Gázmelegítő kazán teljesítményének kiszámítása: képletek és számítási példa

A fűtési rendszer tervezése és a fűtőberendezés telepítése előtt fontos választani egy olyan gázkazánt, amely a helyiség számára szükséges hőmennyiséget generál. Ezért fontos olyan készüléket választani, amelynek teljesítménye a lehető legmagasabb, és az erőforrás nagy.

Beszélünk arról, hogyan lehet nagy pontossággal és bizonyos paramétereket figyelembe véve kiszámítani a gázkazán teljesítményét. Az általunk bemutatott cikkben részletesen ismertetjük a nyílásokon és az épületszerkezeteken keresztüli hőveszteséget, számításuk képleteit. Egy konkrét példa bemutatja a számítások előállításának jellemzőit.

Tipikus hibák a kazán kiválasztásakor

A gázkazán teljesítményének helyes kiszámítása nemcsak a fogyóeszközök megtakarítását, hanem a készülék hatékonyságát is növeli. Azok a berendezések, amelyek hőátadása meghaladja a tényleges hőigényt, nem fognak hatékonyan működni, ha elégtelen teljesítményű eszközként nem képesek megfelelően melegíteni a helyiséget.

Van olyan modern automatizált berendezés, amely függetlenül szabályozza a gázellátást, így kiküszöböli az indokolatlan költségeket. De ha egy ilyen kazán korlátozottan végzi el a feladatát, akkor élettartama csökken.

Ennek eredményeként a berendezések hatékonysága csökken, az alkatrészek gyorsabban elhasználódnak, és kondenzáció képződik. Ezért szükségessé válik az optimális teljesítmény kiszámítása.

Véleményünk szerint a kazán teljesítménye kizárólag a helyiség felületétől függ, és minden ház esetében az optimális a 100 W / 1 m2 kiszámítása. Ezért a kazán kapacitásának kiválasztásához például házonként 100 négyzetméter M szükséges m, olyan berendezésekre lesz szüksége, amelyek 100 * 10 = 10 000 wattot vagy 10 kW-ot generálnak.

Az ilyen számítások alapvetően tévesek az új befejező anyagok megjelenése és a jobb szigetelés szempontjából, amelyek csökkentik a nagy teljesítményű berendezések beszerzésének szükségességét.

A gázkazán teljesítményét úgy választják meg, hogy figyelembe veszi a ház egyedi jellemzőit. A helyesen kiválasztott berendezés a lehető leghatékonyabban működik, minimális üzemanyag-fogyasztás mellett

Végezze el a teljesítmény kiszámítását gázkazán A fűtésnek kétféle módja van - manuálisan vagy a speciális Valtec program segítségével, amelyet a professzionális nagy pontosságú számításokhoz terveztek.

A berendezés előírt teljesítménye közvetlenül függ a szoba hőveszteségétől. Miután megtanulta a hőveszteség mértékét, kiszámíthatja egy gázkazán vagy más fűtőberendezés teljesítményét.

Mi a szoba hővesztesége?

Minden szoba bizonyos hőveszteséggel rendelkezik. A hő elhagyja a falakat, ablakokat, padlókat, ajtókat és a mennyezetet, tehát a gázkazán feladata a kibocsátott hőmennyiség kompenzálása és egy bizonyos hőmérséklet biztosítása a helyiségben. Ehhez bizonyos hőteljesítmény szükséges.

Kísérletileg megállapították, hogy a legnagyobb mennyiségű hő távozik a falakon (akár 70% -ig). A hőenergia akár 30% -a is kijuthat a tetőn és az ablakon, és akár 40% -a a szellőztető rendszeren keresztül. A legkisebb hőveszteség az ajtón (legfeljebb 6%) és a padlón (legfeljebb 15%)

A következő tényezők befolyásolják a ház hőveszteségét.

