Мин полезная тепловая мощность что это
В процессе замены старой системы автономного теплоснабжения или установки новой необходимо правильно рассчитать мощность теплоснабжения. Ошибки в цифрах могут привести к тому, что оборудование просто не справится с нагрузкой, не сможет обеспечить теплом все жилые помещения. От площади дома зависит количество секций, узлов, слишком много или мало радиаторов отрицательно скажется на теплоотдаче и циркуляции теплого воздуха.
Стандартные вычисления
Для квартир с типичной планировкой и масштабами расчет намного проще. В сантехнических нормах прописано, как рассчитать мощность радиатора отопления. Схема подразумевает, что для обогрева 1 кв. м необходимы показатели 100 Вт в час. Но такие параметры применимы только для помещений с стандартной высотой потолка – 2,5 – 2,7 м. Но это без учета толщины окон, типа утеплители и климатических особенностей региона.
Как рассчитать мощность отопления:
- площадь дома умножьте на 100 Вт;
- например, комната в 20 кв. м потребует мощности в 2000 Вт;
- полученное количество поделите на то количество тепла, которое выделяет в час 1 секция батареи; эти данные должны быть указаны в документах к оборудованию;
- получилось: 2000/170 Вт = 11,76, округлите до 12, это и есть необходимое количество секций, оптимально подходящих для данного помещения.
Но такой подсчет малоэффективен для домов или квартир с индивидуальным теплоснабжением. Больше подходит для центрального отопления, так как здесь есть стандарт нагрева радиаторов – не более 70 °.
Если вы решили установить новую систему отопления в Нижнем Новгороде, в компании Ниж СТМ вы найдете лучшие условия в городе. Мы предоставляем весь комплекс работ: разработка проекта, закупка или помощь в закупке оборудования, установка пуск в эксплуатацию
Мощность отопления для нестандартных помещений
В домах свободной постройки и планировки с потолками свыше 3 м и новыми автоматизированными системами, рассчитать по стандартным нормативам не получиться. Здесь применимы правила СНИП (строительные нормы и правила):
- для обогрева 1 м³ понадобиться 41 Вт тепла;
- умножаем площадь комнаты на высоту потолков, например, 25 кв. м х 3 м = 75 куб. м;
- умножаем количество кубов на норму по СНИП: 75 куб м х 41 Вт = 3075 Вт – это необходимая мощность для обогрева помещения;
- в техпаспорте к радиаторам находите информацию о том, сколько одна секция выделяет в час тепла; например, 1 секция = 160 Вт;
- это число разделите на необходимое количество: 3075 Вт / 160 Вт = 19, 29.
Округленная сумма и будет равна количеству секций в радиаторах для обогрева данного помещения.
Если хотите подробнее узнать об установке системы отопления в частном доме и расчете мощности, заходите на сайт компании Ниж СТМ. Здесь вы найдете информацию о типах отопительных конструкций и особенностях их установки.
Корректировка данных
Полученные цифры являются средним показателям, чтобы точно рассчитать мощность отопления необходимо учитывать следующие особенности:
- в комнате с двумя или больше окнами теплоотдачу стоит увеличить на 30 % и поставить радиаторы под каждым из проемов;
- в угловом помещении также учитывайте, что две стены выходят на улицу и потому рассчитайте показатели на 20 % больше;
- также учитывайте сторону света, куда выходят окна, если на север или северо-восток, прибавляйте к расчетам еще 10%.
Немногие знают, что экран, закрывающий радиаторы «отбирает» около 15-20% поступающего тепла. При возможности обойдитесь без них или сделайте их более легкими и с крупными отверстиями. Но лучше всего доверить рассчитать показатели.
Источник
Для создания комфорта в жилых и производственных помещениях выполняют составление теплового баланса и определяют коэффициент полезного действия (КПД) отопителей. Во всех расчётах применяется энергетическая характеристика, позволяющая связывать нагрузки источников обогрева с расходными показателями потребителей — тепловая мощность. Вычисление физической величины производится по формулам.
