Kuidas arvutada gaasiküttekatla võimsust: valemid ja arvutusnäide

Enne küttesüsteemi projekteerimist või kütteseadmete paigaldamist on oluline valida gaasikatel, mis on võimeline tootma ruumis vajalikku soojushulka. Seetõttu on oluline valida sellise võimsusega seade, et selle jõudlus oleks võimalikult kõrge ja ressurss pikk.

Me ütleme teile, kuidas arvutada gaasikatla võimsust suure täpsusega ja võttes arvesse teatud parameetreid. Meie poolt esitatud artiklis kirjeldatakse üksikasjalikult kõiki avade ja ehituskonstruktsioonide kaudu tekkivaid soojuskadusid ning esitatakse nende arvutamise valemid. Konkreetne näide tutvustab arvutuste funktsioone.

Tüüpilised vead katla valimisel

Gaasikatla võimsuse õige arvutamine mitte ainult ei säästa tarbekaupu, vaid suurendab ka seadme efektiivsust. Seadmed, mille soojusvõimsus ületab tegelikku soojusvajadust, töötavad ebaefektiivselt, kui need ebapiisavalt võimsa seadmena ei suuda ruumi korralikult soojendada.

Seal on kaasaegsed automatiseeritud seadmed, mis reguleerivad iseseisvalt gaasivarustust, mis välistab tarbetud kulud. Kuid kui selline katel teeb oma tööd oma võimaluste piirini, väheneb selle kasutusiga.

Selle tulemusena väheneb seadmete efektiivsus, osad kuluvad kiiremini ja tekib kondensaat. Seetõttu on vaja arvutada optimaalne võimsus.

Arvatakse, et katla võimsus sõltub ainult ruumi pindalast ja iga kodu jaoks oleks optimaalne arvutus 100 W 1 ruutmeetri kohta. Seetõttu katla võimsuse valimiseks näiteks 100 ruutmeetri suuruse maja jaoks. m, vajate seadmeid, mis toodavad 100*10=10000 W või 10 kW.

Sellised arvutused on põhimõtteliselt valed uute viimistlusmaterjalide ja täiustatud isolatsioonimaterjalide tuleku tõttu, mis vähendab suure võimsusega seadmete ostmise vajadust.

Gaasikatla võimsus valitakse, võttes arvesse kodu individuaalseid omadusi. Õigesti valitud seadmed töötavad võimalikult tõhusalt minimaalse kütusekuluga

Arvutage võimsus gaasikatel kütmist saab teha kahel viisil – käsitsi või kasutades spetsiaalset Valteci programmi, mis on mõeldud professionaalseks ülitäpseks arvutuseks.

Seadmete vajalik võimsus sõltub otseselt ruumi soojuskadudest. Kui olete teada soojuskao määra, saate arvutada gaasikatla või mõne muu kütteseadme võimsuse.

Mis on ruumi soojuskadu?

Igas ruumis on teatud soojuskaod. Soojus väljub seintest, akendest, põrandatest, ustest, lagedest, seega on gaasikatla ülesanne kompenseerida väljatulevat soojushulka ja tagada ruumis kindel temperatuur. See nõuab teatud soojusvõimsust.

Eksperimentaalselt on kindlaks tehtud, et kõige rohkem soojust väljub seinte kaudu (kuni 70%). Katuse ja akende kaudu pääseb välja kuni 30% soojusenergiast ning ventilatsioonisüsteemi kaudu kuni 40%. Väikseim soojuskadu ustel (kuni 6%) ja põrandatel (kuni 15%)

Kodu soojuskadu mõjutavad järgmised tegurid.

• Maja asukoht. Igal linnal on oma kliimaomadused.Soojuskadude arvutamisel on vaja arvestada piirkonnale iseloomulikku kriitilist negatiivset temperatuuri, samuti kütteperioodi keskmist temperatuuri ja kestust (täpseteks arvutusteks programmi abil).
• Seinte asukoht kardinaalsete suundade suhtes. Teadaolevalt asub tuuleroos põhjaküljel, seega on selles piirkonnas asuva seina soojakadu suurim. Talvel puhub külm tuul suure jõuga lääne-, põhja- ja idaküljelt, mistõttu on nende müüride soojakadu suurem.
• Köetava ruumi pindala. Kaotatud soojushulk sõltub ruumi suurusest, seinte, lagede, akende, uste pindalast.
• Ehituskonstruktsioonide soojustehnika. Igal materjalil on oma soojustakistuse koefitsient ja soojusülekandetegur - võime lasta teatud kogus soojust läbi enda. Nende väljaselgitamiseks peate kasutama tabeliandmeid ja rakendama teatud valemeid. Infot seinte, lagede, põrandate koostise ja nende paksuse kohta leiate eluaseme tehnilisest plaanist.
• Akna- ja ukseavad. Ukse ja pakettakende suurus, modifikatsioon. Mida suurem on akna- ja ukseavade pindala, seda suurem on soojuskadu. Arvutuste tegemisel on oluline arvestada paigaldatud uste ja topeltklaaside omadustega.
• Ventilatsiooni arvestus. Ventilatsioon on majas alati olemas, olenemata kunstliku õhupuhasti olemasolust. Ruumi tuulutatakse läbi avatud akende, õhu liikumine tekib sissepääsuuste sulgemisel ja avamisel, inimesed liiguvad ruumist ruumi, mis aitab soojal õhul ruumist lahkuda ja seda ringlema.

Teades ülaltoodud parameetreid, ei saa te ainult arvutada soojuskadu kodus ja määrata katla võimsus, aga määrata ka kohad, mis vajavad lisaisolatsiooni.

Soojuskao arvutamise valemid

Neid valemeid saab kasutada soojuskadude arvutamiseks mitte ainult eramajas, vaid ka korteris. Enne arvutuste alustamist on vaja koostada põrandaplaan, märkida seinte asukoht kardinaalsete suundade suhtes, määrata aknad, ukseavad ning arvutada ka iga seina, akna ja ukseava mõõtmed.

Soojuskadude määramiseks on vaja teada seina struktuuri, samuti kasutatavate materjalide paksust. Arvutustes võetakse arvesse müüritist ja isolatsiooni

Soojuskao arvutamisel kasutatakse kahte valemit - esimese abil määratakse ümbritsevate konstruktsioonide soojustakistuse väärtus ja teise abil soojuskadu.

Soojustakistuse määramiseks kasutage väljendit:

R = B/K

Siin:

• R – ümbritsevate konstruktsioonide soojustakistuse väärtus, mõõdetuna (m²*K)/W.
• K – materjali soojusjuhtivuse koefitsient, millest ümbritsev konstruktsioon on valmistatud, mõõdetuna W/(m*K).
• IN – materjali paksus, registreeritud meetrites.

Soojusjuhtivuse koefitsient K on tabeli parameeter, paksus B on võetud maja tehnilisest plaanist.

Soojusjuhtivuse koefitsient on tabeli väärtus, see sõltub materjali tihedusest ja koostisest, võib erineda tabelis olevast, seega on oluline lugeda materjali tehnilist dokumentatsiooni (+)

Kasutatakse ka soojuskao arvutamise põhivalemit:

Q = L × S × dT/R

Väljendis:

• K – soojuskadu, mõõdetuna W-des.
• S – piirdekonstruktsioonide pindala (seinad, põrandad, laed).
• dT – mõõdetakse ja registreeritakse C-des soovitud sise- ja välistemperatuuride erinevus.
• R – konstruktsiooni soojustakistuse väärtus, m²•C/W, mis leitakse ülaltoodud valemi abil.
• L – koefitsient, mis sõltub seinte orientatsioonist kardinaalsete punktide suhtes.

Kui teil on käepärast vajalik teave, saate konkreetse hoone soojuskadu käsitsi arvutada.

Soojuskao arvutamise näide

Näiteks arvutame antud omadustega maja soojuskadu.