• A ház elhelyezkedése. Minden városnak megvannak a saját éghajlati jellemzői. A hőveszteség számításánál figyelembe kell venni a régió kritikus negatív hőmérsékleti jellemzőit, valamint a fűtési idény átlagos hőmérsékletét és időtartamát (a programot használó pontos számításokhoz).
• A falak elhelyezkedése a bázispontokhoz viszonyítva. Ismeretes, hogy egy szélrózsa található az északi oldalon, tehát az ezen a területen található fal hővesztesége a legnagyobb. Télen hideg szél fúj nagy erővel a nyugati, északi és keleti oldalról, így ezeknek a falaknak a hővesztesége nagyobb lesz.
• A fűtött szoba területe. A hulladékhő mennyisége a helyiség méretétől, a falak, mennyezet, ablakok, ajtók területétől függ.
• Épületszerkezetek hőtechnikája. Bármely anyagnak megvan a saját hőállósági együtthatója és hőátadási együtthatója - az a képessége, hogy áthaladjon egy bizonyos hőmennyiségen.Ennek megismeréséhez táblázatos adatokat kell használni, valamint bizonyos képleteket kell alkalmaznia. A falak, a mennyezet, a padló összetételére és vastagságára vonatkozó információk a ház műszaki tervében találhatók.
• Ablakok és ajtók. Az ajtó és a dupla üvegezésű ablakok mérete, módosítása. Minél nagyobb az ablak és az ajtónyílás területe, annál nagyobb a hőveszteség. A számítások során fontos figyelembe venni a beépített ajtókat és a dupla üvegezésű ablakokat.
• Szellőzés elszámolása. A szellőzés mindig létezik a házban, függetlenül attól, hogy léteznek-e műfedők. A nyitott ablakon keresztül a helyiség szellőztethető, a bejárati ajtók bezárása és nyitásakor légmozgás jön létre, az emberek egyik szobából a másikra mozognak, ami hozzájárul a meleg levegő távozásához a helyiségből, annak keringéséhez.

A fenti paraméterek ismeretében nem csak kiszámítani lehet hőveszteség otthon és meghatározza a kazán teljesítményét, és azonosítja azokat a helyeket is, amelyek kiegészítő szigetelést igényelnek.

Képletek a hőveszteség kiszámításához

Ezek a képletek nemcsak a magánház, hanem egy lakás hőveszteségének kiszámításához is felhasználhatók. A számítások megkezdése előtt meg kell ábrázolni az alaprajzot, meg kell jelölni a falak helyzetét a kardinális pontokhoz viszonyítva, kijelölni az ablakokat, az ajtókat, és kiszámítani az egyes falok, ablakok és ajtók méretét.

A hőveszteség meghatározásához meg kell ismerni a fal szerkezetét, valamint az alkalmazott anyagok vastagságát. A számítások figyelembe veszik a falazatot és a szigetelést

A hőveszteség kiszámításához két képletet kell használni - az első felhasználásával meghatározzuk az épület burkolatának hőállóságát, a második pedig a hőveszteséget.

A hőállóság meghatározásához használja a következő kifejezést:

R = B / K

itt van:

• R - az épületburkolatok hőállóságának értéke, m-ben mérve²* K) / W
• K - annak az anyagnak a hővezetési tényezőjét, amelynek a burkolószerkezetét elkészítették, W / (m * K) -ben kell mérni.
• az - az anyag vastagsága méterben kifejezve.

A K hővezetési együttható táblázatos paraméter, a B vastagságot a ház műszaki tervéből veszik.

A hővezetési együttható táblázatos érték, az anyag sűrűségétől és összetételétől függ, eltérhet a tábláztól, ezért fontos, hogy ismerkedjen meg az anyag műszaki dokumentációjával (+)

A hőveszteség kiszámításához használt alapképletet szintén használják:

Q = L × S × dT / R

A kifejezésben:

• Q - hőveszteség, wattban mérve.
• S - a burkolás területe (falak, padló, mennyezet).
• dT - a beltéri és a kültéri hőmérséklet közötti különbség, mért és rögzített C-ben.
• R - a szerkezet hőállóságának értéke, m²• C / W, amelyet a fenti képlet talál.
• L - együttható a falaknak a kardinal pontokhoz viszonyított tájolásától függően.

Ha rendelkezésére áll a szükséges információ, manuálisan kiszámíthatja az épület hőveszteségét.

Hőveszteség számítási példa

Példaként kiszámoljuk a meghatározott tulajdonságokkal rendelkező ház hőveszteségét.