Для вычисления тепловой мощности используются специальные формулы
Эффективность нагревателей
Мощность — это физическое определение скорости передачи или потребления энергии. Она равна отношению количества работы за определённый промежуток времени к этому периоду. Нагревательные устройства характеризуются по расходу электричества в киловаттах.
Для сопоставления энергий различного рода введена формула тепловой мощности: N = Q / Δ t, где:
- Q — количество теплоты в джоулях;
- Δ t — интервал времени выделения энергии в секундах;
- размерность полученной величины Дж / с = Вт.
В этом видео вы узнаете, как рассчитать количество теплоты:
Для оценки эффективности работы нагревателей используют коэффициент, указывающий на количество израсходованного по назначению тепла — КПД. Определяется показатель делением полезной энергии на затраченную, является безразмерной единицей и выражается в процентах. По отношению к разным частям, составляющим окружающую среду, КПД нагревателя имеет неравные значения. Если оценивать чайник как нагреватель воды, его эффективность составит 90%, а при использовании его в качестве отопителя комнаты коэффициент возрастает до 99%.
Объяснение этому простое: из-за теплообмена с окружением часть температуры рассеивается и теряется. Количество утраченной энергии зависит от проводимости материалов и других факторов. Можно рассчитать теоретически мощность тепловых потерь по формуле P = λ × S Δ T / h. Здесь λ – коэффициент теплопроводности, Вт/(м × К); S — площадь участка теплообмена, м²; Δ T — перепад температур на контролируемой поверхности, град. С; h — толщина изолирующего слоя, м.
Из формулы понятно, что для повышения мощности надо увеличить количество радиаторов отопления и площадь теплоотдачи. Уменьшив же поверхность контакта с внешней средой, минимизируют потери температуры в помещении. Чем массивнее стена здания, тем меньше будет утечка тепла.
Баланс отопления помещений
Подготовка проекта любого объекта начинается с теплотехнического расчёта, призванного решить задачу обеспечения сооружения отоплением с учётом потерь из каждого помещения. Сведение баланса помогает узнать, какая часть тепла сохраняется в стенах здания, сколько уходит наружу, объём потребной выработки энергии для обеспечения комфортного климата в комнатах.
Определение тепловой мощности необходимо для решения следующих вопросов:
- высчитать нагрузку отопительного котла, которая обеспечит обогрев, горячее водоснабжение, кондиционирование воздуха и функционирование системы проветривания;
- согласовать газификацию здания и получить технические условия на подключение к распределительной сети. Для этого потребуются объёмы годового расхода горючего и потребность в мощности (Гкал/час) тепловых источников;
- выбрать оборудование, необходимое для отопления помещений.
Не забываем про соответствующую формулу
Из закона сохранения энергии следует, что в ограниченном пространстве с постоянным температурным режимом должен соблюдаться тепловой баланс: Q поступлений — Q потерь = 0 или Q избыточное = 0, или Σ Q = 0. Постоянный микроклимат поддерживается на одном уровне в течение отопительного периода в зданиях социально значимых объектов: жилых, детских и лечебных учреждениях, а также на производствах с непрерывным режимом работы. Если потери тепла превышают поступление, требуется отапливать помещения.
Технический расчёт помогает оптимизировать расход материалов при строительстве, снизить затраты на возведение зданий. Определяется суммарная тепловая мощность котла сложением энергии на отопление квартир, нагрев горячей воды, компенсацию потерь вентиляции и кондиционирования, резерв на пиковые холода.
Расчет тепловой мощности
Выполнить точные вычисления по системе отопления затруднительно для неспециалиста, но упрощённые способы позволяют рассчитать показатели неподготовленному человеку. Если производить расчеты «на глаз», может получиться, что мощности котла или нагревателя не хватает. Или, наоборот, из-за избытка вырабатываемой энергии придётся пускать тепло «на ветер».
Способы самостоятельной оценки характеристик отопления:
- Использование норматива из проектной документации. Для Московской области применяется величина 100-150 Ватт на 1 м². Площадь, подлежащая обогреву, умножается на ставку — это и будет искомый параметр.
- Применение формулы расчета тепловой мощности: N = V × Δ T × K, ккал/час. Обозначения символов: V — объём комнаты, Δ T — разница температур внутри и снаружи помещения, K — коэффициент пропускания тепла или рассеивания.
