Како израчунати снагу котла за грејање на гас: формуле и пример израчунавања

Пре пројектовања система грејања или уградње опреме за грејање, важно је одабрати гасни котао који може да произведе потребну количину топлоте за просторију. Због тога је важно изабрати уређај такве снаге да његове перформансе буду што је могуће веће, а ресурс дугачак.

Рећи ћемо вам како израчунати снагу гасног котла са високом тачношћу и узимајући у обзир одређене параметре. Чланак који смо представили детаљно описује све врсте топлотних губитака кроз отворе и грађевинске конструкције и даје формуле за њихово израчунавање. Конкретан пример уводи карактеристике прорачуна.

Типичне грешке при избору котла

Тачан прорачун снаге гасног котла не само да ће уштедети на потрошном материјалу, већ ће и повећати ефикасност уређаја. Опрема чија топлотна снага премашује стварне потребе за топлотом радиће неефикасно када као недовољно моћан уређај не може правилно да загреје просторију.

Постоји савремена аутоматизована опрема која самостално регулише снабдевање гасом, што елиминише непотребне трошкове. Али ако такав котао обавља свој рад до границе својих могућности, онда се његов радни век смањује.

Као резултат, ефикасност опреме се смањује, делови се брже троше, ствара се кондензација. Због тога постоји потреба да се израчуна оптимална снага.

Постоји мишљење да снага котла зависи искључиво од површине просторије, а за било који дом оптималан прорачун би био 100 В по 1 м2. Стога, да бисте одабрали снагу котла, на пример, за кућу од 100 квадратних метара. м, биће вам потребна опрема која производи 100*10=10000 В или 10 кВ.

Такви прорачуни су у основи нетачни због појаве нових завршних материјала и побољшаних изолационих материјала, који смањују потребу за куповином опреме велике снаге.

Снага гасног котла се бира узимајући у обзир индивидуалне карактеристике куће. Правилно одабрана опрема ће радити што је могуће ефикасније уз минималну потрошњу горива

Израчунајте снагу гасни котао грејање се може обавити на два начина - ручно или помоћу посебног програма Валтец, који је дизајниран за професионалне прорачуне високе прецизности.

Потребна снага опреме директно зависи од губитка топлоте просторије. Када знате стопу губитка топлоте, можете израчунати снагу гасног котла или било ког другог уређаја за грејање.

Шта је губитак топлоте у просторији?

Свака соба има одређене губитке топлоте. Топлота излази из зидова, прозора, подова, врата, плафона, па је задатак гасног котла да надокнади количину топлоте која излази и обезбеди одређену температуру у просторији. Ово захтева одређену топлотну снагу.

Експериментално је утврђено да највећа количина топлоте излази кроз зидове (до 70%). До 30% топлотне енергије може да побегне кроз кров и прозоре, а до 40% кроз вентилациони систем. Најмањи губитак топлоте на вратима (до 6%) и подовима (до 15%)

Следећи фактори утичу на губитак топлоте код куће.

• Локација куће. Сваки град има своје климатске карактеристике.Приликом израчунавања топлотних губитака потребно је узети у обзир критичну негативну температуру карактеристичну за регион, као и просечну температуру и трајање грејне сезоне (за тачне прорачуне помоћу програма).
• Положај зидова у односу на кардиналне правце. Познато је да се ружа ветрова налази на северној страни, па ће губитак топлоте зида који се налази у овој области бити највећи. Зими са западне, северне и источне стране дува јак ветар хладан, па ће топлотни губици ових зидова бити већи.
• Површина загрејане собе. Количина изгубљене топлоте зависи од величине просторије, површине зидова, плафона, прозора, врата.
• Термотехника грађевинских конструкција. Сваки материјал има свој коефицијент топлотне отпорности и коефицијент преноса топлоте - способност да прође кроз себе одређену количину топлоте. Да бисте их сазнали, потребно је да користите табеларне податке, као и да примените одређене формуле. Подаци о саставу зидова, плафона, подова и њиховој дебљини налазе се у техничком плану становања.
• Отвори за прозоре и врата. Величина, модификација врата и прозора са дуплим стаклом. Што је већа површина отвора за прозоре и врата, то је већи губитак топлоте. Приликом прорачуна важно је узети у обзир карактеристике уграђених врата и прозора са дуплим стаклом.
• Обрачун вентилације. Вентилација увек постоји у кући, без обзира на присуство вештачке хаубе. Просторија се проветрира кроз отворене прозоре; кретање ваздуха се ствара када се улазна врата затворе и отворе, људи се крећу из собе у просторију, што помаже топлом ваздуху да напусти просторију и циркулише.