Az ábra egy ház tervet mutat, amelyre kiszámítjuk a hőveszteséget. Egyéni terv elkészítésekor fontos a falak tájolása a függőleges pontokhoz viszonyítva helyesen meghatározni, kiszámítani a szerkezet magasságát, szélességét és hosszát, valamint feljegyezni az ablak- és ajtónyílások helyét, méretét (+)

A terv alapján a szerkezet szélessége 10 m, hossza 12 m, a mennyezet magassága 2,7 m, a falak északi, déli, keleti és nyugati irányba mutatnak. Három ablak van beépítve a nyugati falba, kettő mérete 1,5x1,7 m, egy - 0,6x0,3 m.

A tető kiszámításakor figyelembe veszik a szigetelési réteget, a befejező anyagot és a tetőfedő anyagot. A hőszigetelést nem befolyásoló gőz- és vízszigetelő fóliákat nem vesszük figyelembe

Az 1,3 × 2 m méretű ajtók be vannak építve a déli falba, egy kis ablak is van, 0,5 × 0,3 m. A keleti oldalon két ablak van, 2,1 × 1,5 m és egy 1,5 × 1,7 m.

A falak három rétegből állnak:

• a farostlemez (izoplite) falak belső és belső felülete 1,2 cm, az együttható 0,05.
• a falak között elhelyezkedő üveggyapot, vastagsága 10 cm, az együttható 0,043.

Az egyes falak hőállóságát külön kell kiszámítani, mert figyelembe veszi a szerkezet elhelyezkedését a kardinális pontokhoz viszonyítva, a nyílások számát és területét. A falszámítás eredményeit összegzik.

A padló többrétegű, az egész terület egy technológiának megfelelően készül, a következőket tartalmazza:

• a vágott lemez hornyolt, vastagsága 3,2 cm, a hővezetési tényező 0,15.
• 10 cm vastag forgácslap száraz vízszintes réteg, koefficiense 0,15.
• szigetelés - 5 cm vastag ásványgyapot, koefficiens 0,039.

Tegyük fel, hogy a padlón nincs olyan nyílás, amely rontja a hőtechnikát. Ezért a kiszámítást az összes szoba területére egyetlen képlet alapján kell elvégezni.

A mennyezet a következőkből készül:

• 4 cm-es fapajzsok, együtthatója 0,15.
• ásványgyapot 15 cm, együtthatója 0,039.
• gőz, vízszigetelő réteg.

Tegyük fel, hogy a mennyezetnek nincs hozzáférése a lakó- vagy a ház helyiségének tetejére.

A ház a Bryansk régióban található, Bryansk városában, ahol a kritikus negatív hőmérséklet -26 fok. Kísérletileg megállapították, hogy a föld hőmérséklete +8 fok. A kívánt szobahőmérséklet + 22 fok.

A fal hőveszteségének kiszámítása

A fal teljes hőállóságának megállapításához először ki kell számítani a rétegek hőhatását.

Az üveggyapot réteg vastagsága 10 cm, ezt az értéket méterre kell átszámítani, azaz:

B = 10 × 0,01 = 0,1

B = 0,1 értéket kapott. A hőszigetelés hővezetési együtthatója 0,043. Cserélje ki az adatokat a hőállósági képletben és kapja meg:

R_üveg=0.1/0.043=2.32

Egy hasonló példával kiszámoljuk az izoplite hőállóságát:

R_Izoplit=0.012/0.05=0.24

A fal teljes hőellenállása egyenlő lesz az egyes rétegek hőellenállásának összegével, mivel két üvegszálas rétegünk van.

R = R_üveg+ 2 × R_Izoplit=2.32+2×0.24=2.8

A fal teljes hőállóságának meghatározásával meg lehet határozni a hőveszteséget. Minden falra külön számolják őket. Számítsa ki az északi fal Q-ját.

A kiegészítő együtthatók lehetővé teszik a számításokban a világ különböző részein található falak hőveszteségének figyelembe vételét

A terv alapján az északi falnak nincs ablaknyílása, hossza 10 m, magassága 2,7 m. Ezután az S falfelületet a következő képlettel kell kiszámítani:

S_{északi fal}=10×2.7=27

Kiszámítjuk a dT paramétert. Ismeretes, hogy a Bryansk kritikus környezeti hőmérséklete -26 fok, a kívánt szobahőmérséklet +22 fok. majd

dT = 22 - (- 26) = 48

Az északi oldalon további L = 1,1 együtthatót kell figyelembe venni.