- Опора на укрупнённые показатели. Метод похож на предыдущий способ, но используется для определения тепловой нагрузки многоквартирных зданий.
Значения коэффициента рассеивания берут из таблиц, пределы изменения характеристики от 0,6 до 4. Примерные величины для упрощённого расчёта:
| Материал стен | К-т пропускания тепла |
| Неутепленный металлопрофиль | 3―4 |
| Доска 50 мм | 2,5―3,5 |
| Кладка в 1 кирпич с минимальной изоляцией | 2―3 |
| Стандартное перекрытие, двери и окна, перегородка в 2 блока | 1―2 |
| Стеклопакеты, керамитовый контур с теплоизолом | 0,6―0,9 |
Пример расчета тепловой мощности котла для помещения 80 м² с потолком 2,5 м. Объём 80 × 2,5 = 200 м³. Коэффициент рассеивания для дома типовой постройки 1,5. Разница между комнатной (22°С) и наружной (минус 40°С) температурами составляет 62°С. Применяем формулу: N = 200 × 62 × 1,5 = 18600 ккал/час. Перевод в киловатты осуществляется делением на 860. Результат = 21,6 кВт.
Полученную величину мощности повышают на 10%, если существует вероятность морозов ниже 40°С / 21,6 × 1,1 = 23,8. Для дальнейших вычислений результат округляется до 24 кВт.
Источник
До недавнего времени котлы в частных домах применялись только для нагрева теплоносителя в системе отопления. Подогрев воды в системе горячего водоснабжения (ГВС) осуществлялся посредством газового проточного водонагревателя (колонки). В наши дни владельцы коттеджей могут обойтись установкой одной единицы оборудования – современные котлы способны обеспечить работу не только этих двух контуров, но и системы подогрева пола, которая сегодня является весьма востребованной. Для оценки необходимой мощности котла каждую из подключаемых к нему систем следует рассмотреть по отдельности.
Радиаторное отопление
Многие источники рекомендуют при подборе отопительного котла принимать значение удельной мощности, потребляемой системой радиаторного отопления, на уровне 100 Вт на кв. м отапливаемой площади. Однако, этот расчет является весьма приблизительным и пользующийся такими данными домовладелец может попасть впросак, купив котел с недостаточной или, наоборот, неоправданно завышенной мощностью. На самом деле удельная мощность отопительной системы довольно ощутимо варьируется с изменением общей площади дома.
Эти данные основаны не на теоретических расчетах, а на статистическом анализе теплопотерь в реально существующих постройках, поэтому их применение на практике вполне оправдано. Как видно из графика, максимальное значение удельной мощности отопительной системы – 127 Вт/кв. м – соответствует самой малой величине отапливаемой площади – 100 – 150 кв. м. Для более просторных домов, площадь которых составляет от 400 до 500 кв. м, величина удельной отопительной мощности падает до 80 – 85 Вт/кв. м.
Объяснить эту закономерность можно на очень простом примере. Представьте себе дом, состоящий только из одного квадратного помещения площадью 1 кв. м и высотой 1 м. Суммарная площадь ограждающих поверхностей этого дома, через которые происходят потери тепла, составит 6 кв. м. Увеличим площадь нашего сооружения до 4 кв. м, оставив его квадратным в плане. Площадь ограждающих поверхностей – стен, пола и потолка – при этом увеличится до 16 кв. м. Таким образом, при увеличении площади в 4 раза площадь ограждающих конструкций выросла только в 2,67 раза. Разумеется, приведенные в примере рассуждения, как и данные, отображенные на графике, справедливы только для строений с рациональным контуром.
Усредненные значения мощности, потребляемой системами отопления в домах с различной площадью, показаны в табл. 1.
Водяной подогрев пола является более выгодным, чем электрический. Особенно заметной эта разница становится при устройстве «теплого пола» площадью свыше 10 кв. м. По понятным причинам мощность теплоотдачи внутрипольного отопления ограничена, ее максимальное значение обычно не превышает 50 Вт/кв. м. Поэтому подогрев пола не может выступать альтернативой основному радиаторному отоплению, он служит только его дополнением. Запитывать «теплый пол» от системы отопления нельзя, поскольку в теплый сезон она отключается, в то время как внутрипольный обогрев может эксплуатироваться в течение всего года, например, в ванной.
Чаще всего системы «теплый пол» сочетаются с напольными покрытиями из керамогранита, керамической плитки и тому подобных материалов, которые принято укладывать на кухнях и в санузлах. Благодаря высокой теплопроводности они являются холодными на ощупь, поэтому необходимость их подогрева напрашивается сама собой. С другой стороны, та же высокая теплопроводность делает работу системы «теплый пол» максимально эффективной. Поскольку указанные помещения всегда обеспечиваются горячей водой в первую очередь, целесообразнее всего запитывать «теплый пол» от контура рециркуляции ГВС. Среднестатистические данные о потребляемой подогревом пола мощности приведены в табл.1.
Горячее водоснабжение
Расчет дополнительной мощности котла, необходимой для приготовления горячей воды, зависит от схемы горячего водоснабжения. Если суммарный расход предполагается небольшой, менее 10 л/мин, и водоразборные краны при этом находятся на незначительном удалении от котла, второй его контур (первым считается контур с теплоносителем системы отопления) можно подключить прямо к водопроводу. В этом случае дополнительная мощность котлу не понадобится, поскольку при расходе воды в системе ГВС он будет автоматически переключаться на ее нагрев, отключая отопление.
Если же вода будет потребляться в больших объемах, превышающих 10 – 12 л/мин, в систему следует ввести дополнительный элемент – накопительную емкость (бойлер). При этом котел будет переключаться на контур ГВС реже, а значит система отопления будет работать стабильнее. Еще один «плюс» — возможность устройства контура рециркуляции горячей воды, который позволит подключить удаленные от котла смесители и систему «теплый пол».
Мощность, затрачиваемая на нагрев воды в системе с бойлером, показана в табл. 1.
Вышеприведенный материал не учитывает некоторых мелочей, присущих индивидуальному жилищу, но он вполне годится для предварительного подбора мощности котельного оборудования.
Источник
Расчет мощности газового котла
Подробности
Категория: Водяное отопление
Просмотров: 7128
Типы расчета потребляемой мощности
При выборе котла отопления первое, с чем нужно определиться, это мощность отопительного котла. Существует три типа расчёта потребляемой мощности. Необходимо понимать, что нас интересует не мощность горелки, а полезная тепловая мощность, которую котёл способен отдать в систему. Обычно обе мощности указываются в документации, но и найти реальную тепловую мощность котла легко: мощность горелки умножаем на КПД котла. Забегая вперёд, отметим, что тут есть один нюанс: КПД указывается в зависимости от температуры жидкости в подающей и обратной линиях, это тоже стоит учитывать.
Расчёт мощности, в общем, мало выходит за пределы обычного школьного курса физики. Проблема в том, что в школе при решении задач все параметры заданы, а в реальных условиях их придётся определять самому. Для простых случаев годится первый или второй вариант подсчёта, а если речь идёт о доме большой площади, есть смысл обратиться к специалистам и рассчитать по третьему варианту. Ну или попробовать провести расчёт самостоятельно, однако в этом случае есть риск что-то недоучесть.
Примерный расчет мощности
Первый вариант. Прикидочно можно считать, что на 10 м2 отапливаемой площади должен приходиться 1 кВт тепловой мощности, при высоте потолков не более трёх метров и хорошем утеплении помещения. Мощность котла компания- изготовитель указывает всегда (напоминаем, нам нужна полезная мощность нагрева, а не мощность горелки), площадь знает пользователь — словом, тут проблем нет. Но, понятно, в таком расчёте не учитываются никакие дополнительные факторы, а их довольно много. Поэтому в любом случае правильнее пользоваться более углублёнными методиками расчёта.
Для чего нам нужна именно максимальная мощность котла? Очевидно, чтобы при работе на ней котёл обеспечивал заданный уровень обогрева. Следовательно, стоит учесть среднюю температуру самой холодной недели в году для данной местности и тепловые потери помещений в это время.
Расчет с использованием поправочных коэффициентов
Второй вариант расчёта позволяет также обойтись без особых вычислений. Полученное по первому варианту значение мощности (1 кВт на 10 м2) надо умножить на несколько поправочных коэффициентов. Кстати, глядя на них, мы сразу можем увидеть, что не столь важно, где территориально находится строение, куда важнее грамотно утеплить помещение. Первый коэффициент учитывает географическое положение — не широту, а именно «место на карте». Для южных районов страны он равен 0,6-0,9; в районе Москвы — 1,1-1,5. В Сибири и на Урале он составляет 1,2-1,8 и 1,3- 1,7 соответственно, для северных районов — 1,5-2,0. Второй коэффициент зависит от особенностей конструкции и степени теплоизоляции здания. Если теплоизоляция очень хорошая, его принимают равным 0,6-0,9, для дома со средней теплоизоляцией (к ним относится большинство строений) — 1,0-1,9. У «летних домиков» с минимальной теплоизоляцией поправочный коэффициент возрастает до 3,0-4,0.
Как видно, при таком приблизительном подсчёте многое уже зависит от правильного выбора коэффициента из имеющегося диапазона. При наличии некоторого опыта можно «угадать» довольно точно, но тут надо уже учитывать различные особенности здания.
Назад
Расчёт всех тепловых потерь отапливаемых помещений
Третий вариант — расчёт всех тепловых потерь отапливаемых помещений. Вообще говоря, для подсчёта потерь и мощности котла можно воспользоваться или «калькуляторами» из Интернета, или специальными программами, но все они основаны на соответствующих справочниках.
Для расчёта по этой методике нам снова нужна температура самой холодной недели и температура, которая будет признана комфортной внутри помещения. Далее проводят подсчёт тепловых потерь отдельно по всем элементам отапливаемых помещений: окнам, дверям, стенам, полу и потолку. Для этого надо знать их геометрические размеры (вернее, суммарную площадь), материал, тип теплоизоляции и количество её слоёв. Стены и перекрытия, граничащие с соседями, если такие есть и они сами отапливают жильё, не считают. Также необходимо учесть потери тепла за счёт вентиляции, но тут результат тоже может зависеть от выбранного типа котла. Об этом будет сказано ниже.
При любой методике подсчёта, возможно, потребуется ввести ещё один поправочный коэффициент. Дело в том, что давление газа в сетях неравномерно, и уменьшается как раз в период его высокого потребления, т.е. в самые холодные зимние дни. При сильном падении давления котёл вообще отключится. Поэтому нам надо будет знать ещё три цифры: первая из них (минимальное давление подачи газа) выясняется в энергоснабжающей организации. А на стадии подбора конкретного котла надо будет найти в технических параметрах номинальное давление газа, на которое он рассчитан, и минимальное давление, при котором будет работать. Первую и третью цифры, конечно, нужно сравнить, а поправочный коэффициент — квадратный корень из отношения минимального давления подачи к номинальному давлению.
Назад
Отопления и приготовления горячей воды
Чтобы закончить расчёт мощности, нужно уточнить, будет ли использоваться котёл только для отопления или для отопления и приготовления горячей воды. Для первого случая годится одноконтурный котёл, для второго — двухконтурный. Одноконтурный котёл тоже можно использовать для приготовления горячей воды, добавив в систему водонагреватель косвенного нагрева (бойлер), для двухконтурных бойлер в принципе не обязателен. Если температура воды в бойлере упадёт ниже допустимой, котёл переключится на нагрев воды в бойлере. Кстати, стоит помнить, что все котлы настроены на приоритет по горячей воде: в первую очередь греется она, только потом наступает очередь отопления. У настенных котлов обычно в рамках одной серии производители предлагают выбор между одно- и двухконтурными.
Требуемое количество горячей воды в сутки принимают равным в пределах от 50 до 200 литров на человека, в зависимости от потребности жильцов. Надо сказать, что во многих случаях этим расчётом пренебрегают: на подогрев воды нужно гораздо меньше энергии, чем на отопление, и время, затрачиваемое на него, незначительно. Иногда делают ещё проще: ставят одноконтурный котёл, от которого запитывается только отопление, а санитарную горячую воду получают с помощью отдельно установленных водонагревателей, электрических или газовых, проточных или накопительных, с бойлером.
