кг воздуха на 1 кг сжигаемого топлива

4-A Угольный котел, имеющий общая площадь нагреваемой поверхности 5200 м2 производит 18 кг пара на квадратный метр на час поверхности нагрева, затем рассчитайте мощность котла в TPH

Мощность котла = (Нагрев, g площадь поверхности X Производство пара на квадратный метр)

Мощность котла = 5200 X 18 = 93600 кг / час = 93600/1000 = 93.6 TPH

5-Рассчитайте Теоретические объемы воздуха и избыток воздуха, необходимые для сжигания 10 тонн угля, содержащего углерод. (C) 48%, водород (h3) 3,8%, кислород (O2) 8,2% и сера (S) 0,6% в нем. Для Оператор полного сгорания поддерживает 4% O2 в дымовых газах.

У нас есть Теоретический воздух, Th = (11,6 X% C + 34,8 X (h3-O2 / 8) + 4,35 X S) / 100

Th = (11,6 X 48 + 34,8 X (3,8-8,2 / 100) + 4,35 X 4) / 100

Th = 5.84 кг / кг топлива

У нас избыток воздух EA = O2 X 100 / (21-O2)

= 4 X 100 / (21-4) = 23,52%

Общий воздух = (1 + EA / 100) X Теоретический воздух

Общий воздух = (1 + 23,52 / 100) X 5,84 = 7,21 кг воздуха на кг сожженного топлива

6-Рассчитайте необходимое количество кислорода для полного сгорания 1 кг углерода

При полном сгорании углерод становится углеродом диоксид

C + O2 = CO2 + тепло (8084 ккал / кг)

Запишите молекулярную массу углерода, кислород и углекислый газ

12 + 32 = 44

Разделить на 12

1 + 2.67 = 3,67

Итак, для полного сжигание 1 кг углерода

7-Рассчитать количество кислорода, необходимого для полного сгорания 1 кг метана

При полном сгорании метан становится углеродом диоксид и вода

Ch5 + 2O2 = CO2 + 2h3O Heat

Запишите молекулярную массу метана, кислород и углекислый газ

16 + 64 = 44 + 36

Разделить на 16

1 + 4 = 2,75 + 2.25

Итак, для полного сжигание 1 кг метана

8-А Проба угля, имеющая Содержание углерода, водорода, кислорода и серы 50%, 3,5%, 8,6% и 1% соответственно, затем рассчитайте ВТС угля.

ВТС угля = (8080 X C + 34500 X (h3-O2 / 8) + 2440 X S)) / 100

GCV угля = (8080 X 50 + 34500 X (3,5-8,6 / 8) + 2440 X 1)) / 100 = 4901 Ккал / кг

ПРОЧИТАТЬ Книги по эксплуатации и техническому обслуживанию электростанции

9-A Котел использует импортные угля для производства 100 т / ч пара, O2 и CO2 в дымовых газах составляют 5% и 14.5% соответственно. Рассчитайте массу образовавшегося дымового газа, если окончательный анализ топлива.

Углерод C = 52%

Водород h3 = 3,25%

Кислород O2 = 8,3%

Сера S = 0,3%

Азот N2 = 1,1%

У нас есть Теоретический воздух, Th = (11,6 X% C + 34,8 X (h3-O2 / 8) + 4,35 X S) / 100

Th = (11,6 Х 52 + 34.8 X (3,25-8,3 / 100) + 4,35 X 0,3) / 100

Th = 6,82 кг / кг топлива

У нас избыток воздух EA = O2 X 100 / (21-O2)

= 5 X 100 / (21-5) = 31,25%

Общий воздух = (1 + EA / 100) X Теоретический воздух

Общий воздух = (1 + 31,25 / 100) X 6,82 = 8,95 кг воздуха на кг сожженного топлива

Масса образовавшегося дымового газа Mfg = Масса CO2 в дымовых газах + Масса N2 в топливе + Масса N2 в воздухе + Масса O2 в дымоходе газ + Масса SO2 в дымовых газах

Масса образовавшихся дымовых газов Mfg = (Углерод процент в топливе X Мол.вес CO2) / Мол. вес углерода + 0,011 + (8,95 X 77/100) + ((8,95-6,82) X 23/100) + (0,003 X мол. Вес SO2) / Молекулярная масса серы

Масса образовавшегося дымового газа Mfg = (0,52 X 44 / 12) + 0,011 + 6,89 + 0,49 + (0,003 X 64) / 32 = 9,3 кг дымового газа на 1 кг топливо сгорело.

10-Расчет серы диоксида, вырабатываемого в день в котле мощностью 150 т / час, где сжигается уголь 0,5% серы. Учитывайте соотношение пара и топлива 5,5, и котел работает на полную мощность. нагрузка 24 часа.

Имеем S + O2 = SO2

32 + 32 = 64

1 + 1 = 2

То есть из 1 кг серы образуется 2 кг Диоксид серы при полном сгорании.

Всего угля, потребленного за день = произведено пар за 24 часа / Соотношение пара и угля

Общее количество угля, потребленного за день = 150 X 24 / 5,5

Общее количество угля, потребленного за день = 654,54 Тонн / день

Таким образом, общее количество произведенного SO2 = 654,54 X 2 = 1309,08 тонн

11-A 100 т / час уголь котел генераторный 8.5 кг дымовых газов (Mfg) на кг топлива, сожженного при 150 градусах (Tfg) Рассчитайте потери тепла из-за потери сухого дымового газа. Рассмотрим уголь GCV 5000 ккал / кг и температура окружающего воздуха 25 ° C (Ta)

Тепловые потери из-за сухого дымового газа = Масса дымохода газ (Mfg) X Удельная теплоемкость дымового газа (Cp) X (Tfg-Ta)

Тепловые потери из-за сухого дымового газа = 8,5 X 0,24 X (150-25) = 255 ккал / кг (Удельная теплоемкость дымовых газов = 0,24 ккал / кг)

% тепловых потерь = 255 X 100 / GCV угля = 25500 / 5000 = 5,1%

12-Рассчитать тепло потери из-за образования воды из 3.22% водорода присутствует в угле GCV 4500 ккал / кг. Учтите, что температура дымовых газов на выходе из котла составляет 145 ° C и окружающей среды. температура 30 град C

Потери тепла из-за образования воды из водорода в топливе = 9 X h3 X (584 + Удельная влажность (Cp) X (Tfg-Ta)

= 9 X 0,0322 X (584 + 0,45 X (145-30)) = 184,24 ккл / кг

% от потери тепла = 184,24 X 100 / GCV угля = 18424/4500 = 4,09%

13-Рассчитайте тепло потери из-за содержания влаги 20% (M) в угле GCV 3900 ккал / кг.Рассмотреть возможность Температура дымовых газов на выходе из котла составляет 145 ° C, а температура окружающей среды 30 ° C. град. C