A táblázat a falak építéséhez használt egyes anyagok hővezetési együtthatóit mutatja. Mint láthatja, az ásványgyapot minimális hőmennyiséget halad át magán, vasbetonon - a maximumot

Az előzetes számítások elvégzése után a képletet használhatja a hőveszteség kiszámításához:

Q_{északi falak}= 27 × 48 × 1,1 / 2,8 = 509 (W)

Kiszámoljuk a nyugati fal hőveszteségét. Az adatok alapján 3 ablak van beépítve, ezek közül kettő mérete 1,5x1,7 m, és egy - 0,6x0,3 m. Kiszámoljuk a területet.

S_{nyugati fal1}=12×2.7=32.4.

A nyugati fal teljes területéből ki kell zárni az ablakok területét, mert hővesztesége eltérő lesz. Ehhez ki kell számítania a területet.

S_okn1=1.5×1.7=2.55

S_okn2=0.6×0.4=0.24

A hőveszteség kiszámításához a falfelületet vesszük figyelembe anélkül, hogy figyelembe vesszük az ablakok területét, azaz:

S_{nyugati fal}=32.4-2.55×2-0.24=25.6

A nyugati oldalon a növekményes együttható 1,05. Helyezze a kapott adatokat a hőveszteség kiszámításának fő képletébe.

Q_{nyugati fal}=25.6×1.05×48/2.8=461.

Hasonló számításokat végezzünk a keleti oldalon is. Itt 3 ablak van, az egyik mérete 1,5x1,7 m, a másik kettő - 2,1x1,5 m. Kiszámoljuk a területüket.

S_okn3=1.5×1.7=2.55

S_okn4=2.1×1.5=3.15

A keleti fal területe:

S_{keleti fal1}=12×2.7=32.4

A fal teljes területéből kivonjuk az ablakok területének értékeit:

S_{keleti fal}=32.4-2.55-2×3.15=23.55

A keleti fal kiegészítő együtthatója -1,05. Az adatok alapján kiszámoljuk a keleti fal hőveszteségét.

Q_{keleti fal}=1.05×23.55×48/2.8=424

A déli falon van egy ajtó, amelynek paraméterei 1,3x2 m, és egy ablaka 0,5x0,3 m. Kiszámoljuk a területüket.

S_okn5=0.5×0.3=0.15

S_{az ajtó}=1.3×2=2.6

A déli fal területe:

S_{déli fal1}=10×2.7=27

Meghatározzuk a fal területét, az ablakokat és ajtókat kivéve.

S_{déli falak}=27-2.6-0.15=24.25

Kiszámoljuk a déli fal hőveszteségét, az L = 1 együttható figyelembevételével.

Q_{déli falak}=1×24.25×48/2.80=416

Miután meghatározták az egyes falok hőveszteségét, az alábbi képlettel kaphatják meg a teljes hőveszteséget:

Q_{a falak}= Q_{déli falak}+ Q_{keleti fal}+ Q_{nyugati fal}+ Q_{északi falak}

Az értékeket helyettesítve kapjuk:

Q_{a falak}= 509 + 461 + 424 + 416 = 1810 W

Ennek eredményeként a falak hővesztesége 1810 watt / óra volt.

Az ablakok hőveszteségének kiszámítása

A házban 7 ablak van, ezek közül három mérete 1,5 × 1,7 m, kettő - 2,1 × 1,5 m, egy - 0,6 × 0,3 m, és egy további - 0,5 × 0,3 m.

Az 1,5 × 1,7 m méretű ablakok kétkamrás PVC-profil és I-üveg. A műszaki dokumentációból megtudhatja, hogy R = 0,53. A 2,1 × 1,5 m méretű ablakok kétkamrás argonnal és I-üveggel vannak ellátva, hő ellenállásuk R = 0,75, az ablakok 0,6x0,3 m és 0,5 × 0,3 - R = 0,53.

Az ablakok területét fent számoltuk.

S_okn1=1.5×1.7=2.55

S_okn2=0.6×0.4=0.24

S_okn3=2.1×1.5=3.15

S_okn4=0.5×0.3=0.15

Fontos fontolóra venni az ablakoknak a kardinális pontokhoz viszonyított irányát is.