Познавајући горе наведене параметре, не можете само израчунати губитак топлоте код куће и одредити снагу котла, али и идентификовати места којима је потребна додатна изолација.

Формуле за израчунавање топлотних губитака

Ове формуле се могу користити за израчунавање губитка топлоте не само у приватној кући, већ иу стану. Пре почетка прорачуна, потребно је нацртати тлоцрт, забележити локацију зидова у односу на кардиналне правце, означити прозоре, врата, а такође израчунати димензије сваког зида, прозора и врата.

За одређивање топлотних губитака потребно је познавати структуру зида, као и дебљину коришћених материјала. Прорачуни узимају у обзир зидање и изолацију

Приликом израчунавања топлотних губитака користе се две формуле - помоћу прве се утврђује вредност топлотног отпора оградних конструкција, а помоћу друге се утврђује губитак топлоте.

Да бисте одредили топлотни отпор, користите израз:

Р = Б/К

овде:

• Р – вредност топлотног отпора оградних конструкција, мерена у (м²*К)/В.
• К – коефицијент топлотне проводљивости материјала од којег је направљена оградна конструкција, мерен у В/(м*К).
• ИН – дебљина материјала, забележена у метрима.

Коефицијент топлотне проводљивости К је табеларни параметар, дебљина Б се узима из техничког плана куће.

Коефицијент топлотне проводљивости је табеларна вредност, зависи од густине и састава материјала, може се разликовати од табеларног, па је важно прочитати техничку документацију за материјал (+)

Такође се користи основна формула за израчунавање губитка топлоте:

К = Л × С × дТ/Р

у изразу:

• П – губитак топлоте, мерен у В.
• С – површина оградних конструкција (зидови, подови, плафони).
• дТ – разлика између жељене унутрашње и спољашње температуре се мери и бележи у Ц.
• Р – вредност топлотног отпора конструкције, м²•Ц/В, који се налази користећи горњу формулу.
• Л – коефицијент у зависности од оријентације зидова у односу на кардиналне тачке.

Имајући при руци потребне информације, можете ручно израчунати губитак топлоте одређене зграде.

Пример прорачуна топлотних губитака

Као пример, израчунајмо губитак топлоте куће са датим карактеристикама.

На слици је приказан план куће за који ћемо израчунати губитак топлоте. Приликом израде индивидуалног плана важно је правилно одредити оријентацију зидова у односу на кардиналне тачке, израчунати висину, ширину и дужину конструкције, а такође запазити локације отвора прозора и врата, њихове величине (+ )

На основу плана, ширина објекта је 10 м, дужина 12 м, висина плафона 2,7 м, зидови су оријентисани на север, југ, исток и запад. У западни зид су уграђена 3 прозора, два су димензија 1,5к1,7 м, један - 0,6к0,3 м.

Приликом израчунавања крова узимају се у обзир изолациони слој, завршни и кровни материјал. Паро- и хидроизолациони филмови који не утичу на топлотну изолацију се не узимају у обзир

У јужном зиду су уграђена врата димензија 1,3к2 м, такође је мали прозор 0,5к0,3 м. На источној страни су два прозора 2,1к1,5 м и један 1,5к1,7 м.

Зидови се састоје од три слоја:

• зидна облога са фибербоардом (изопластом) споља и изнутра - по 1,2 цм, коефицијент - 0,05.
• стаклена вуна која се налази између зидова, њена дебљина је 10 цм и коефицијент је 0,043.

Топлотни отпор сваког зида се рачуна посебно, јер Узимају се у обзир локација структуре у односу на кардиналне тачке, број и површина отвора. Сумирани су резултати прорачуна на зидовима.

Под је вишеслојан, направљен по истој технологији на целој површини и обухвата:

• резана плоча са пером и утором, дебљине 3,2 цм, коефицијент топлотне проводљивости 0,15.
• слој суве иверице нивелације дебљине 10 цм са коефицијентом 0,15.
• изолација – минерална вуна дебљине 5 цм, коефицијент 0,039.

Претпоставимо да под нема отворе у подруму или сличне отворе који нарушавају грејну технику. Сходно томе, прорачун се врши за површину свих просторија користећи једну формулу.

Плафони су направљени од:

• дрвене плоче 4 цм са коефицијентом 0,15.
• минерална вуна је 15 цм, њен коефицијент је 0,039.
• парни и хидроизолациони слој.

