Kuinka laskea kaasulämmityskattilan teho: kaavat ja laskentaesimerkki
Ennen lämmitysjärjestelmän suunnittelua tai lämmityslaitteiden asentamista on tärkeää valita kaasukattila, joka pystyy tuottamaan tarvittavan määrän lämpöä huoneeseen. Siksi on tärkeää valita sellaisen tehon laite, että sen suorituskyky on mahdollisimman korkea ja sen resurssit pitkä.
Kerromme sinulle kuinka laskea kaasukattilan teho suurella tarkkuudella ja ottaen huomioon tietyt parametrit. Esittämässämme artikkelissa kuvataan yksityiskohtaisesti kaikenlaiset lämpöhäviöt aukkojen ja rakennusrakenteiden kautta ja annetaan kaavat niiden laskemiseen. Erityinen esimerkki esittelee laskelmien ominaisuudet.
Artikkelin sisältö:
Tyypilliset virheet kattilan valinnassa
Kaasukattilan tehon oikea laskeminen ei vain säästä kulutustarvikkeita, vaan lisää myös laitteen tehokkuutta. Laitteet, joiden lämpöteho ylittää todellisen lämmöntarpeen, toimivat tehottomasti, kun se ei riittämättömänä tehokkaana laitteena pysty lämmittämään huonetta kunnolla.
Siellä on nykyaikaiset automatisoidut laitteet, jotka säätelevät itsenäisesti kaasun syöttöä, mikä eliminoi tarpeettomat kustannukset. Mutta jos tällainen kattila suorittaa työnsä kykyjensä rajoissa, sen käyttöikä lyhenee.
Tämän seurauksena laitteiden tehokkuus laskee, osat kuluvat nopeammin ja kondensaatiota muodostuu. Siksi on tarpeen laskea optimaalinen teho.
On olemassa mielipide, että kattilan teho riippuu yksinomaan huoneen pinta-alasta, ja jokaiselle kodille optimaalinen laskenta on 100 W per 1 neliömetriä. Siksi kattilan tehon valitsemiseksi esimerkiksi 100 neliömetrin talolle. m, tarvitset laitteita, jotka tuottavat 100*10=10000 W tai 10 kW.
Tällaiset laskelmat ovat pohjimmiltaan virheellisiä uusien viimeistelymateriaalien ja parannettujen eristysmateriaalien tulon vuoksi, mikä vähentää tarvetta ostaa suuritehoisia laitteita.
Laske teho kaasukattila lämmitys voidaan tehdä kahdella tavalla - manuaalisesti tai käyttämällä erityistä Valtec-ohjelmaa, joka on suunniteltu ammattimaiseen korkean tarkkuuden laskelmiin.
Laitteen tarvittava teho riippuu suoraan huoneen lämpöhäviöstä. Kun tiedät lämpöhäviön määrän, voit laskea kaasukattilan tai minkä tahansa muun lämmityslaitteen tehon.
Mikä on huoneen lämpöhäviö?
Jokaisessa huoneessa on tiettyjä lämpöhäviöitä. Lämpöä tulee ulos seinistä, ikkunoista, lattioista, ovista, katoista, joten kaasukattilan tehtävänä on kompensoida ulos tulevan lämmön määrä ja tarjota tietty lämpötila huoneeseen. Tämä vaatii tietyn lämpötehon.
Seuraavat tekijät vaikuttavat kodin lämpöhäviöön.
- Talon sijainti. Jokaisella kaupungilla on omat ilmasto-ominaisuudet.Lämpöhäviöitä laskettaessa on otettava huomioon alueen kriittinen negatiivinen lämpötila sekä lämmityskauden keskilämpötila ja kesto (tarkkoja laskelmia varten ohjelman avulla).
- Seinien sijainti suhteessa pääsuuntiin. Tiedetään, että tuuliruusu sijaitsee pohjoispuolella, joten tällä alueella sijaitsevan seinän lämpöhäviö on suurin. Talvella kylmä tuuli puhaltaa voimakkaasti länsi-, pohjois- ja itäpuolelta, joten näiden seinien lämpöhäviö on suurempi.