Általában az ablakok hőállóságát nem kell kiszámítani, ezt a paramétert a termék műszaki dokumentációja tartalmazza

Kiszámoljuk a nyugati ablakok hőveszteségét, az L = 1,05 együttható figyelembevételével. Oldalán 2, 1,5 × 1,7 m méretű ablak van, és egy 0,6 × 0,3 m méretű.

Q_okn1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_okn2=0.24×1.05×48/0.53=23

A nyugati ablakok összes vesztesége

Q_alablak=243×2+23=509

A déli oldalon egy 0,5 × 0,3 ablak, R = 0,53. A hőveszteséget az 1-es együttható figyelembe vételével számoljuk ki.

Q_{déli ablak}=0.15*48×1/0.53=14

A keleti oldalon 2 ablak van, méretei 2,1 × 1,5, és egy ablaka 1,5 × 1,7. A hőveszteséget az L = 1,05 együttható figyelembe vételével számoljuk ki.

Q_okn1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_okn3=3.15×1.05×48/075=212

Összefoglaljuk a keleti ablakok hőveszteségét.

Q_{keleti ablak}=243+212×2=667.

Az ablakok teljes hővesztesége egyenlő:

Q_ablak= Q_{keleti ablak}+ Q_{déli ablak}+ Q_alablak=667+14+509=1190

Az ablakon keresztül összesen 1190 watt hőenergia származik.

Az ajtó hőveszteségének meghatározása

A háznak egy ajtója van, beépítve a déli falba, mérete 1,3 × 2 m. Az útlevél adatai alapján az ajtó anyag hővezető képessége 0,14, vastagsága 0,05 m. Ezeknek a mutatóknak köszönhetően kiszámíthatja az ajtó hőállóságát.

R_{az ajtó}=0.05/0.14=0.36

A számításokhoz ki kell számítania annak területét.

S_{az ajtó}=1.3×2=2.6

A hőállóság és a terület kiszámítása után megtalálhatja a hőveszteséget. Az ajtó déli oldalon helyezkedik el, tehát további 1-es tényezőt alkalmazunk.

Q_{az ajtó}=2.6×48×1/0.36=347.

Összesen 347 watt hő távozik az ajtón.

A padló hőállóságának kiszámítása

A műszaki dokumentáció szerint a padló többrétegű, egyenletesen elkészítve az egész területen, mérete 10x12 m. Kiszámoljuk a területét.

S_nem=10×12=210.

A padló összetétele táblákat, forgácslapot és szigetelést tartalmaz.

Az asztalból megtalálja a padló lefedésére használt egyes anyagok hővezetési együtthatóit. Ez a paraméter meghatározható az anyagok műszaki dokumentációjában is, és eltérhet a tábláztól

A hőállóságot minden egyes padlórétegre külön kell kiszámítani.

R_táblák=0.032/0.15=0.21

R_{Forgácslemez}=0.01/0.15= 0.07

R_{szigetelni fogja}=0.05/0.039=1.28

A padló teljes hőállósága:

R_nem= R_táblák+ R_{Forgácslemez}+ R_{szigetelni fogja}=0.21+0.07+1.28=1.56

Tekintettel arra, hogy télen a föld hőmérséklete +8 fokon van, a hőmérsékleti különbség egyenlő:

dT = 22-8 = 14

Az előzetes számítások segítségével megtalálhatja az otthon hőveszteségét a padlón keresztül.

A padló hőveszteségének kiszámításakor figyelembe veszik azokat az anyagokat, amelyek befolyásolják a hőszigetelést (+)

A padló hőveszteségének kiszámításakor az L = 1 együtthatót vesszük figyelembe.

Q_nem=210×14×1/1.56=1885

A padló teljes hővesztesége 1885 watt.

A mennyezeti hőveszteség kiszámítása

A mennyezet hőveszteségének kiszámításakor az ásványgyapot és a falemezek rétegét veszik figyelembe. A gőz- és vízszigetelés nem vesz részt a hőszigetelés folyamatában, ezért nem vesszük figyelembe. A számításokhoz meg kell találnunk a falemezek és az ásványgyapot rétegének hőállóságát. A hővezetési együtthatókat és vastagságukat használjuk.