Joonisel on maja plaan, mille jaoks arvutame soojuskadu. Individuaalse plaani koostamisel on oluline õigesti määrata seinte orientatsioon kardinaalsete punktide suhtes, arvutada konstruktsiooni kõrgus, laius ja pikkus ning märkida ka akna- ja ukseavade asukohad, nende suurused (+ )

Planeeringu alusel on konstruktsiooni laius 10 m, pikkus 12 m, lae kõrgus 2,7 m, seinad on orienteeritud põhja, lõuna, ida ja lääne suunas. Lääneseina sisse on ehitatud 3 akent, millest kaks on mõõtudega 1,5x1,7 m, üks - 0,6x0,3 m.

Katuse arvutamisel võetakse arvesse soojustuskihti, viimistlus- ja katusematerjali. Arvesse ei võeta auru- ja hüdroisolatsioonikilesid, mis ei mõjuta soojusisolatsiooni

Lõunaseinas on sisseehitatud uksed mõõtudega 1,3x2 m, lisaks väike aken 0,5x0,3 m.Ida küljel on kaks akent 2,1x1,5 m ja üks 1,5x1,7 m.

Seinad koosnevad kolmest kihist:

• seinakate puitkiudplaadiga (isoplast) väljast ja seest - kumbki 1,2 cm, koefitsient - 0,05.
• seinte vahel paiknev klaasvill, mille paksus on 10 cm ja koefitsient 0,043.

Iga seina soojustakistust arvutatakse eraldi, sest Arvesse võetakse konstruktsiooni asukohta kardinaalsete punktide suhtes, avade arvu ja pindala. Seintel tehtud arvutuste tulemused on kokku võetud.

Põrand on mitmekihiline, valmistatud sama tehnoloogiaga kogu ala ulatuses ja sisaldab:

• lõigatud ja soonega plaat, selle paksus on 3,2 cm, soojusjuhtivuse koefitsient on 0,15.
• kuiva puitlaastplaadi tasanduskiht paksusega 10 cm ja koefitsiendiga 0,15.
• soojustus – mineraalvill paksusega 5 cm, koefitsient 0,039.

Oletame, et põrandal puuduvad keldriluugid või sarnased küttetehnikat kahjustavad avaused. Sellest tulenevalt arvutatakse kõigi ruumide pindala ühe valemi abil.

Laed on valmistatud:

• puitpaneelid 4 cm koefitsiendiga 0,15.
• mineraalvill on 15 cm, selle koefitsient on 0,039.
• auru- ja hüdroisolatsioonikiht.

Oletame, et laest ei pääse ka elu- või majapidamisruumi kohal olevale pööningule.

Maja asub Brjanski oblastis Brjanski linnas, kus kriitiline negatiivne temperatuur on -26 kraadi. Eksperimentaalselt on kindlaks tehtud, et maakera temperatuur on +8 kraadi. Soovitav toatemperatuur + 22 kraadi.

Seinte soojuskadude arvutamine

Seina kogu soojustakistuse leidmiseks tuleb esmalt arvutada iga kihi soojustakistus.

Klaasvillakihi paksus on 10 cm. See väärtus tuleb teisendada meetritesse, see tähendab:

B = 10 × 0,01 = 0,1

Saime väärtuse B=0,1. Soojusisolatsiooni soojusjuhtivuse koefitsient on 0,043. Asendame andmed soojustakistuse valemiga ja saame:

R_klaasist=0.1/0.043=2.32

Sarnase näite abil arvutame isoplüüdi kuumakindluse:

R_isopl=0.012/0.05=0.24

Seina kogu soojustakistus on võrdne iga kihi soojustakistuse summaga, arvestades, et meil on kaks kihti puitkiudplaati.

R=R_klaasist+2 × R_isopl=2.32+2×0.24=2.8

Määrates seina kogu soojustakistuse, saate leida soojuskaod. Iga seina jaoks arvutatakse need eraldi. Arvutame põhjaseina jaoks Q.

Täiendavad koefitsiendid võimaldavad arvutustes arvesse võtta maailma eri suundades paiknevate seinte soojuskadude iseärasusi.