- Lämmitetyn huoneen pinta-ala. Lämpöhäviön määrä riippuu huoneen koosta, seinien, kattojen, ikkunoiden, ovien pinta-alasta.
- Rakennusrakenteiden lämpötekniikka. Jokaisella materiaalilla on oma lämpövastuskerroin ja lämmönsiirtokerroin - kyky siirtää tietty määrä lämpöä itsensä läpi. Niiden selvittämiseksi sinun on käytettävä taulukkotietoja ja käytettävä myös tiettyjä kaavoja. Tietoja seinien, kattojen, lattioiden koostumuksesta ja niiden paksuudesta löytyy asunnon teknisestä suunnitelmasta.
- Ikkunoiden ja ovien aukot. Oven ja kaksoisikkunoiden koko, muutos. Mitä suurempi ikkuna- ja oviaukkojen pinta-ala, sitä suurempi lämpöhäviö. Laskelmia tehtäessä on tärkeää ottaa huomioon asennettujen ovien ja kaksoisikkunoiden ominaisuudet.
- Ilmanvaihdon kirjanpito. Ilmanvaihto on aina olemassa talossa, riippumatta siitä, onko keinotekoinen liesituuletin. Huone tuuletetaan avoimien ikkunoiden kautta, ilmaliikettä syntyy, kun ulko-ovet suljetaan ja avataan, ihmiset liikkuvat huoneesta toiseen, mikä auttaa lämpimän ilman poistumaan huoneesta ja kiertämään sitä.
Kun tiedät yllä olevat parametrit, et voi vain laskea lämpöhäviö kotona ja määrittää kattilan teho, mutta myös tunnistaa paikat, jotka tarvitsevat lisäeristystä.
Kaavat lämpöhäviön laskemiseen
Näitä kaavoja voidaan käyttää lämpöhäviön laskemiseen paitsi omakotitalossa myös asunnossa. Ennen laskelmien aloittamista on tarpeen piirtää pohjapiirros, huomioida seinien sijainti kardinaalisiin suuntiin, nimetä ikkunat, oviaukot ja laskea myös kunkin seinän, ikkunan ja oviaukon mitat.
Lämpöhäviötä laskettaessa käytetään kahta kaavaa - ensimmäisellä määritetään ympäröivien rakenteiden lämpövastuksen arvo ja toisella määritetään lämpöhäviö.
Määritä lämpövastus käyttämällä lauseketta:
R = B/K
Tässä:
- R – kotelointirakenteiden lämpöresistanssin arvo mitattuna (m2*K)/W.
- K – sen materiaalin lämmönjohtavuuskerroin, josta ympäröivä rakenne on tehty, mitattuna W/(m*K).
- SISÄÄN – materiaalin paksuus mitattuna metreinä.
Lämmönjohtavuuskerroin K on taulukkoparametri, paksuus B on otettu talon teknisestä suunnitelmasta.
Lämpöhäviön laskemiseen käytetään myös peruskaavaa:
Q = L × S × dT/R
Ilmaisussa:
- K – lämpöhäviö, mitattuna watteina.
- S – ympäröivien rakenteiden pinta-ala (seinät, lattiat, katot).
- dT – haluttujen sisä- ja ulkolämpötilojen välinen ero mitataan ja kirjataan C.
- R – rakenteen lämpövastuksen arvo, m2•C/W, joka löydetään käyttämällä yllä olevaa kaavaa.
- L – kerroin riippuu seinien suunnasta suhteessa pääpisteisiin.
Kun tarvittavat tiedot on käsillä, voit manuaalisesti laskea tietyn rakennuksen lämpöhäviön.
Esimerkki lämpöhäviön laskemisesta
Esimerkkinä lasketaan talon lämpöhäviö annetuilla ominaisuuksilla.
Suunnitelman mukaan rakenteen leveys on 10 m, pituus 12 m, kattokorkeus 2,7 m, seinät suuntautuvat pohjoiseen, etelään, itään ja länteen. Länsseinään on rakennettu 3 ikkunaa, joista kaksi on kooltaan 1,5x1,7 m, yksi - 0,6x0,3 m.
Eteläseinässä on sisäänrakennetut ovet kooltaan 1,3x2 m, myös pieni ikkuna 0,5x0,3 m. Itäpuolella kaksi ikkunaa 2,1x1,5 m ja yksi 1,5x1,7 m.