Претпоставимо да плафон такође нема приступ поткровљу изнад дневне или помоћне просторије.

Кућа се налази у Брјанској области, у граду Брјанск, где је критична негативна температура -26 степени. Експериментално је утврђено да је температура земље +8 степени. Жељена собна температура + 22 степена.

Прорачун топлотних губитака зидова

Да бисте пронашли укупни топлотни отпор зида, прво морате израчунати топлотни отпор сваког слоја.

Дебљина слоја стаклене вуне је 10 цм Ова вредност се мора прерачунати у метре, односно:

Б = 10 × 0,01 = 0,1

Добили смо вредност Б=0,1. Коефицијент топлотне проводљивости топлотне изолације је 0,043. Податке замењујемо у формулу топлотног отпора и добијамо:

Р_стакло=0.1/0.043=2.32

Користећи сличан пример, израчунајмо топлотну отпорност изоплита:

Р_исопл=0.012/0.05=0.24

Укупни топлотни отпор зида биће једнак збиру топлотног отпора сваког слоја, с обзиром да имамо два слоја лесонита.

Р=Р_стакло+2×Р_исопл=2.32+2×0.24=2.8

Одређивањем укупног топлотног отпора зида можете пронаћи топлотне губитке. За сваки зид се израчунавају посебно. Израчунајмо К за северни зид.

Додатни коефицијенти омогућавају да се у прорачунима узму у обзир посебности губитка топлоте од зидова који се налазе у различитим правцима света.

На основу плана, северни зид нема прозорске отворе, његова дужина је 10 м, висина 2,7 м. Тада се површина зида С израчунава по формули:

С_{северни зид}=10×2.7=27

Хајде да израчунамо дТ параметар. Познато је да је критична температура околине за Брјанск -26 степени, а жељена собна температура је +22 степена. Онда

дТ=22-(-26)=48

За северну страну се узима у обзир додатни коефицијент Л=1,1.

У табели су приказани коефицијенти топлотне проводљивости неких материјала који се користе у изградњи зидова. Као што видите, минерална вуна преноси минималну количину топлоте кроз себе, армирани бетон - максимум

Након што сте направили прелиминарне прорачуне, можете користити формулу за израчунавање губитка топлоте:

П_{северни зид}=27×48×1,1/2,8=509 (Ш)

Израчунајмо губитак топлоте за западни зид. На основу података у њега су уграђена 3 прозора, два имају димензије 1,5к1,7 м и један - 0,6к0,3 м. Израчунајмо површину.

С_{резервни зидови1}=12×2.7=32.4.

Неопходно је искључити површину прозора из укупне површине западног зида, јер ће њихов губитак топлоте бити другачији. Да бисте то урадили, морате израчунати површину.

С_{виндов1}=1.5×1.7=2.55

С_{виндов2}=0.6×0.4=0.24

Да бисмо израчунали губитак топлоте, користићемо површину зида без узимања у обзир површине прозора, односно:

С_{резервни зидови}=32.4-2.55×2-0.24=25.6

За западну страну додатни коефицијент је 1,05. Добијене податке замењујемо у основну формулу за прорачун топлотних губитака.

П_{резервни зидови}=25.6×1.05×48/2.8=461.

Сличне прорачуне радимо за источну страну. Овде се налазе 3 прозора, један је димензија 1,5к1,7 м, друга два – 2,1к1,5 м. Израчунамо њихову површину.

С_{виндов3}=1.5×1.7=2.55

С_{виндов4}=2.1×1.5=3.15

Површина источног зида је:

С_{источни зидови1}=12×2.7=32.4

Од укупне површине зида одузимамо вредности површине прозора:

С_{источни зидови}=32.4-2.55-2×3.15=23.55

Додатни коефицијент за источни зид је -1,05. На основу података израчунавамо топлотне губитке источног зида.

П_{источни зидови}=1.05×23.55×48/2.8=424

На јужном зиду су врата са параметрима 1,3к2 м и прозором од 0,5к0,3 м. Израчунавамо њихову површину.

С_{виндов5}=0.5×0.3=0.15

С_врата=1.3×2=2.6

Површина јужног зида биће једнака:

С_{јужни зидови1}=10×2.7=27

Одређујемо површину зида без узимања у обзир прозора и врата.

С_{јужни зидови}=27-2.6-0.15=24.25

Израчунавамо губитак топлоте јужног зида узимајући у обзир коефицијент Л=1.

П_{јужни зидови}=1×24.25×48/2.80=416

Одредивши губитак топлоте сваког зида, можете пронаћи њихов укупни губитак топлоте користећи формулу:

П_зидови=К_{јужни зидови}+К_{источни зидови}+К_{резервни зидови}+К_{северни зид}

Заменом вредности добијамо:

П_зидови=509+461+424+416=1810 В

Као резултат тога, губитак топлоте са зидова износио је 1810 В на сат.

Прорачун топлотних губитака прозора

У кући има 7 прозора, три су димензија 1,5к1,7 м, два - 2,1к1,5 м, један - 0,6к0,3 м и још један - 0,5к0,3 м.

Прозори димензија 1,5×1,7 м су двокоморни ПВЦ профил са И-стаклом. Из техничке документације можете сазнати да је Р=0,53. Прозори димензија 2,1к1,5 м, двокоморни са аргоном и И-стаклом, имају топлотни отпор Р=0,75, прозори 0,6к0,3 м и 0,5к0,3 - Р=0,53.

Површина прозора је израчуната изнад.

С_{виндов1}=1.5×1.7=2.55

С_{виндов2}=0.6×0.4=0.24

С_{виндов3}=2.1×1.5=3.15

С_{виндов4}=0.5×0.3=0.15

Такође је важно узети у обзир оријентацију прозора у односу на кардиналне правце.

Обично није потребно израчунавати топлотни отпор за прозоре; овај параметар је наведен у техничкој документацији за производ

Израчунајмо топлотне губитке западних прозора, узимајући у обзир коефицијент Л=1,05. Са стране се налазе 2 прозора димензија 1,5×1,7 м и један димензија 0,6×0,3 м.

П_{виндов1}=2.55×1.05×48/0.53=243

П_{виндов2}=0.24×1.05×48/0.53=23

Укупно су укупни губици западних прозора

П_{закључати прозоре}=243×2+23=509

На јужној страни је прозор 0,5×0,3, његов Р=0,53. Израчунајмо њен губитак топлоте узимајући у обзир коефицијент 1.

П_{јужни прозори}=0.15*48×1/0.53=14

На источним странама налазе се 2 прозора димензија 2,1×1,5 и један прозор 1,5×1,7. Израчунајмо топлотне губитке узимајући у обзир коефицијент Л=1,05.

П_{виндов1}=2.55×1.05×48/0.53=243

П_{виндов3}=3.15×1.05×48/075=212

Хајде да сумирамо топлотне губитке источних прозора.

П_{источни прозори}=243+212×2=667.

Укупан губитак топлоте прозора биће једнак:

П_{прозори}=К_{источни прозори}+К_{јужни прозори}+К_{закључати прозоре}=667+14+509=1190

Укупно кроз прозоре излази 1190 В топлотне енергије.

Одређивање топлотног губитка врата

Кућа има једна врата, уграђена је у јужни зид, димензија је 1,3к2 м. На основу података из пасоша, топлотна проводљивост материјала врата је 0,14, дебљина је 0,05 м. Захваљујући овим показатељима, термичка може се израчунати отпор врата.

Р_врата=0.05/0.14=0.36

За прорачуне морате израчунати његову површину.

С_врата=1.3×2=2.6

Након израчунавања топлотног отпора и површине, може се наћи губитак топлоте. Врата се налазе на јужној страни, тако да користимо додатни фактор 1.

П_врата=2.6×48×1/0.36=347.

Укупно, 347 В топлоте излази кроз врата.

Прорачун топлотног отпора пода

Према техничкој документацији, под је вишеслојни, идентично израђен по целој површини и има димензије 10к12 м. Израчунајмо његову површину.

С_роду=10×12=210.

Под се састоји од дасака, иверала и изолације.

Из табеле можете сазнати коефицијенте топлотне проводљивости неких материјала који се користе за подове. Овај параметар такође може бити наведен у техничкој документацији материјала и разликовати се од табеле

Топлотни отпор се мора израчунати за сваки слој пода посебно.

Р_плоче=0.032/0.15=0.21

Р_{иверица}=0.01/0.15= 0.07

Р_{изоловати}=0.05/0.039=1.28

Укупни топлотни отпор пода је:

Р_роду=Р_плоче+Р_{иверица}+Р_{изоловати}=0.21+0.07+1.28=1.56

С обзиром да зими температура земље остаје на +8 степени, температурна разлика ће бити једнака:

дТ=22-8=14

Користећи прелиминарне прорачуне, можете пронаћи губитак топлоте куће кроз под.