Бойлер бывает необходим в нескольких случаях. Часто бойлер применяют совместно с мощными, сложными и дорогими напольными котлами — большинство из них одноконтурные. Есть и обратный вариант. Если отапливаемая площадь невелика, то небольшой котёл не сможет ударно нагреть сколько-нибудь приемлемое количество горячей воды. Считается, что тепловая мощность двухконтурного котла, способного греть воду в проточном режиме, должна составлять не менее 20, а лучше 24 кВт, что соответствует примерно 200 м2 площади помещений. Очень часто возникает ситуация, когда площадь помещения гораздо меньше (не более 100-150 м2, а требуется и отопление, и ГВС. Получается, что для отопления сгодился бы и небольшой котёл, но покупают-то модель мощнее, тем более, что в этом диапазоне мощностей разница между габаритами и ценой котлов совсем незначительна. Именно в этом случае логичнее взять небольшой котёл и ввести в систему дополнительный бойлер. Потери тепла в бойлере в принципе невелики, а в отопительный сезон они всё равно пойдут на обогрев помещения, в котором он стоит. Многие компании для экономии места предлагают модели котлов, совмещённых с бойлерами. Причём при объёме бойлера в 50-100 литров котёл может иметь настенное исполнение, больше — уже напольное.
Стоит также заметить, что двухконтурные котлы имеют две разновидности исполнения по типу теплообменника для приготовления горячей воды. Теплообменник может быть битермическим либо раздельным В битермическом теплообменники обоих контуров изготовлены в виде единого узла, трубки системы отопления и ГВС расположены коаксиально, одна внутри другой (внутренняя трубка относится к контуру ГВС). В раздельном вторичный теплообменник для приготовления горячей воды выполнен отдельно, и его нагрев производится от первичного. В битермических теплообменниках меньше деталей, но они предъявляют повышенные требования к качеству воды, иначе сечение трубок быстро зарастёт накипью и эффективность снизится. Раздельные теплообменники менее чувствительны к растворённым в воде солям, но требуют введения в систему дополнительных элементов (трёхходового крана и устройств управления им). Разумеется, модели с раздельным теплообменником обойдутся дороже. Однако они позволяют получить несколько большее количество горячей воды в единицу времени. Иногда за счёт этого можно сэкономить на установке бойлера.
Полученное значение мощности можно ещё немного увеличить — на 10-20%, «про запас». Больший запас мощности для котла не нужен по нескольким причинам. Во-первых, чем больше мощность, тем дороже обойдётся котёл. По сравнению с общей стоимостью системы удорожание невелико, тем не менее оно есть. Габариты котла тоже увеличиваются с ростом мощности, хотя и не всегда. «Соседи» в линейке могут иметь одинаковые размеры или отличаться совсем немного.
Далее, многие газовые котлы, особенно настенные, имеют возможность модулирования мощности — автоматического её изменения от некоего минимального значения до максимума. Этот минимум находится в среднем в пределах 25-35 % от максимального значения (у разных моделей по-разному). Прочие, в основном напольные, котлы оснащают одно- или двухступенчатой горелкой, которая выдаёт при работе одно или два фиксированных значения мощности нагрева. В любом случае, какая бы горелка ни была, мы неизбежно столкнёмся с процессом т. н. тактования: котёл время от времени будет включаться и выключаться. Для моделей с модулированием мощности нагрева такое тоже неизбежно (в те времена, когда теплопотери помещения будут ниже минимума выдаваемой котлом мощности). Ничего страшного в тактовании нет, разве что небольшой периодически появляющийся шум, но в идеале надо стараться его уменьшать. Особенно это касается как раз небольших настенных котлов, которые ставятся прямо в жилой зоне (например, на кухне). Уменьшить тактование можно и при правильной настройке котла.
Назад
Видео:Газовые котлы- разновидности,сравнение,функции,тесты,выбор
Назад
Источник