Seinät koostuvat kolmesta kerroksesta:
- seinäverhous kuitulevyllä (isoplast) ulkopuolella ja sisällä - 1,2 cm kumpikin, kerroin - 0,05.
- seinien välissä sijaitseva lasivilla, jonka paksuus on 10 cm ja kerroin 0,043.
Jokaisen seinän lämpövastus lasketaan erikseen, koska Rakenteen sijainti suhteessa pääpisteisiin, aukkojen lukumäärä ja pinta-ala otetaan huomioon. Seinien laskelmien tulokset on koottu yhteen.
Lattia on monikerroksinen, valmistettu samalla tekniikalla koko alueella ja sisältää:
- leikattu ja pontattu levy, sen paksuus on 3,2 cm, lämmönjohtavuuskerroin 0,15.
- kerros kuivaa lastulevytasoitusta, jonka paksuus on 10 cm ja kerroin 0,15.
- eristys – 5 cm paksu mineraalivilla, kerroin 0,039.
Oletetaan, että lattiassa ei ole kellariin meneviä luukkuja tai vastaavia lämmitystekniikkaa heikentäviä aukkoja. Näin ollen laskelma tehdään kaikkien tilojen pinta-alalle yhdellä kaavalla.
Katot on valmistettu:
- puupaneelit 4 cm kertoimella 0,15.
- mineraalivilla on 15 cm, sen kerroin on 0,039.
- höyry- ja vedeneristyskerros.
Oletetaan, että katosta ei myöskään pääse olohuoneen tai kodinhoitohuoneen yläpuolelle.
Talo sijaitsee Brjanskin alueella, Bryanskin kaupungissa, jossa kriittinen negatiivinen lämpötila on -26 astetta. On kokeellisesti todettu, että maan lämpötila on +8 astetta. Haluttu huonelämpötila +22 astetta.
Seinien lämpöhäviöiden laskeminen
Seinän kokonaislämpövastuksen selvittämiseksi sinun on ensin laskettava kunkin kerroksen lämpövastus.
Lasivillakerroksen paksuus on 10 cm. Tämä arvo on muutettava metreiksi, eli:
B = 10 × 0,01 = 0,1
Saimme arvon B = 0,1. Lämmöneristyksen lämmönjohtavuuskerroin on 0,043. Korvaamme tiedot lämpövastuskaavaan ja saamme:
Rlasi=0.1/0.043=2.32
Lasketaan samanlaisen esimerkin avulla isolyytin lämmönkestävyys:
Risopl=0.012/0.05=0.24
Seinän kokonaislämpövastus on yhtä suuri kuin kunkin kerroksen lämpövastuksen summa, koska meillä on kaksi kuitulevykerrosta.
R = Rlasi+2×Risopl=2.32+2×0.24=2.8
Määrittämällä seinän kokonaislämpövastuksen voit selvittää lämpöhäviöt. Jokaiselle seinälle ne lasketaan erikseen. Lasketaan Q pohjoiselle seinälle.
Suunnitelman perusteella pohjoisseinässä ei ole ikkuna-aukkoja, sen pituus on 10 m, korkeus 2,7 m. Sitten seinän pinta-ala S lasketaan kaavalla:
Spohjoisen seinän=10×2.7=27
Lasketaan dT-parametri. Tiedetään, että Brjanskin kriittinen ympäristön lämpötila on -26 astetta ja haluttu huonelämpötila on +22 astetta. Sitten
dT = 22-(-26) = 48
Pohjoispuolen osalta lisäkerroin L=1,1 otetaan huomioon.
Kun olet tehnyt alustavat laskelmat, voit käyttää kaavaa lämpöhäviön laskemiseen:
Kpohjoisen seinän=27 × 48 × 1,1/2,8 = 509 (L)
Lasketaan lämpöhäviö läntiselle seinälle. Tietojen perusteella siihen on rakennettu 3 ikkunaa, joista kaksi on mitat 1,5x1,7 m ja yksi - 0,6x0,3 m. Lasketaan pinta-ala.
Svaraseinät 1=12×2.7=32.4.