Plaani järgi on põhjaseinal aknaavadeta, selle pikkus on 10 m, kõrgus 2,7 m. Seejärel arvutatakse seina pindala S valemiga:

S_{põhja sein}=10×2.7=27

Arvutame dT parameetri. Teadaolevalt on Brjanski kriitiline ümbritseva õhu temperatuur -26 kraadi ja soovitav toatemperatuur +22 kraadi. Siis

dT = 22-(-26) = 48

Põhjakülje puhul võetakse arvesse lisakoefitsienti L=1,1.

Tabelis on toodud mõnede seinte ehitamisel kasutatavate materjalide soojusjuhtivuse koefitsiendid. Nagu näete, laseb mineraalvill läbi enda kaudu minimaalse soojushulga, raudbetoon - maksimaalselt

Pärast esialgseid arvutusi saate soojuskao arvutamiseks kasutada valemit:

K_{põhja sein}=27 × 48 × 1,1/2,8 = 509 (L)

Arvutame soojakadu lääneseinale. Andmete põhjal on sinna sisse ehitatud 3 akent, millest kaks on mõõtudega 1,5x1,7 m ja üks - 0,6x0,3 m Arvutame pindala.

S_varuseinad1=12×2.7=32.4.

Akende pindala tuleb lääneseina kogupindalast välja jätta, kuna nende soojuskadu on erinev. Selleks peate arvutama pindala.

S_{aken 1}=1.5×1.7=2.55

S_aken2=0.6×0.4=0.24

Soojuskadude arvutamiseks kasutame seina pindala, võtmata arvesse akende pindala, see tähendab:

S_{varu seinad}=32.4-2.55×2-0.24=25.6

Läänepoolsel küljel on lisakoefitsient 1,05. Saadud andmed asendame soojuskao arvutamise põhivalemiga.

K_{varu seinad}=25.6×1.05×48/2.8=461.

Sarnased arvutused teeme ka idakülje kohta. Siin on 3 akent, üks on mõõtmetega 1,5x1,7 m, ülejäänud kaks – 2,1x1,5 m. Arvutame nende pindala.

S_aken3=1.5×1.7=2.55

S_{aken 4}=2.1×1.5=3.15

Idaseina pindala on:

S_idaseinad1=12×2.7=32.4

Seina kogupindalast lahutame akna pindala väärtused:

S_{idapoolsed seinad}=32.4-2.55-2×3.15=23.55

Idaseina lisakoefitsient on -1,05. Andmete põhjal arvutame idaseina soojakaod.

K_{idapoolsed seinad}=1.05×23.55×48/2.8=424

Lõunaseinal on uks parameetritega 1,3x2 m ja aken 0,5x0,3 m Arvutame nende pindala.

S_aken5=0.5×0.3=0.15

S_uks=1.3×2=2.6

Lõunaseina pindala on võrdne:

S_{lõunaseinad1}=10×2.7=27

Määrame seina pindala ilma aknaid ja uksi arvestamata.

S_{lõunapoolsed seinad}=27-2.6-0.15=24.25

Arvutame lõunaseina soojakadu koefitsiendi L=1 arvestades.

K_{lõunapoolsed seinad}=1×24.25×48/2.80=416

Olles määranud iga seina soojuskao, saate nende kogusoojuskao leida järgmise valemi abil:

K_seinad=Q_{lõunapoolsed seinad}+Q_{idapoolsed seinad}+Q_{varu seinad}+Q_{põhja sein}

Väärtused asendades saame:

K_seinad=509+461+424+416=1810 W

Selle tulemusena ulatus seinte soojuskadu 1810 W tunnis.

Akende soojuskadude arvutamine

Majal on 7 akent, neist kolm on mõõtmetega 1,5x1,7 m, kaks - 2,1x1,5 m, üks - 0,6x0,3 m ja veel üks - 0,5x0,3 m.

Aknad mõõtudega 1,5×1,7 m on kahekambriline I-klaasiga PVC-profiil. Tehnilisest dokumentatsioonist saate teada, et selle R=0,53. Aknad mõõtudega 2,1x1,5 m, kahekambrilised argooni ja I-klaasiga, soojatakistusega R=0,75, aknad 0,6x0,3 m ja 0,5x0,3 - R=0,53.

Eespool arvutati akna pindala.

S_{aken 1}=1.5×1.7=2.55

S_aken2=0.6×0.4=0.24

S_aken3=2.1×1.5=3.15

S_{aken 4}=0.5×0.3=0.15

Samuti on oluline arvestada akende orientatsiooni põhisuundade suhtes.

Tavaliselt pole akende soojustakistust vaja arvutada, see parameeter on märgitud toote tehnilises dokumentatsioonis

Arvutame läänepoolsete akende soojakaod, võttes arvesse koefitsienti L=1,05. Küljel on 2 akent mõõtudega 1,5×1,7 m ja üks mõõtmetega 0,6×0,3 m.

K_{aken 1}=2.55×1.05×48/0.53=243

K_aken2=0.24×1.05×48/0.53=23

Kokku on läänepoolsete akende kogukaod

K_{aknad lukustada}=243×2+23=509

Lõunaküljel on aken 0,5×0,3, selle R=0,53. Arvutame selle soojuskadu, võttes arvesse koefitsienti 1.

K_{lõunapoolsed aknad}=0.15*48×1/0.53=14

Idakülgedel on 2 akent mõõtudega 2,1×1,5 ja üks aken 1,5×1,7. Arvutame soojuskaod, võttes arvesse koefitsienti L=1,05.

K_{aken 1}=2.55×1.05×48/0.53=243

K_aken3=3.15×1.05×48/075=212

Võtame kokku idapoolsete akende soojakaod.

K_{idapoolsed aknad}=243+212×2=667.

Akende kogu soojuskadu on võrdne:

K_aknad=Q_{idapoolsed aknad}+Q_{lõunapoolsed aknad}+Q_{aknad lukustada}=667+14+509=1190

Kokku tuleb läbi akende soojusenergiat välja 1190 W.

Ukse soojuskao määramine

Majal on üks uks, see on ehitatud lõunaseina, on mõõtudega 1,3x2 m Passi andmete põhjal on uksematerjali soojusjuhtivus 0,14, paksus 0,05 m Tänu nendele näitajatele on soojus Ukse takistust saab arvutada.

R_uksed=0.05/0.14=0.36

Arvutuste tegemiseks peate arvutama selle pindala.

S_uksed=1.3×2=2.6

Pärast soojustakistuse ja pindala arvutamist saab leida soojuskao. Uks asub lõunaküljel, seega kasutame lisategurit 1.

K_uksed=2.6×48×1/0.36=347.

Kokku tuleb ukse kaudu soojust välja 347 W.

Põranda soojustakistuse arvutamine

Tehnilise dokumentatsiooni järgi on põrand mitmekihiline, kogu pinna ulatuses identselt tehtud ja mõõtmetega 10x12 m Arvutame selle pindala.

S_sugu=10×12=210.

Põrand koosneb laudadest, puitlaastplaadist ja soojustusest.

Tabelist saate teada mõnede põrandakattematerjalide soojusjuhtivuse koefitsiendid. See parameeter võib olla märgitud ka materjalide tehnilises dokumentatsioonis ja erineda tabelist

Soojustakistus tuleb arvutada iga põrandakihi jaoks eraldi.

R_lauad=0.032/0.15=0.21

R_{puitlaastplaat}=0.01/0.15= 0.07

R_isoleerida=0.05/0.039=1.28

Põranda kogu soojustakistus on:

R_sugu=R_lauad+R_{puitlaastplaat}+R_isoleerida=0.21+0.07+1.28=1.56

Arvestades, et talvel püsib maa temperatuur +8 kraadi juures, on temperatuuride erinevus võrdne:

dT = 22-8 = 14

Esialgsete arvutuste abil saate leida maja soojakadu läbi põranda.

Põranda soojuskadude arvutamisel võetakse arvesse soojusisolatsiooni mõjutavaid materjale (+)

Põranda soojuskadude arvutamisel võtame arvesse koefitsienti L=1.

K_sugu=210×14×1/1.56=1885

Põranda soojuskadu on kokku 1885 W.