R_{falusi pajzs}=0.04/0.15=0.27

R_{ásványgyapot}=0.05/0.039=1.28

A teljes hőellenállás egyenlő az R összegével_{falusi pajzs} és R_{ásványgyapot}.

R_{a tető}=0.27+1.28=1.55

A mennyezet területe megegyezik a padlóval.

S _{a mennyezet} = 120

Ezután a mennyezet hőveszteségének kiszámítását, az L = 1 együttható figyelembevételével.

Q_{a mennyezet}=120×1×48/1.55=3717

A mennyezet teljes összege 3717 watt.

A táblázat a mennyezet melegítőit és azok hővezetési együtthatóit mutatja be. A poliuretán hab a leghatékonyabb szigetelés, a szalmának van a legnagyobb hőveszteségi együtthatója.

Az otthoni teljes hőveszteség meghatározásához hozzá kell adni a falak, ablakok, ajtók, mennyezet és padló hőveszteségét.

Q_társadalom= 1810 + 1190 + 347 + 1885 + 3717 = 8949 W

A megadott paraméterekkel rendelkező ház melegítéséhez 8949 W vagy kb. 10 kW teljesítményű gázkazánra van szükség.

A hőveszteség meghatározása a beszivárgás figyelembevételével

Az beszivárgás a külső környezet közötti hőcserés természetes folyamata, amely akkor fordul elő, amikor az emberek a ház körül mozognak, amikor bejárati ajtókat, ablakokat nyitnak.

A hőveszteség kiszámításához szellőzéshez használhatja a következő képletet:

Q_inf= 0,33 × K × V × dT

A kifejezésben:

• K - a kiszámított lecserélési sebesség a nappali helyiségekben 0,3 együtthatóval, fűtött helyiségekkel - 0,8, a konyhával és a fürdőszobával - 1.
• V - a szoba térfogata, a magasság, a hossz és a szélesség figyelembevételével kiszámítva.
• dT - hőmérsékleti különbség a környezet és az apartmanház között.

Hasonló képlet alkalmazható, ha a helyiségben szellőztetés van.

Ha mesterséges szellőztetés van a házban, ugyanazt a képletet kell használni, mint a beszivárgáshoz, csak a kipufogógáz-paramétereket kell K helyett helyettesíteni, és kiszámítani a dT-t, figyelembe véve a bejövő levegő hőmérsékletét

A szoba magassága 2,7 m, szélessége - 10 m, hossza - 12 m. Ezen adatok ismeretében megtalálható a térfogata.

V = 2,7 × 10 × 12 = 324

A hőmérsékleti különbség:

dT = 48

K együtthatóként a 0,3 mutatót vesszük. majd

Q_inf=0.33×0.3×324×48=1540

Q-t kell hozzáadni a teljes Q-hoz_inf. A végén

Q_társadalom=1540+8949=10489.

Az otthoni hőveszteség beszivárgását figyelembe véve összesen 10489 watt vagy 10,49 kW lesz.

A kazánteljesítmény kiszámítása

A kazán kapacitásának kiszámításakor 1,2 biztonsági tényezőt kell használni. Vagyis a hatalom egyenlő:

W = Q × k

itt van:

• Q - az épület hővesztesége.
• k - biztonsági tényező.

Példánkban cserélje ki a Q = 9237 W értéket és kiszámítsa a szükséges kazánteljesítményt.

W = 10489 × 1,2 = 12587 W.

A biztonsági tényező miatt a ház melegítéséhez szükséges kazánteljesítmény 120 m² megközelítőleg 13 kW.

Következtetések és hasznos videó a témáról

Videó utasítás: hogyan számolhatja ki a ház hőveszteségét és a kazán teljesítményét a Valtec program segítségével.

A gázkazán hőveszteségének és teljesítményének megfelelő kiszámítása képletek vagy szoftver módszerek segítségével lehetővé teszi, hogy nagy pontossággal meghatározza a berendezés szükséges paramétereit, ami lehetővé teszi az indokolatlan üzemanyagköltségek kizárását.

Kérjük, írja megjegyzését az alábbi blokk formában. Mondja el nekünk, hogyan számították ki a hőveszteséget, mielőtt saját nyári házához vagy vidéki házához fűtési berendezést vásárolna. Tegyen fel kérdéseket, ossza meg az információkat és fényképeket a témáról.