Ikkunoiden pinta-ala on jätettävä pois läntisen seinän kokonaispinta-alasta, koska niiden lämpöhäviö on erilainen. Tätä varten sinun on laskettava pinta-ala.
Sikkuna 1=1.5×1.7=2.55
Sikkuna 2=0.6×0.4=0.24
Lämpöhäviön laskemiseksi käytämme seinän pinta-alaa ottamatta huomioon ikkunoiden pinta-alaa, eli:
Svaraseinät=32.4-2.55×2-0.24=25.6
Länsipuolen lisäkerroin on 1,05. Korvaamme saadut tiedot lämpöhäviön laskemisen peruskaavaan.
Kvaraseinät=25.6×1.05×48/2.8=461.
Teemme samanlaisia laskelmia itäpuolelle. Täällä on 3 ikkunaa, joista yhden mitat ovat 1,5x1,7 m, kahden muun - 2,1x1,5 m. Laskemme niiden pinta-alan.
Sikkuna 3=1.5×1.7=2.55
Sikkuna 4=2.1×1.5=3.15
Itäisen seinän pinta-ala on:
Sitäiset seinät 1=12×2.7=32.4
Seinän kokonaispinta-alasta vähennämme ikkunan pinta-alan arvot:
Sitäiset seinät=32.4-2.55-2×3.15=23.55
Itäseinän lisäkerroin on -1,05. Tietojen perusteella laskemme itäseinän lämpöhäviöt.
Kitäiset seinät=1.05×23.55×48/2.8=424
Eteläseinässä on ovi, jonka parametrit ovat 1,3x2 m ja ikkuna 0,5x0,3 m. Laskemme niiden pinta-alan.
Sikkuna 5=0.5×0.3=0.15
Sovi=1.3×2=2.6
Eteläseinän pinta-ala on yhtä suuri:
Seteläiset seinät 1=10×2.7=27
Määritämme seinän alueen ottamatta huomioon ikkunoita ja ovia.
Seteläiset seinät=27-2.6-0.15=24.25
Laskemme eteläseinän lämpöhäviön kertoimella L=1.
Keteläiset seinät=1×24.25×48/2.80=416
Kun olet määrittänyt kunkin seinän lämpöhäviön, voit löytää niiden kokonaislämpöhäviön kaavalla:
Kseinät=Qeteläiset seinät+Qitäiset seinät+Qvaraseinät+Qpohjoisen seinän
Korvaamalla arvot, saamme:
Kseinät=509+461+424+416=1810 W
Tämän seurauksena seinien lämpöhäviö oli 1810 W tunnissa.
Ikkunoiden lämpöhäviöiden laskeminen
Talossa on 7 ikkunaa, joista kolme on mitat 1,5x1,7 m, kaksi - 2,1x1,5 m, yksi - 0,6x0,3 m ja yksi lisää - 0,5x0,3 m.
Ikkunat, joiden mitat ovat 1,5×1,7 m, ovat kaksikammioisia PVC-profiileja I-lasilla. Teknisestä dokumentaatiosta voit selvittää, että sen R=0,53. Ikkunat, joiden mitat ovat 2,1x1,5 m, kaksikammioiset argonilla ja I-lasilla, lämpöresistanssi R=0,75, ikkunat 0,6x0,3 m ja 0,5x0,3 - R=0,53.
Ikkunan pinta-ala on laskettu yllä.
Sikkuna 1=1.5×1.7=2.55
Sikkuna 2=0.6×0.4=0.24
Sikkuna 3=2.1×1.5=3.15
Sikkuna 4=0.5×0.3=0.15
On myös tärkeää ottaa huomioon ikkunoiden suuntaus suhteessa pääsuuntiin.
Lasketaan länsiikkunoiden lämpöhäviöt huomioiden kertoimen L=1,05. Sivulla on 2 ikkunaa, joiden mitat ovat 1,5 × 1,7 m ja yksi 0,6 × 0,3 m.
Kikkuna 1=2.55×1.05×48/0.53=243
Kikkuna 2=0.24×1.05×48/0.53=23
Länsi-ikkunoiden kokonaishäviöt ovat yhteensä
Klukita ikkunat=243×2+23=509
Eteläpuolella on ikkuna 0,5×0,3, sen R=0,53. Lasketaan sen lämpöhäviö ottaen huomioon kerroin 1.
Keteläiset ikkunat=0.15*48×1/0.53=14
Itäsivuilla on 2 ikkunaa, joiden mitat ovat 2,1×1,5 ja yksi ikkuna 1,5×1,7. Lasketaan lämpöhäviöt kertoimella L=1,05.
Kikkuna 1=2.55×1.05×48/0.53=243
Kikkuna 3=3.15×1.05×48/075=212
Lasketaan yhteen itäisten ikkunoiden lämpöhäviöt.
Kitäiset ikkunat=243+212×2=667.
Ikkunoiden kokonaislämpöhäviö on yhtä suuri:
Kikkunat=Qitäiset ikkunat+Qeteläiset ikkunat+Qlukita ikkunat=667+14+509=1190
Kaikkiaan ikkunoista tulee ulos lämpöenergiaa 1190 W.
Oven lämpöhäviön määritys
Talossa on yksi ovi, se on rakennettu eteläseinään, mitat 1,3x2 m. Passitietojen perusteella ovimateriaalin lämmönjohtavuus on 0,14, paksuus 0,05 m. Näiden indikaattoreiden ansiosta lämpö oven vastus voidaan laskea.
Rovet=0.05/0.14=0.36
Laskelmia varten sinun on laskettava sen pinta-ala.
Sovet=1.3×2=2.6
Lämpövastuksen ja pinta-alan laskemisen jälkeen voidaan selvittää lämpöhäviö. Ovi sijaitsee eteläpuolella, joten käytämme lisäkerrointa 1.
Kovet=2.6×48×1/0.36=347.
Yhteensä 347 W lämpöä tulee ulos ovesta.
Lattian lämpövastuksen laskenta
Teknisen dokumentaation mukaan lattia on monikerroksinen, koko alueelta identtinen ja sen mitat ovat 10x12 m. Lasketaan sen pinta-ala.
Ssukupuoli=10×12=210.
Lattia koostuu laudoista, lastulevystä ja eristeestä.
Lämpövastus on laskettava jokaiselle lattiakerrokselle erikseen.
Rlevyt=0.032/0.15=0.21
Rlastulevy=0.01/0.15= 0.07
Reristää=0.05/0.039=1.28
Lattian kokonaislämpövastus on:
Rsukupuoli=Rlevyt+Rlastulevy+Reristää=0.21+0.07+1.28=1.56
Ottaen huomioon, että talvella maan lämpötila pysyy +8 asteessa, lämpötilaero on yhtä suuri:
dT = 22-8 = 14
Alustavien laskelmien avulla voit selvittää talon lämpöhäviön lattian läpi.
Lattialämpöhäviöitä laskettaessa otetaan huomioon kerroin L=1.
Ksukupuoli=210×14×1/1.56=1885
Lattian kokonaislämpöhäviö on 1885 W.
Katon läpi menevän lämpöhäviön laskenta
Katon lämpöhäviötä laskettaessa otetaan huomioon kerros mineraalivillaa ja puupaneeleja. Höyry ja vedeneristys eivät ole mukana lämmöneristysprosessissa, joten emme ota sitä huomioon. Laskelmia varten meidän on löydettävä puupaneelien ja mineraalivillakerroksen lämpövastus. Käytämme niiden lämmönjohtavuuskertoimia ja paksuutta.
Rkylän kilpi=0.04/0.15=0.27
Rmin. puuvillaa=0.05/0.039=1.28
Kokonaislämpövastus on yhtä suuri kuin R:n summakylän kilpi ja Rmin. puuvillaa.
Rkatot=0.27+1.28=1.55
Kattopinta-ala on sama kuin lattia.
S kattoon = 120
Seuraavaksi lasketaan katon lämpöhäviöt huomioiden kertoimen L=1.
Kkattoon=120×1×48/1.55=3717
Katon läpi menee yhteensä 3717 W.
Talon kokonaislämpöhäviön määrittämiseksi on laskettava yhteen seinien, ikkunoiden, ovien, katon ja lattian lämpöhäviö.