Приликом израчунавања подних топлотних губитака узимају се у обзир материјали који утичу на топлотну изолацију (+)

При прорачуну подних топлотних губитака узимамо у обзир коефицијент Л=1.

П_роду=210×14×1/1.56=1885

Укупан губитак топлоте пода је 1885 В.

Прорачун губитка топлоте кроз плафон

Приликом израчунавања топлотног губитка плафона, узима се у обзир слој минералне вуне и дрвених плоча. Пара и хидроизолација нису укључени у процес топлотне изолације, тако да то не узимамо у обзир. За прорачуне морамо пронаћи топлотну отпорност дрвених плоча и слоја минералне вуне. Користимо њихове коефицијенте топлотне проводљивости и дебљину.

Р_{сеоски штит}=0.04/0.15=0.27

Р_{мин.вату}=0.05/0.039=1.28

Укупни топлотни отпор ће бити једнак збиру Р_{сеоски штит} и Р_{мин.вату}.

Р_{кровова}=0.27+1.28=1.55

Површина плафона је иста као и под.

С _плафон = 120

Затим се израчунавају топлотни губици плафона, узимајући у обзир коефицијент Л=1.

П_плафон=120×1×48/1.55=3717

Укупно 3717 В пролази кроз плафон.

У табели су приказани популарни изолациони материјали за плафоне и њихови коефицијенти топлотне проводљивости. Полиуретанска пена је најефикаснија изолација, слама има највећи коефицијент губитка топлоте

Да би се одредио укупан губитак топлоте куће, потребно је сабрати топлотне губитке зидова, прозора, врата, плафона и пода.

П_обично=1810+1190+347+1885+3717=8949 В

Да бисте загрејали кућу са наведеним параметрима, потребан вам је гасни котао који подржава снагу од 8949 В или око 10 кВ.

Одређивање губитка топлоте узимајући у обзир инфилтрацију

Инфилтрација је природни процес размене топлоте између спољашње средине, који настаје приликом кретања људи по кући, приликом отварања улазних врата и прозора.

За израчунавање губитка топлоте за вентилацију можете користити формулу:

П_инф=0,33×К×В×дТ

у изразу:

• К - израчунати степен размене ваздуха, за дневне собе коефицијент је 0,3, за грејане собе - 0,8, за кухињу и купатило - 1.
• В - запремина собе, израчуната узимајући у обзир висину, дужину и ширину.
• дТ - температурна разлика између околине и стамбене зграде.

Слична формула се може користити ако је у просторији инсталирана вентилација.

Ако у кући постоји вештачка вентилација, потребно је користити исту формулу као и за инфилтрацију, само заменити параметре издувних гасова уместо К, и израчунати дТ узимајући у обзир температуру улазног ваздуха

Висина собе је 2,7 м, ширина 10 м, дужина 12 м. Познавајући ове податке, можете пронаћи њену запремину.

В=2,7 × 10 × 12=324

Температурна разлика ће бити једнака

дТ=48

Узимамо 0,3 као коефицијент К. Онда

П_инф=0.33×0.3×324×48=1540

К се мора додати укупном израчунатом индикатору К_инф. Коначно

П_обично=1540+8949=10489.

Укупно, узимајући у обзир инфилтрацију, губитак топлоте куће биће 10489 В или 10,49 кВ.

Прорачун снаге котла

Приликом израчунавања снаге котла потребно је користити фактор сигурности од 1,2. То јест, снага ће бити једнака:

В = К × к

овде:

• П - губитак топлоте зграде.
• к - фактор безбедности.

У нашем примеру замењујемо К = 9237 В и израчунавамо потребну снагу котла.

Ш=10489×1,2=12587 Ш.

Узимајући у обзир фактор сигурности, потребна снага котла за загревање куће је 120 м² једнака приближно 13 кВ.

Закључци и користан видео на тему

Видео упутство: како израчунати губитак топлоте код куће и снагу котла помоћу програма Валтец.

Компетентно израчунавање топлотних губитака и снаге гасног котла помоћу формула или софтверских метода омогућава вам да са високом прецизношћу одредите потребне параметре опреме, што вам омогућава да елиминишете неразумне трошкове горива.

Молимо напишите коментаре у блок форму испод. Реците нам како сте израчунали губитке топлоте пре куповине опреме за грејање за сопствену дацху или сеоску кућу. Постављајте питања, делите информације и фотографије на тему.