Тепловые потери из-за влаги в топливе = M% X (584 + Удельная теплоемкость влаги (Cp) X (Tfg-Ta)

= 0,2 X (584 + 0,45 X (145-30)) = 127,15 кл / кг

% от потери тепла = 127,15 X 100 / GCV угля = 18424/3900 = 3,26%

Котел, работающий на угле, 14-A летучая зола собрана на APH и проанализирована на предмет несгоревших.Отчет показывает 22% несгоревшие и 750 ккал / кг GCV. Рассчитайте теплопотери из-за этого несгоревшего. Рассмотрим GCV угля 4700 ккал / кг и процент золы в угле 6%

Общая зола, присутствующая в 1 кг угля = 1 X 6% = 0,06 кг

Всего несгоревшего в золе = 0,06 X 25% = 0,0015 кг

Потери тепла из-за несгоревшего = 0,0015 X 750 = 1,125 ккал / кг

Процент потери тепла = 1,125 X 100/4700 = 0,024%

15-А Потери котла имеют проанализировано и найдено ниже

Потери тепла из-за сухого дымовой газ (L1) = 5.2%

Тепловые потери из-за образование воды из водорода (L2) = 3,3%

Тепловые потери из-за влажность топлива (L3) = 6%

Тепловые потери из-за несгоревшего топливо в золе (L4) = 0,02%

Тепловые потери из-за неполное сгорание (L5) = 0,8%

Тепловые потери из-за влажность воздуха (L6) = 0,6%

Затем рассчитайте КПД котла косвенным методом

КПД котла = 100- Общие потери = 100- (Сумма от L1 до L6)

КПД котла = 100 – (5.2 + 3,3 + 6 + 0,02 + 0,8 + 0,6) = 84,08%

Угольное топливо 16-А с ГТС 5500 ккал / кг при влажности 12% & Водород 3,1% в нем сжигается в котле с соотношением воздух-топливо 8: 1. Без учета золы рассчитайте максимально возможную температуру (Tfg). Предполагается, что вся теплота сгорания передается продуктам сгорания. Возьмите удельную теплоемкость выделяемых газов 0,24 ккал / кг и окружающего воздуха. температура 28 град C (Ta)

Для расчета, нужен LCV

У нас LCV = HCV- (9 X h3% X 586) = 5500- (9 X 0.031 X 586) = 5336,5 ккал / кг

Масса дымовых газов генерируется на кг сожженного угля, Mfg = масса воздуха на 1 кг сожженного угля + 1

= 8 + 1 = 9 кг

Тепло, выделяемое сгорание = тепло, поглощаемое газами

5336,5 = Mfg X Cp X (Tfg-Ta)

5336,5 = 9 X 0,24 X (Tfg-28) = 2498,6 ° C

Таким образом, максимум достигнутая температура 2498,6 ° C

17-А котел 200 т / ч производит пар 190 т / ч (Q1) при давлении 121 кг / см2 и температуре 550 ° C & потребляет 31 т / ч угля с ГТС 5200 ккал / кг.Расчет котла эффективность, если требуется 25 т / ч (Q3) воды в системе охлаждения при температуре 125 град. C.

Учитывать температуру питательной воды на экономайзере. температура на входе 210 ° C и потери от продувки не учитываются.

КПД котла = (Производство пара X Энтальпия – (Исходная вода при расходе X Энтальпия + Температура воды в реакторе X Энтальпия)) X 100 / (Расход угля X Уголь GCV)

Игнорирование потерь воды при продувке,

Расход питательной воды Q2 = Общее количество произведенного пара – Расход воды в реакторе = 190-25 = 165 т / ч

Значения энтальпии см. В таблице пара

Энтальпия пара Hg = 830 ккал / кг

Энтальпия питательной воды Hf1 = 214.34 ккал / кг

Энтальпия охлаждающей воды Hf2 = 125,4 ккал / кг

КПД котла = (Q1 X Hg – (Q2 X Hf1 + Q3 X Hf2)) X 100 / (31 X 5200)

КПД котла = (190 X 830 – (165 X 214,34 + 25 X 125,4)) X 100 / (31 X 5200) = 73,94%

18-Рассчитайте масло потребление котла на жидком топливе 75 т / ч (Q1) с КПД 88% & производит пар при давлении 65 кг / см2 и температуре 485 ° C. Рассмотреть возможность температура питательной воды на входе в экономайзер 160 ° C и масло GCV 10000 ккал / кг

КПД котла = (Q1 X Hg – Q2 X Hf) / (Mf X GCV)

Здесь количество питательной воды не указано, поэтому Предположим, расход питательной воды = Производство пара = Q1 = Q2

Игнорировать потери на продувку

Теперь см. таблицы пара для энтальпии

Энтальпия пара Hg = 807 ккал / кг

Энтальпия питательной воды Hf = 161.3 ккал / кг

0,88 = (75 X 807 –75 X 161,3) / (Mf X 10000)

Расход масла (Mf) = 5,5 т / ч

Котел, работающий на биомассе 19-A, КПД 60% работает 285 дней в году, производит 25 т / час пара (Q1) для процесса на давление 21 кг / см2 и температура 360 ° C. Рассчитайте стоимость топлива до запустить котел. Принять ГТС топлива 2500 ккал / кг, температура питательной воды 105 градус Цельсия, стоимость топлива на тонну составляет 2800 рупий.

Сначала рассчитайте расход топлива

КПД котла = (Q1 X Hg – Q2 X Hf) / (Mf X GCV)

Здесь количество питательной воды не указано, поэтому Предположим, расход питательной воды = Производство пара = Q1 = Q2

Игнорировать потери на продувку

Теперь см. таблицы пара для энтальпии

Энтальпия пара при давлении 21 кг / см2 & температура 360 ° C, Hg = 754 ккал / кг

Энтальпия питательной воды при температуре 105 ° C С, Hf = 105.3 ккал / кг

0,60 = (25 X 754 –75 X 105,3) / (Mf X 2800)

Расход топлива (Mf) = 9,65 т / ч

Стоимость топлива для эксплуатации котла на 285 г. дней = 9,65 X 24 X 285 X 2800 = 18,16 крор

20-Рассчитайте удельный расход топлива силовой установки. Если паровая турбина потребляет 4,2 тонны пара для выработки 1 МВт мощности. Предположим, что соотношение пара и топлива в котле равно 4.8.

У нас Удельный расход топлива (SFC) = Удельный расход пара (SSC) / отношение пара к топливу котла (SFR)

SFC = 4.2 / 4,8 = 0,875 кг топлива для генерируя мощность 1 кВт

21-Рассчитайте GCV образец жома с влажностью 51% и полюсом 1,5%.

У нас GCV жома = 4600-46 X влажность -12 X полюс

= 4600-46 X 51-12 X 1,5 = 2236 ккал / кг

Образец угля 22-A содержит углерод 40%, кислород 8,3%, водород 3,5% и сера 0,5%, азот 1,0%, затем рассчитайте его GCV / HCV, LCV и NCV, если его общая влажность составляет 12%.

ср иметь теоретическую формулу для GCV,

GCV / HCV = (8084 X C% + 28922 X (h3% 2 O2% / 8) + 2224 X S%) / 100

= (8084 X 40 + 28922 X (3,5 – 8,3 / 8) + 2224 X 0,5) / 100

= 3968 ккал / кг

LCV = HCV – (9 X h3 X 586)

= 3968 – (9 X 0,035 X 586)

= 3783,41 ккал / кг.

NCV = (GCV – 10,02 X Общая влажность)

= (3968 – 10,02 X 4,4) = 3923.9 ккал / кг

23-A 200 т / ч угольный котел загружается до 90% своей мысли MCR в день. Коэффициент парового топлива (SFR) Этот котел составляет 4,8 и процент золы в угле составляет 6,5%. Рассчитайте выручку генерируется в месяц за счет продажи количества образовавшейся золы. Рассмотрим 30 дней в в месяц и стоимость золы за тонну рупий 100.

Общее количество пара, произведенного за день = (200 X 90/100) X 24 = 4320 тонн

Всего израсходовано = произведен пар / SFR = 4320 / 4,8 = 900 тонн

Общее количество золы, образовавшейся за день = Уголь потребление в день X Зольность% в угле

= (900 X 6.5/100) = 58,5 MT

Общий доход за месяц = 58,5 X 30 X 100 = 175500 рупий

24-A Котел на 150 т / час (мс) вырабатывает пар под давлением 88 кг / см2 и температурой 520 ° C. Питательная вода при температуре 105 ° C используется для снижения температуры пара с 450 ° C. C до 380 ° C для поддержания постоянной температуры основного пара на SH Рассчитайте количество воды, необходимое для охлаждения.

Attemperator энтальпия пара на входе при давлении 88 кг / см2 и температуре 450 ° C, Hg1 = 770 ккал / кг

Attemperator энтальпия пара на входе при давлении 88 кг / см2 и температуре 380 ° C, Hg2 = 750 ккал / кг

Attemperator Энтальпия пара на входе при температуре 105 ° C, Hf = 105.11 ккал / кг

Тепло потеря пара = тепло, полученное пароохладителем отопительной воды

мс X (Hg1-Hg2) = МВт X (Hg2-Hf)

МВт = 150 X (770-750) / (750-105,11) = 4,88 т / ч

Безопасность парового барабана котла 25-A клапан поднимается при 115 кг / см2 и повторно устанавливается при 110 кг / см2, а затем рассчитывает его

процент продувки?

Продувка предохранительного клапана = (установленное давление – давление возврата) X 100 / Заданное давление

= (115 – 110) X 100/115 = 4.5%

Viva Вопросы и ответы для подготовки к экзамену и собеседованию BOE

Паропровод паропровода ПГ котла 26-А предохранительный клапан установлен на 72 кг / см2, а скорость продувки составляет 2,5%, рассчитайте давление, при котором предохранительный клапан возвращается в исходное положение

Продувка предохранительного клапана = (установленное давление – давление возврата) X 100 / Установленное давление

2,5 = (75-Давление возврата) X 100/75

Давление возврата = 73.13 кг / см2

27-A Подогреватель воздуха (APH) Дымоход впуск / выпуск газа и впуск / выпуск воздуха температуры 240 ° C / 150 ° C и 35 ° C / 185 ° C, рассчитайте КПД APH со стороны газа и со стороны воздуха

APH КПД со стороны газа

ηAPHg = (Темп. температура газа на выходе) X 100 / (Температура дымовых газов на входе – Температура воздуха на входе)

ηAPHg = (240-150) X 100 / (240-35) = 43,9%

APH КПД со стороны воздуха

ηAPHa = (Темп.Тао-Эйр температура на входе)) X 100 / (Температура дымовых газов на входе – Температура воздуха на входе)

ηAPHa = (185-35) X 100 / (240-35) = 73,17%

28-Рассчитайте экономайзер эффективность, температура воды на входе и выходе которой составляет 165 градусов Цельсия. И 245 ° C соответственно и температуры дымовых газов на входе и выходе 385 градусов Цельсия и 215 градусов Цельсия соответственно.

ηEco. = (Температура питательной воды на выходе из экономайзера -Экономайзер температура воды на входе) X 100 / (дымовой газ на входе в экономайзер) температура – температура питательной воды на входе в экономайзер)

ηEco = (245-165) X 100 / (385-215)

ηEco = 47.05%

29-A Нагреватель ВД используется для повысить температуру питательной воды со 105 ° C до 150 ° C с помощью турбины. отвести пар при температуре на входе 280 ° C, рассчитать нагреватель ВД эффективность. Учтите, что температура конденсата на выходе из подогревателя ВД составляет 140 град. C

Эффективность нагревателя HP = Рассчитана как диапазон температур пара X 100 / Диапазон температур питательной воды

КПД нагревателя ВД = (280-140 / (150-105) = 3,1

Нагреватель ВД 30-А используется для нагрева 100 т / ч питательной воды от 110 ° C до 145 ° C с использованием отбираемого пара под давлением 15 кг / см2 и температура 320 ° C, рассчитайте необходимое количество пара если температура конденсата на выходе 155 град. Учитывать удельную теплоемкость воды = 1 ккал / кг

Энтальпия пара, используемого при давлении 15 кг / см2 и температуре 320 градус Цельсия, используя таблицу пара = 735.29 ккал / кг

Энтальпия конденсата, выходящего из нагревателя ВД = 156,12 ккал / кг

Теплопотери паром = Тепло, полученное питательной водой

Масса пара X (Энтальпия пара – Энтальпия водяного конденсата) = Масса воды X Cp X Повышение температуры питательной воды

Масса пара = 100 X 1 X (145-110) / (735,29-156,12)

Масса пара Ms = 6,04 т / ч

31-A поддон для распыления Деаэратор Концентрация кислорода в воде на входе и выходе составляет 15 и 0,007 частей на миллион. соответственно, рассчитать КПД деаэратора

η D / A = (Концентрация кислорода на входе в воду – Концентрация кислорода на выходе вода) X 100 / (Концентрация кислорода во входящей воде)

η D / A = (15-0.007) X 100/15

η D / A = 99,53%

32-In на основе угля Тепловая энергия На заводе 10-дюймовый паропровод остается неизолированным на длине около 2 метров. Из-за этого происходит потеря тепла около 17500 ккал / час. лишний расход топлива в день, чтобы компенсировать эту потерю. Рассмотрим уголь GCV и КПД котла 4500 ккал / кг и 90% соответственно

У нас

Тепловые потери в пересчете на топливо = Тепловые потери / (Топливо GCV X Котел КПД) = 17500 / (4500 X 0.9) = 4,32 кг / час

Таким образом, дополнительный расход угля для компенсации потерь тепла = 4,32 X 24 = 103,7 кг / сутки

Котел 33-А вырабатывает 85 т / ч пара при давлении 65 кг / см2 и температуре 490 ° C, рассчитайте скорость этого пара, если он проходит через паропровод 150 NB.

Скорость пара в трубопроводе = расход в паропроводе (м3 / сек) / Площадь паропровода (м2)

Преобразование расхода пара 85 т / ч в м3 / сек

То есть 85000 кг / час / Плотность пара

Обратитесь к таблице пара и узнайте плотность пара выше давление и температура

Плотность пара = 20.13 кг / м3

Площадь трубопровода = ∏XD ² /4 = 3,142 X (0,150) ² /4 = 0,018 M ²

Расход пара = 85000 / (20,13 X 3600) = 1,17 м3 / с

Тогда

Скорость пара внутри трубопровода = 1,17 / 0,018 = 65,16 м / с

34- Подогреватель воздуха поверхности нагрева 2800 м2 необходимо спроектировать для котла 120 т / ч, общая площадь, необходимая для поток дымовых газов составляет около 8,5 м 2. длина. Выберите размер трубы OD 63.Толщина 5 мм X 2,34 мм.

Чтобы узнать количество труб, рассчитайте площадь одной трубы

A == ∏XD ² /4

Где D – внутренний диаметр трубы (учитывается проход дымовых газов через трубки и воздух снаружи труб)

Внутренний диаметр трубки = OD -2 X Толщина = 63,5-2 X 2,34 = 58,82 мм = 0,05882 метра

Площадь, A = 3,142 X (0,05882) ² /4 = 0,0027 м2

Общая требуемая площадь для потока дымовых газов составляет 8.5 метров

Тогда количество трубок = 8,5 / 0,0027 = 3148,1 номеров

Возьмем круглую цифру = 3148 номеров

Учитывая, что общая площадь поверхности нагрева трубок = 2800 M ²

Длина трубки,

(2∏RL) X Количество трубок = 2800

R = Внешний диаметр трубки = 63,5 / 2 = 31,75 мм = 0,03175 метра

Длина трубок, L = 2800 / (2 X ∏ X 0,03175 X 3148 ) = 4,46 метра или 4460 мм

Котел 35-А действующий давление 66 кг / см2 имеет водяную стеновую панель LHS общей длиной 25 метров от от нижнего заголовка к верхнему заголовку, рассчитайте максимальное тепловое расширение панели.Учитывайте MOC материала трубы SA210 Gr.A (углеродистая сталь) и окружающего воздуха. температура 30 град C

У нас,

Полное тепловое расширение = Длина панели X Коэффициент расширения трубы из углеродистой стали X Рабочий температура металла

По работающему котлу температура и материал углеродистой стали максимальная температура металла будет 390 град. C

Коэффициент расширительная труба из углеродистой стали = 11,6 X 10 ^-6 м / м ^o C

Максимально возможный термический расширение водяной стеновой панели LHS = 25 X 11.6 X 10 ^-6 X 390 = 0,113 метр = 113,1 мм

36-The ПДК котла 75 т / ч составляет 120 мг / л. Если TDS питательная вода 5 мг / л и процент подпиточной воды 7%. Затем вычислите процент продувки и количество продувочной воды.

% продувки = (TDS исходной воды X% подпиточной воды) X 100 / (Допустимая TDS котла – TDS питательной воды)

= (5 Х 0,07) Х 100 / (120 – 5)

= 0.3%

Количество продувочной воды = (0,3 X 75/100) = 0,225 TPH

37-Какое количество мгновенного пара производится, когда вода из парового барабана с расходом 70 кг / см2 попадает в КБР. бак при атмосферном давлении из расчета 1,1 т / ч

Явное тепло при высоком давлении в барабанной воде S1 = 305 ккал / кг …… См. Таблицу пара

Явное тепло пара при атмосферном давлении в резервуаре CBD S2 = 100 ккал / кг …… См. Таблицу пара

Скрытая теплота мгновенного пара L = 539 ккал / кг

Расход воды CBD Q = 1.1 TPH

Процент произведенного пара мгновенного испарения% = (S1 – S2) X 100 / л

= (305 – 100) Х 100/539

= 38%

Общее количество пара мгновенного испарения, произведенного за час = (1,1 X 38/100) = 0,42 т / ч

38-Каков COC котла, если в котловой воде содержится хлорид 95 ppm и питательная вода 21 ppm.

COC = хлорид котловой воды / хлорид питательной воды

COC = 95/21 = 4.5

39-Преобразование мощности котла 100 т / ч в мощность л. С.

У нас есть, 1 л. 75 т / ч при 65 кг / см2 и температуре 490 ° C, расчетный котел BHP. Допустимая температура питательной воды 150 ° C

Общее теплосодержание на выходе пара = 75 X 1000 X (Энтальпия выходящего пара – Энтальпия питательной воды )

= 75000 X (811-151) = 49500000 ккал / час

У нас 1 BHP = 8436 ккал / час

Итак, BHP котла = 49500000/8436 = 5867.7

41-Расчет конденсата образуется, если пар 25 т / час при давлении 7 кг / см2 и температуре 180 ° C поставляется на технологический завод, расположенный на расстоянии 500 метров от завод поколения. Давление и температура в точке конечного пользователя равны 6,2. кг / см2 и 170 ° C соответственно.

Энтальпия парогенерирующего конца = 666,74 ккал / кг

Энтальпия пара у конечного пользователя = 662,41 ккал / кг

Энтальпия испарения при среднее давление (7 + 6.2) / 2 = 6,6 кг / см2 = 489,95 ккал / кг

Образовавшийся конденсат = 25 X (666,74-662,41) / 489,95 = 0,22 т / ч

Читать статьи по теме

Расчет эффективности оборудования электростанции

Основы топлива и горения

Основы термодинамики

Тепловое расширение в котлах

в котлах

Тяга котла и дымоход

Причины взрыва котла

Причины увеличения расхода топлива в котлах

Советы уменьшить LOI в котлах

Основные вопросы и ответы по котлам AFBC

Подогреватели питательной воды

Руководство по устранению неисправностей котлов

Предохранительные клапаны 3

Формы IBR, используемые на электростанциях

Оператор и соответствующие расчеты в котлах

Понимание теплоемкости и эффективности угольной электростанции

Предлагаемый U.Стандарты S. по сокращению выбросов углерода от существующих угольных электростанций в значительной степени зависят от повышения эффективности производства. Топливо, операции и конструкция завода – все это влияет на общую эффективность завода, а также на выбросы углерода. Этот обзор основ эффективности угольных электростанций, частых проблем, снижающих эффективность, и некоторых решений для улучшения работы и снижения затрат на генерацию должен быть ценным для электростанций, где бы они ни находились.

Место действия: Двадцать лет назад молодой инженер стоит перед группой мемориальных досок и наград в вестибюле большой угольной электростанции.Она с интересом отмечает, что некоторые из них относятся к наградам «за лучшую тепловую нагрузку», а также отмечает, что последней награде более трех лет. Поседевший инженер станции, похожий на запыленного углем Сэма Эллиота, присоединяется к ней перед дисплеем.

«Почему эта установка перестала получать награду за теплоотдачу?» она спрашивает.

«Ну, мэм, раз уж мы добавили скрубберы, особого смысла нет. А другие станции перешли на уголь бассейна Паудер-Ривер (PRB), поэтому они тоже пострадали от теплового удара.Итак, кто-то просто посчитал, поскольку нам пришлось отказаться от тепловыделения, чтобы соответствовать ограничениям на выбросы, больше не было смысла получать награду ».

Перенесемся в 2014 год, и ситуация радикально изменится. Усовершенствованный контроль выбросов угольных электростанций является нормой, и уголь PRB в некоторой степени используется на большинстве электростанций в США, а Агентство по охране окружающей среды (EPA) предложило стандарты для сокращения выбросов углерода от существующих электростанций в соответствии с разделом 111 (d ) Закона о чистом воздухе.Включая множество возможных методов сокращения выбросов углерода, одним из строительных блоков плана EPA является повышение чистой тепловой мощности завода (NPHR) на 6% или больше. Хотя для непрофессионала это может показаться небольшим числом, инженеры электростанций знают, что повышение теплового коэффициента на 6% потребует серьезных обязательств на многих различных уровнях в рамках их энергокомпании.

В этой статье излагаются основы эффективности установки и тепловой мощности, чтобы можно было быстро понять, где наилучшие возможности для улучшения конкретного генерирующего актива.Затем он исследует способы, которыми может быть достигнута цель 6% NPHR.

Основные принципы тепловыделения

Термин «тепловая мощность» просто относится к эффективности преобразования энергии в терминах «сколько энергии необходимо израсходовать, чтобы получить единицу полезной работы». В электростанции внутреннего сгорания топливо является источником энергии, а полезная работа – это электроэнергия, подаваемая в сеть, тепло пара, поставляемое промышленному потребителю или используемое для отопления, либо и то, и другое. Поскольку «полезная работа» обычно определяется как электричество и пар, которые поставляются конечным потребителям, инженеры, как правило, работают с чистой тепловой мощностью установки (NPHR).

В США тепловая мощность обычно выражается в смешанных английских единицах и единицах СИ – британских тепловых единицах на киловатт-час. Хотя сначала это сбивает с толку, это просто указывает, сколько британских тепловых единиц в час энергии требуется для производства 1 кВт полезной работы. В других странах обычно используются кДж / кВтч, кКал / кВтч или другие меры. В этой статье используется формат США.

Поскольку примерно 3 412 БТЕ / час равняется 1 кВт, мы можем легко определить термодинамический КПД электростанции, разделив 3 412 БТЕ на тепловую мощность. Например, угольная электростанция с тепловой мощностью 10 000 БТЕ / кВтч имеет тепловой КПД 3 412/10 000, или 0.3412 (34,12%).

Метод ввода / вывода

Один из простейших способов рассчитать NPHR – разделить потребляемую тепловую энергию в британских тепловых единицах в час на вашу чистую выработку (электричество и пар для потребителей) в киловаттах. Однако определение подводимого тепла может быть довольно трудным.

По моему опыту, меньшинство электростанций внутреннего сгорания хорошо измеряют фактическую скорость сжигания топлива на каждом блоке. Промышленное эмпирическое правило состоит в том, что объемные питатели имеют точность в лучшем случае +/– 5%, а гравиметрические питатели – в лучшем случае +/– 2%.На практике я считаю, что фактическая погрешность измерения скорости сжигания топлива может составлять от 5% до 10%.

На одной электростанции, на которой я работал, единственной возможностью для оценки скорости сжигания угля было опираться на фотографии угольного склада, сделанные энергичной дамой с ее самолета Cessna, и сравнивая предполагаемый размер запасов с железнодорожными квитанциями за месяц. чтобы определить, сколько угля было сожжено в целом. Потенциальная ошибка для этого метода может легко превышать 25%.

Еще одним важным фактором при измерении подводимого тепла является анализ качества топлива, особенно его теплотворной способности.(Для получения более подробной информации см. «Руководство по анализу качества топлива» в выпуске за январь 2015 г.) В общем, ошибка в расчете скорости сжигания топлива не может быть меньше, чем ошибка в анализе топлива, поэтому тщательный выбор методов и частоты отбора проб будет обеспечивают большую уверенность при расчете скорости сжигания топлива.

Короче говоря, метод ввода / вывода не является идеальным методом для отслеживания разницы в эффективности на вашей угольной электростанции, если у вас нет точных угольных питателей (рис. 1) плюс точное и регулярное определение теплотворной способности вашего топлива.

1. Угольные питатели важны. Часто игнорируемые, пока что-то не сломается, неточные устройства подачи угля могут затруднить определение тепловой мощности вашей установки. Предоставлено: Una Nowling

Метод потери тепла и три блока эффективности

Существенная проблема с использованием метода ввода / вывода для определения вашего теплового расхода заключается в том, что если ваша тепловая мощность меняется от одной ситуации к другой, вы не имеете ни малейшего представления о том, что привело к изменению.Был ли котел менее эффективен при сжигании топлива? Снижается ли КПД турбины из-за высокого противодавления конденсатора? Увеличилась ли служебная мощность станции? Поскольку метод ввода / вывода рассматривает электростанцию ​​как черный ящик, инженер должен полагаться на более точный метод определения тепловой мощности.

Метод потери тепла для определения вашего теплового расхода по существу разбивает электростанцию ​​на три подсистемы, в которых происходит процесс преобразования энергии:

■ Котел, в котором тепло топлива преобразуется в энергию пара.

■ Турбина, в которой тепло пара преобразуется в механическую энергию вращения.

■ Генератор, в котором энергия вращения преобразуется в общую и полезную электрическую энергию.

Метод тепловых потерь для расчета тепловыделения по существу рисует рамку вокруг каждой из этих подсистем и определяет эффективность каждого процесса преобразования энергии. Произведение всех этих значений эффективности преобразования дает общую чистую тепловую мощность электростанции:

NPHR, BTU / кВт x ч = NTHR, BTU / кВт x ч / ((КПД котла,% / 100) x (Полезная мощность, кВт / Полная мощность, кВт))

[Ред.: Уравнение исправлено 21.12.15.]