Kyleisesti=1810+1190+347+1885+3717=8949 W
Talon lämmittämiseen määritetyillä parametreilla tarvitset kaasukattilan, joka tukee 8949 W tai noin 10 kW tehoa.
Lämpöhäviön määritys ottaen huomioon tunkeutuminen
Infiltraatio on luonnollinen lämmönvaihtoprosessi ulkoisen ympäristön välillä, joka tapahtuu ihmisten liikkuessa talossa, kun ulko-ovia ja ikkunoita avataan.
Lämpöhäviön laskemiseen ilmanvaihtoa varten voit käyttää kaavaa:
Kinf=0,33 × K × V × dT
Ilmaisussa:
- K - laskettu ilmanvaihtokurssi, olohuoneissa kerroin on 0,3, lämmitetyissä huoneissa - 0,8, keittiössä ja kylpyhuoneessa - 1.
- V - huoneen tilavuus, laskettuna ottaen huomioon korkeus, pituus ja leveys.
- dT - lämpötilaero ympäristön ja asuinrakennuksen välillä.
Samanlaista kaavaa voidaan käyttää, jos huoneeseen on asennettu ilmanvaihto.
Huoneen korkeus on 2,7 m, leveys 10 m, pituus 12 m. Kun tiedät nämä tiedot, voit selvittää sen tilavuuden.
V = 2,7 × 10 × 12 = 324
Lämpötilaero on sama
dT = 48
Otetaan kertoimeksi K 0,3. Sitten
Kinf=0.33×0.3×324×48=1540
Q on lisättävä laskettuun kokonaisindikaattoriin Qinf. Lopulta
Kyleisesti=1540+8949=10489.
Yhteensä talon lämpöhäviö on tunkeutuminen huomioiden 10489 W tai 10,49 kW.
Kattilan teholaskenta
Kattilan tehoa laskettaessa on käytettävä turvakerrointa 1,2. Eli teho on yhtä suuri kuin:
W = Q × k
Tässä:
- K - rakennuksen lämpöhäviö.
- k - turvallisuus tekijä.
Esimerkissämme korvataan Q = 9237 W ja lasketaan tarvittava kattilateho.
L = 10 489 × 1,2 = 12 587 W.
Turvallisuustekijä huomioiden talon lämmittämiseen tarvittava kattilateho on 120 m2 vastaa noin 13 kW.
Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta
Video-ohje: kuinka laskea kodin lämpöhäviö ja kattilan teho Valtec-ohjelman avulla.
Kaasukattilan lämpöhäviön ja tehon pätevä laskenta kaavoilla tai ohjelmistomenetelmillä antaa sinun määrittää suurella tarkkuudella tarvittavat laiteparametrit, mikä mahdollistaa kohtuuttomien polttoainekustannusten poistamisen.
Kirjoita kommentit alla olevaan lohkolomakkeeseen. Kerro meille, kuinka laskit lämpöhäviöt ennen kuin ostat lämmityslaitteet omaan mökkiisi tai maalaistaloosi. Esitä kysymyksiä, jaa tietoa ja valokuvia aiheesta.
Miten appi ja minä ostimme kattilan? Tulimme myymälään, myyjä tiedusteli talon aluetta ja näytti, mistä valita. Sanoin appille, että ota se varauksella, mutta hän on tiukka nyrkki, ja vei sen heti päälle.
Ja mitä sinä ajattelet? Kattila puhaltaa maksimissaan, ei sammu, eikä talo lämpene yli 19-20 ºC. Nyt ostamme polystyreenivaahtoa ja eristämme seinät. Ja sitten hän säästää, vaadin 10 mm, ja hän sanoo, että 5 mm riittää. Ja katto myös - tuuli puhaltaa. Lämpöhäviöllä on vahva vaikutus, se on tosiasia.
Kotisi lämmittämisen säästäminen = hampaiden kiristeleminen talvella ja vielä enemmän rahaa eristykseen. Faktaa. Siksi sinun tulee aina ottaa kattila, jonka teho on vähintään hieman suurempi kuin kotisi alue odottaa. Tällöin laite ei toimi kykyjensä rajoilla, ja lämpöhäviöt kompensoidaan. Vaikka tietysti on parempi yrittää minimoida ne sähkölaskujen säästämiseksi.