Soojuskadude arvutamine läbi lae

Lae soojuskao arvutamisel võetakse arvesse mineraalvilla kihti ja puitpaneele. Aur ja hüdroisolatsioon ei osale soojusisolatsiooni protsessis, seega me ei võta seda arvesse. Arvutuste jaoks peame leidma puitpaneelide ja mineraalvillakihi soojustakistuse. Kasutame nende soojusjuhtivuse koefitsiente ja paksust.

R_külakilp=0.04/0.15=0.27

R_min.vatt=0.05/0.039=1.28

Kogu soojustakistus on võrdne R summaga_külakilp ja R_min.vatt.

R_katused=0.27+1.28=1.55

Lae pindala on sama, mis põrand.

S _lagi = 120

Järgmisena arvutatakse lae soojuskaod, võttes arvesse koefitsienti L=1.

K_lagi=120×1×48/1.55=3717

Kokku käib laest läbi 3717 W.

Tabelis on välja toodud populaarsed lagede isolatsioonimaterjalid ja nende soojusjuhtivuskoefitsiendid. Polüuretaanvaht on kõige tõhusam isolatsioon, põhk on kõrgeima soojuskao koefitsiendiga

Maja summaarse soojuskao määramiseks on vaja liita seinte, akende, uste, lae ja põranda soojuskadu.

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

Määratud parameetritega maja kütmiseks on vaja gaasikatelt, mis toetab 8949 W ehk umbes 10 kW võimsust.

Soojuskadude määramine, võttes arvesse infiltratsiooni

Infiltratsioon on loomulik soojusvahetusprotsess väliskeskkonna vahel, mis tekib inimeste majas liikumisel, välisuste ja akende avamisel.

Soojuskao arvutamiseks ventilatsiooni jaoks võite kasutada valemit:

K_inf=0,33 × K × V × dT

Väljendis:

• K - arvutatud õhuvahetuskurss, elutubade puhul on koefitsient 0,3, köetavate ruumide puhul - 0,8, köögi ja vannitoa puhul - 1.
• V - ruumi maht, mis arvutatakse, võttes arvesse kõrgust, pikkust ja laiust.
• dT - temperatuuride erinevus keskkonna ja elamu vahel.

Sarnast valemit saab kasutada ka siis, kui ruumi on paigaldatud ventilatsioon.

Kui majas on kunstlik ventilatsioon, tuleb kasutada sama valemit, mis infiltratsiooni puhul, asendada K asemel ainult väljatõmbeparameetrid ja arvutada dT, võttes arvesse sissetuleva õhu temperatuuri.

Ruumi kõrgus on 2,7 m, laius 10 m, pikkus 12 m. Neid andmeid teades leiate selle mahu.

V = 2,7 × 10 × 12 = 324

Temperatuuride erinevus on võrdne

dT = 48

Koefitsiendiks K võtame 0,3. Siis

K_inf=0.33×0.3×324×48=1540

Q tuleb lisada kogu arvutatud näitajale Q_inf. Lõpuks

K_üldiselt=1540+8949=10489.

Kokku on infiltratsiooni arvesse võttes maja soojakadu 10489 W ehk 10,49 kW.

Katla võimsuse arvutamine

Katla võimsuse arvutamisel on vaja kasutada ohutustegurit 1,2. See tähendab, et võimsus on võrdne:

W = Q × k

Siin:

• K - hoone soojuskadu.
• k — ohutustegur.

Meie näites asendame Q = 9237 W ja arvutame katla vajaliku võimsuse.

W = 10489 × 1,2 = 12587 W.

Võttes arvesse ohutustegurit, on maja kütmiseks vajalik katla võimsus 120 m² umbes 13 kW.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Videojuhend: kuidas arvutada Valteci programmi abil kodus soojuskadu ja katla võimsust.

Gaasikatla soojuskao ja võimsuse pädev arvutamine valemite või tarkvarameetodite abil võimaldab teil suure täpsusega määrata vajalikud seadmete parameetrid, mis võimaldab välistada ebamõistlikud kütusekulud.

Kirjutage kommentaarid allolevasse blokeerimisvormi. Rääkige meile, kuidas arvutasite soojuskadusid enne oma suvila või maamaja kütteseadmete ostmist. Esitage teemal küsimusi, jagage teavet ja fotosid.