Как видно из этого уравнения, чтобы уменьшить NPHR, нам необходимо увеличить КПД котла, снизить полезную тепловую мощность турбины или увеличить чистую выработку по сравнению с валовой выработкой.

КПД котла

Определение эффективности вашего котла – это эффективное определение всех видов неэффективности, возникающих в результате процесса сжигания топлива для создания энергии пара. Стандарты и испытательные организации, такие как Американское общество инженеров-механиков (ASME) и Deutsches Institut für Normung (DIN), имеют похожие, но разные показатели для расчета потерь эффективности, но с общей точки зрения их можно сгруппировать в следующие категории.

Явная потеря тепла. Явные потери тепла можно рассматривать как тепло, которое можно определить непосредственно с помощью термометра. Например, воздух для горения поступает в вашу электростанцию ​​в условиях окружающей среды, а дымовой газ выходит из холодного конца воздухонагревателя котла при некоторой повышенной температуре. Чем ближе выхлопной газ к температуре окружающей среды, тем меньше ощутимого тепла теряется в окружающую среду.

Другие ощутимые тепловые потери включают тепло, содержащееся в дне, летучую золу, удаляемую из котла, а также колчедан и горную породу, которые выбрасываются из угольных мельниц.Количество избыточного воздуха, используемого для сжигания, оказывает значительное влияние на эти потери, поскольку каждый фунт избыточного воздуха, проходящего через котел, несет с собой потенциально полезную энергию.

Скрытая потеря тепла. Скрытые потери тепла нелегко обнаружить термометром и представляют собой потери энергии, связанные с фазовым переходом воды. Когда топливо сжигается в котле, не только вся влага, содержащаяся в топливе, испаряется в пар, но и весь водород, содержащийся в топливе, сгорает с образованием воды, которая также испаряется в пар.Если температура выхлопных газов, выходящих из воздухонагревателя котла, не ниже точки кипения воды, содержащейся в газе, вся скрытая теплота парообразования будет выходить из котла и теряться в окружающей среде.

Поскольку скрытые тепловые потери в основном связаны с топливом, их нельзя легко изменить без переключения или сушки топлива. (См. «Повышение эффективности установки и сокращение выбросов CO ₂ при сжигании углей с высокой влажностью» в выпуске за ноябрь 2014 г.)

Несгоревшие горючие потери. Несгоревшие горючие потери – это потери эффективности из-за неполного сгорания топлива в котле. Это в первую очередь измеряется в форме углеродного остатка в золе, но также включает образование монооксида углерода (CO). На эти потери обычно влияют как свойства топлива (летучесть топлива), так и методы эксплуатации (избыточный уровень воздуха, тонкость топлива и т. Д.). Важно отметить, что несгоревшие горючие потери – это не то же самое, что и потери при возгорании (LOI), поскольку несгоревшие горючие потери представляют собой потери энергии, тогда как LOI рассчитывается на основе массы золы.

Радиационные и конвекционные потери. Коммунальные котлы – это огромные системы оборудования с многочисленными отверстиями для труб и инструментов, а также с очень большой площадью поверхности, подверженной воздействию окружающей среды. В результате, независимо от того, насколько хорошо спроектирована изоляция и насколько старательный персонал предприятия устраняет утечки воздуха, энергия все равно будет теряться из-за излучения и конвекции.

Маржа и неизвестные убытки. Из-за большого размера и сложности котла часто нецелесообразно измерять все возможные источники потерь энергии от электростанции.В результате для оценки этих убытков обычно используется значение «маржи» или «неизвестного убытка». Типичные значения варьируются от 0,5% до 2,0%.

Если принять во внимание все эти потери эффективности, типичный котел для коммунальных служб может использовать топливную энергию с КПД от 83% до 91%.

Повышение КПД котла. Явные тепловые потери могут быть уменьшены путем установки улучшенных средств контроля горения, позволяющих точно регулировать уровень избыточного воздуха в операторах печи для снижения уровня избыточного кислорода в печи.Предварительный нагрев воздуха для горения отходящим теплом завода также повысит эффективность, и некоторые предприятия рассматривают схемы использования солнечных тепловых коллекторов в качестве подогревателей воздуха в светлое время суток.

Поскольку скрытые тепловые потери сильно зависят от качества топлива, а текущие конструкции котлов не позволяют использовать конденсационные воздухонагреватели, за исключением перехода на сушильное топливо, мало что можно сделать для снижения скрытых тепловых потерь.

Несгоревшие горючие потери могут быть уменьшены за счет улучшенной настройки котла и горелки, при этом некоторые установки могут повысить чистую эффективность более чем на 1% в результате незначительной настройки или капитальных вложений.

КПД турбины

Эффективность вашей турбины – это, по сути, эффективность турбины по преобразованию пара из котла в полезную энергию вращения. Упрощенный способ просмотра чистой тепловой мощности турбины (NTHR) состоит в том, чтобы суммировать прирост энтальпии питательной воды и холодного вторичного пара через границу котла и разделить это на общую выработку электроэнергии.

Определение КПД турбины. Как и в случае с установкой в ​​целом, тепловая мощность турбинного цикла может быть выражена «брутто» или «нетто».Здесь терминология становится немного сложной, поскольку при расчетах валовой и чистой эффективности используется валовая мощность генератора. Однако, если на электростанции есть питающий насос электрического котла, то из чистого расхода тепла турбины также должна вычитаться мощность, потребляемая питательным насосом; в противном случае такое энергопотребление может исказить значение NTHR и оказаться чрезмерно эффективным. В результате наше упрощенное уравнение NTHR для цикла с одним повторным нагревом выглядит следующим образом:

Где:

NTHR = полезный тепловой поток турбины, БТЕ / кВт · ч

H _MSOUT = энтальпия основного пара, выходящего из оболочки котла, БТЕ / час

H _FWIN = энтальпия питательной воды, поступающей в кожух котла, БТЕ / час

H _HRH = энтальпия горячего пара повторного нагрева, выходящего из оболочки котла, британских тепловых единиц / час

H _CRH = энтальпия холодного вторичного пара, поступающего в кожух котла, британских тепловых единиц / час

Мощность _БФП = потребляемая мощность питательного насоса котла, кВт

Повышение эффективности цикла турбины. В идеальных условиях система сверхсверхкритического турбинного цикла может преобразовывать пар в энергию вращения с КПД 54% или выше, сверхкритические турбинные циклы могут достигать КПД 50%, а подкритические циклы турбины могут достигать КПД 46%. Однако система турбинного цикла вашей электростанции по крайней мере такая же сложная, как и ваша система котла, и есть много мест, где можно потерять эффективность.

Утечка из наконечника ковша и набивки может составлять 40% от общей потери КПД турбины.Шероховатость сопла, эрозия и ремонт могут составлять 35% потери эффективности, отложения в турбине – 15%, а эрозия и шероховатость ковша – 10%. Проблемы в этих областях могут привести к значительным потерям эффективности: известно, что отложения в турбине вызывают почти 5% -ную потерю эффективности, а утечки из корпуса турбины – вплоть до 3% -ной потери эффективности.

Очень важно знать, что турбина является частью гораздо более крупной пароводяной системы, которая включает в себя конденсаторы, градирни, нагреватели питательной воды, деаэраторы, насосы и трубопроводы, каждая из которых имеет свои собственные потери эффективности.Например, увеличение противодавления в конденсаторе из-за грязных труб на 0,4 дюйма ртутного столба может снизить КПД цикла турбины на 0,5%. Единая разделительная перегородка в нагревателе питательной воды может снизить КПД турбинного цикла на 0,4%. Утечки в линиях отбора и заедание сливных клапанов могут снизить эффективность нагревателя питательной воды, что приведет к чистым потерям цикла более чем на 0,5%.

Усовершенствования лопаток турбины доступны для большинства паровых турбин, с возможностью улучшения до 2% при полной замене турбины низкого давления.Даже возобновляемые источники энергии могут помочь в улучшении тепловыделения, поскольку некоторые производители исследовали перспективу нагрева питательной воды солнечными батареями для повышения эффективности цикла своей турбины, а в некоторых конструкциях удалось достичь повышения пикового КПД более чем на 5%. Конечно, со всеми обновлениями вы должны изучить экономику (см. Врезку).

Имеет ли это экономический смысл? Предлагать многочисленные капитальные и производственные модернизации на вашей электростанции – это хорошо.Но какие улучшения имеют наибольший экономический смысл для владельца электростанции? Некоторые улучшения завода могут быть метафорическими простыми задачами, в то время как другие улучшения могут потребовать фактора внешнего рынка, такого как налог на выбросы углерода, чтобы стать рентабельными. В таблице 1 представлен очень общий рейтинг улучшений, которые могут быть внесены в электростанции, работающие на пылеугольном топливе, диапазон потенциальных улучшений теплового режима и их относительные периоды экономической окупаемости. Обратите внимание, что этот список не включает многие конкретные элементы обслуживания, которые могут быть найдены на некоторых электростанциях и которые могут обеспечить значительное повышение эффективности при ремонте или модернизации. Таблица 1. Множество вариантов на выбор. У каждой электростанции есть уникальные возможности и задачи для повышения тепловой мощности. Значения, приведенные в этой таблице, являются лишь общими, основанными на исследованиях по энергоэффективности. Источник: Уна Ноулинг

Электрический КПД

Что касается системы генераторов, нас не так беспокоит эффективность преобразования энергии вращения в электрическую, поскольку современные генераторы имеют тенденцию преобразовывать два типа энергии с эффективностью 98% или выше.Однако значительная часть неэффективности, наблюдаемой в этом блоке, связана с обслуживанием станции или потреблением вспомогательной энергии самой электростанции.

Поскольку на электростанции требуются самые большие энергопотребляющие системы, мало что можно получить за счет устранения или отключения основных систем оборудования. Даже отказ от дополнительного потребления электроэнергии может иметь непредвиденные последствия. В один очень жаркий июнь я работал на электростанции в ее инженерном офисе, когда одному молодому человеку из корпоративного офиса пришла в голову умная идея выключить свет в офисе, включить кондиционер до 85F и отключить кофеварки, воду. фонтаны и автоматы с газировкой.Причина заключалась в том, что цены на электроэнергию превышали 1000 долларов за МВтч, поэтому он хотел иметь возможность продавать все возможные ватты. Чего джентльмен не учел, так это возможных последствий помещения группы заводских инженеров в темный, жаркий офис без холодных напитков или кофе. Зрелище было не из приятных.

Поскольку более 80% электроэнергии на электростанции используется посредством электродвигателей, они должны быть в центре внимания при повышении вашего электрического КПД. Только главные вентиляторы электростанции (первичный воздух, наддув и надувная тяга) могут потреблять от 2% до 3% валовой выработки электростанции.Одним из вариантов снижения энергопотребления вентилятора является использование частотно-регулируемых приводов переменного тока, особенно если установка имеет тенденцию работать при более низких нагрузках в течение продолжительных периодов времени. Переключение всех основных вентиляторов предприятия с обычных на частотно-регулируемые приводы может улучшить NPHR более чем на 0,5%.

На утечку воздуха и газа может приходиться до 25% потребляемой мощности вентиляторами, поэтому уменьшение утечки в воздухонагревателях и воздуховодах может привести к значительной экономии энергии вентиляторами. Уменьшение избытка воздуха в котле также снизит нагрузку на вентилятор.Программы оптимизации электрофильтров могут как повысить электрическую эффективность, так и улучшить улавливание твердых частиц.

Улучшение творческого тепловыделения

Другие возможности, которые могут не повлиять на тепловую мощность, на самом деле могут привести к значительному повышению эффективности.

Например, на одной электростанции мне рассказали об улучшенной конструкции бункера-регенератора на угольном складе, которая сократила время заполнения угольных бункеров на 2 часа в день. Приблизительный анализ затрат и выгод показал, что новая конструкция бункера для предотвращения налипания влажного угля позволяет сэкономить 1700 долларов США в год в течение пятилетнего периода за счет сокращения времени работы системы транспортировки угля.Хотя это звучит как маленькая картошка, образно говоря, это также значительно снизило усилия оператора угольной свалки во время процесса утилизации, что привело к улучшению человеческого фактора.

Персонал другой электростанции с помощью анализа воздействия на качество топлива определил, что единственное препятствие, мешающее им перейти на уголь с более высоким содержанием тепла и более низким содержанием влаги, – это модернизация установки для обдувки сажи. Чистая модернизация стоимостью 1,3 миллиона долларов привела к чистому увеличению тепловыделения более чем на 2% за счет использования более эффективных, но более шлакованных углей, а также одновременной выгоды от предотвращения катастрофического выпадения шлака из-за недостаточного количества шлаков. покрытие сажей.Срок окупаемости данной инвестиции был определен от 18 до 24 месяцев (Рисунок 2).

2. Мы делали это раньше – мы можем сделать это снова. Генераторы, которым необходимо соответствовать стандартам выбросов углерода, должны подходить к проблеме со всех сторон уравнения теплового потока и работать со своим опытным персоналом, чтобы найти новые и инновационные способы максимально эффективно использовать сжигаемый уголь. Источник: Библиотека Конгресса США (1919 г.)

Последние мысли

Я никогда не был на электростанции, где нельзя было бы добиться значительного повышения энергоэффективности.Судя по моему многолетнему опыту, инженеры и операторы электростанций – это умные, целеустремленные люди, которые гордятся своей работой и своим предприятием и понимают, что необходимо сделать для повышения эффективности электростанции. К сожалению, столетие относительно дешевого угля и сосредоточение внимания на контроле за выбросами на предприятиях отвлекло внимание от поддержания и повышения теплоотдачи предприятия.

Хотя некоторые представители отрасли рассматривают предлагаемые стандарты EPA по выбросам углерода как невыполнимую задачу, многие инженеры и операторы предприятий, с которыми я разговаривал, были оптимистичны в отношении того, что им могут быть предоставлены средства и инструменты, чтобы снова начать выигрывать эти награды за теплоотдачу. .■

– Уна Ноулинг, PE ([email protected]) – адъюнкт-профессор машиностроения в Университете Миссури в Канзас-Сити, ведущий специалист по технологиям топлива в Black & Veatch и редактор POWER.

% PDF-1.6 % 1 0 объект >>>] / OFF [] / Order [] / RBGroups [] >> / OCGs [6 0 R] >> / Pages 3 0 R / StructTreeRoot 7 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 5 0 obj > / Шрифт >>> / Поля [] >> эндобдж 2 0 obj > поток 2018-01-18T14: 16: 28 + 01: 002018-01-18T14: 16: 28 + 01: 002018-01-18T14: 16: 28 + 01: 00PScript5.dll, версия 5.2.2application / pdf

raffaella

uuid: 98c08487-ab2b-4cc6-b1ee-ad8dd1ba0851 uuid: e2aec383-cbd5-49d2-b749-0bdcd4d8f66b Acrobat Distiller 11.0 (Windows) конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 11 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 12 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 13 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 14 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 15 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 16 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 49 0 объект > поток HtWk_1_M) 2vHC \ H * | ^ ޹ s = nLq | zOTW $ NPZeZg ¥ Q UJy & Wm \ mOWUl,>;} rmg} []; U ۮ hSF 7R5p`QE`] oUӒJLv: i) 3s ߼ ҇aϰ; h 1KF -B ‘[= 7W [| bLOFGhOm & MQƍ3 EI \ On: Tg1 e # Mdj $ yS “dYNz [; 5 ޡ hS-.z @ ~) | ֫ m`Wuj َ r & zrbiTwr7wv “n5 + V izNj_ @ P

Потери энергии в системе котла

Калькулятор КПД котла учитывает только основные потери энергии, которые обычно составляют от 10 до 20 % потребляемого топлива. Потери энергии, связанные с котлами, делятся на две категории: потери в дымовой трубе ‚и потери на излучение и конвекцию.

Потери стека

Потери в дымовой трубе представляют собой тепло дымового газа, которое теряется в атмосферу при входе в дымовую трубу.Потери в дымовой трубе зависят от состава топлива, условий горения и температуры дымовых газов. Они представляют собой сумму двух типов потерь: потери сухого дымового газа – (ощутимая) тепловая энергия дымового газа, обусловленная температурой дымового газа; и потери дымовых газов из-за влаги – (скрытая) энергия пара в потоке дымовых газов из-за воды, образующейся в результате реакции горения, испаряющейся из-за высокой температуры дымовых газов. Они решаются на основе типичных анализов топлива и нескольких разумных допущений, упрощающих расчеты.

Для получения более подробной информации о том, как рассчитываются потери в дымовой трубе, обратитесь к описанию методики, основанной на типе топлива, сжигаемого в котельной системе. Если ваш тип топлива не указан ниже, обратитесь к общей методике потерь в дымовой трубе.

Радиационные и конвективные потери

Потери на излучение и конвекцию не зависят от топлива, сжигаемого в котле, и представляют собой потерю тепла в окружающую среду от теплых поверхностей котла или высокотемпературного водогенератора.Эти потери зависят в основном от размера оборудования (например, малые котлы имеют пропорционально больший процент потерь, чем большие котлы) и фактической мощности относительно максимальной проектной мощности. Более подробная информация о расчете потерь на излучение и конвекцию доступна в разделе «Радиация, конвекция и другие потери».

Заявление об отказе от ответственности: Калькулятор КПД котла (BEC) дает результаты, основанные на упрощающих предположениях, в первую очередь в отношении состава топлива, и предназначены только для общих информационных целей.Результаты не должны использоваться для определения эффективности в договорных целях, например, для приемочных испытаний котла. BEC не предназначен для использования в качестве руководства в инвестиционной или другой коммерческой деятельности. Авторы и Natural Resources Canada не дают никаких гарантий в отношении содержания и не принимают на себя никакой ответственности, прямой, косвенной, финансовой или иной, возникающей в результате или связанной с использованием этой информации.

Как рассчитать количество угля, используемого на электростанции

Очень часто от энергетика требуется выполнение некоторых основных расчетов, касающихся основных параметров электростанции.Наиболее важным является количество и стоимость необходимого топлива. В этой статье приводится простой метод расчета. (Подробный расчет, требуемый в контексте контракта, тендера, отчета о производительности или юридического документа, может потребовать более точных исходных данных.)

Мы возьмем пример угольной электростанции мощностью 100 МВт.

Содержание энергии в угле

Основная функция электростанции – преобразовывать энергию угля в электричество. Поэтому первое, что мы должны знать, – это сколько энергии содержится в угле.Энергосодержание угля выражается в килоджоулях (кДж) на килограмм (кг) угля в виде общей теплотворной способности (GCV) или высшей теплотворной способности (HHV) угля. Это значение может варьироваться от 10500 кДж / кг до 25000 кДж / кг в зависимости от качества и типа угля.

Вы должны иметь представление о типе угля, источнике или шахте, откуда завод получает уголь. Опубликованные данные об источниках, шахтах, регионах или данные о закупках дают представление о ТТС угля. В этом примере мы используем HHV 20 000 кДж / кг.

КПД

Преобразование энергии происходит в два этапа.

• Первая часть преобразования – это КПД котла и горение. В этом примере мы берем 88% на основе HHV, что является нормальным диапазоном для хорошо оптимизированной электростанции.

• Вторая часть – это КПД парового цикла. Современный цикл Ренкина, применяемый на угольных электростанциях, имеет КПД от 32% до 42%. В основном это зависит от параметров пара.Более высокое давление пара и температура в диапазоне 600 ° C и 230 бар имеют КПД около 42%. Мы принимаем значение 38% для нашего случая.

• Тогда общая эффективность преобразования составляет (38% x 88%) 33,44%.

Тепловая мощность

Тепловая мощность – это количество тепла, необходимое для производства одной единицы электроэнергии. (1 кВт ч)

• Один кВт составляет 3600 кДж / ч. Если преобразование энергии на 100% эффективно, то для производства одной единицы электроэнергии нам потребуется 3600 кДж.

• После рассмотрения эффективности преобразования на электростанции нам требуется подвод тепла (3600 / 33,44%) 10765 кДж / кВт · ч.

Количество угля

• Поскольку теплотворная способность угля составляет 20 000 кДж / кг, для производства одного кВт · ч нам требуется (10765/20000) 0,538 кг угля.