Інженерні системи

Теплова потужність: розрахунок

Теплова потужність: розрахунок
Ефективність роботи опалювального обладнання безпосередньо пов'язана з показником теплової потужності. Від неї залежить комфортність і затишок в приміщенні, що обігрівається за допомогою газу, дров або електрики. Тому користувачеві важливо знати, що собою являє ця фізична величина і як вона розраховується в кожному конкретному випадку.

Визначення поняття теплової потужності


Під потужністю тепловиділення розуміється кількість теплоти, що утворюється при перетворенні вихідного носія в енергію обігріву. Цей показник відрізняється за величиною для різних видів енергоносіїв і розраховується для кожного з них індивідуально. Для газових котлів він залежить від обсягу природного або скрапленого газу, що підводиться до пальника в одиницю часу.

При розгляді електричних аналогів цей параметр безпосередньо пов'язаний з потужністю електроенергії, споживаної агрегатом від мережі 220 або 380 Вольт і його тепловим ККД. Співвідношення теплових та електричних потужностей задається спеціальними формулами, що переводять одне значення в інше.

Необхідні характеристики


Розрахунок теплової потужності дуже важливий, так як його результати необхідні для визначення параметрів обраного зразка опалювального обладнання. До останніх традиційно відносяться:

• електрична потужність агрегату для енергозалежних моделей;
• ефективність перетворення (або ККД котла);
• продуктивність, яка визначається як кількість тепла, що формується пристроєм в одиницю часу.

Моделі котлів, що підключаються до електромережі, відносяться до обладнання з споживаної потужністю системи опалення, що приводиться до кількості спалюваного твердого або газоподібного палива. Для незалежних від електрики образів цей параметр визначається безпосередньо - без перерахунку на витрачену електроенергію.

Ефективність роботи будь-якого опалювального агрегату в значній мірі залежить від правильності вибору вузла, що забезпечує перетворення теплової енергії (теплообмінника). Грамотне рішення цього питання дозволяє отримати необхідну теплопродуктивність і комфортно відчувати себе в будинку навіть в самі морозні дні.

Надлишки по тепловій потужності небажані, оскільки в цьому випадку частина коштів, що витрачаються марнується.

Фактори, що впливають на потребу в теплі


До основних факторів, що визначають потребу в тепловій енергії для приміщення, відносять:

• повний обсяг нагріваються просторів;
• тип і якість утеплювального матеріалу;
• кліматична зона, в якій розташовується будівля.

Від обсягу приміщення залежить кількість повітряного простору, що потребує обігріві. Чим об'ємніше опалювальне приміщення, тим більше тепла буде потрібно для підтримки потрібного мікроклімату. При однаковій висоті стель (близько 2,5 метрів) зазвичай застосовується спрощений розрахунок, при якому за основу береться площа кімнати.

Про якість утеплення судять по способам теплоізоляції стін, а також по площі і комплекту вікон і дверей. Враховується також вид скління - простий і потрійний склопакет різні за тепловим втратам. Вплив кліматичного чинника позначається при інших рівних умовах і враховується як різниця температур на вулиці і в кімнаті, де встановлений котел.

Для приладу (батареї опалення)


При розгляді факторів, що впливають на потужність нагрівання радіаторів опалення, виділяються три основних:

• показник, відповідний різниці нагріву теплоносія і навколишнього повітряного середовища - з його підвищенням збільшується теплова потужність;
• площа поверхні, що віддає тепло;
• теплопровідність використовуваного матеріалу.

У цьому випадку спостерігається та ж лінійна залежність: зі збільшенням поверхні батареї зростає і величина теплової віддачі. З цієї причини багато сучасні опалювальні радіатори доповнюються спеціальними алюмінієвими ребрами, що підвищують загальну тепловіддачу.

Навіщо потрібен розрахунок


Потреба у визначенні потужності пояснюється тим, що основні характеристики котла залежать від наступних факторів:

• особливості конструкції і призначення опалювального об'єкта;
• розміри і форма кожного приміщення;
• загальне число мешканців;
• розташування на карті країни.

Розрахункова потужність теплопередачі використовується для визначення параметрів котельного обладнання, що планується до встановлення саме в цьому приміщенні. Майбутній котел повинен володіти продуктивністю, достатньою для його обігріву навіть в найхолодніші зимові дні. Також важливо передбачити можливість узгодженого підключення агрегату до магістрального трубопроводу. Проведені розрахунки допоможуть визначитися з його довжиною і типорозміром труб, а також з типом радіаторів і параметрами циркуляційного насоса.

Розрахунок теплової потужності


Для оцінки теплової енергії існує формула визначення потужності через кількість теплоти: N = Q / Δ t , де Q - це кількість теплоти, виражене в джоулях, а Δ t - час виділення енергії в секундах.

При оціночних розрахунках також використовується спеціальний коефіцієнт (ККД), який вказує на обсяг витраченого тепла. Він знаходиться як відношення корисної енергії до потужності теплових втрат і виражається у відсотках.

Обсяг витраченої енергії для приміщень залежить від їх будівельних особливостей. Той же показник для батарей визначається використовуваними при їх виготовленні матеріалами і особливостями конструкції.

Більш точний тепловий розрахунок


Грамотний вибір нагрівального обладнання можливий лише після ознайомлення з порядком розрахунку теплової потужності, необхідної в кожному конкретному випадку. Формула, яка використовується для його точного визначення, виглядає так: P = VΔTK = ккал / год :
• V - об'єм приміщення, що обігрівається, вимірюваний в метрах кубічних.
• Т - різниця між температурою повітря поза і всередині приміщення.
• До - коефіцієнт втрат тепла.

Остання величина залежить від матеріалу стін. На підставі проведених фахівцями вимірювань для неутепленої дерев'яної конструкції вона становить 3,0-4,0. Точні значення До для різних варіантів утеплення наведені нижче:

• Для будівель з одинарної цегляної кладки і з спрощеними конструкціями вікон і даху (так звана "проста" теплоізоляція) К = 2,0-2,9.
• Утеплення середньої якості (К = 1,0-1,9). Це типова конструкція, під якою розуміється подвійна кладка, дах зі звичайною покрівлею, обмежена кількість вікон.
• Високоякісне утеплення (К = 0,6-0,9), що припускає цегляні стіни з посиленою теплоізоляцією, мале число вікон зі здвоєними рамами, міцну основу підлоги і дах з надійними теплоизоляторами.

Як приклад буде розглянуто точний розрахунок потужності для нагрівається приміщення об'ємом 5 х 16 х 2,5 = 200 метрів кубічних. Т визначається як різниця показника зовні -20 ° С і всередині приміщення +25 ° С. Приймається варіант із середньою питомою теплоізоляцією (К = 1-1,9). За усередненими умов експлуатації беремо 1,7. Розраховуємо: 200 х 45 х 1,7 = 15 300 ккал \ год. Виходячи з того, що 1 кВт = 860 ккал \ год, в підсумку маємо: 15, 300 \ 860 = 17,8 кВт.

Варто прочитати

Обговорення теми: Теплова потужність: розрахунок

Ваш коментар: