In che modo la potenza della caldaia dipende dall'area - come calcolare correttamente

Utilizzando un calcolo idraulico, è possibile selezionare correttamente i diametri e le lunghezze dei tubi, bilanciare correttamente e rapidamente il sistema con l'aiuto delle valvole del radiatore. I risultati di questo calcolo ti aiuteranno anche a scegliere la pompa di circolazione giusta.

Come risultato del calcolo idraulico, è necessario ottenere i seguenti dati:

m è la portata dell'agente riscaldante per l'intero sistema di riscaldamento, kg / s;

ΔP è la perdita di carico nell'impianto di riscaldamento;

ΔP1, ΔP2 ... ΔPn, sono le perdite di carico dalla caldaia (pompa) ad ogni radiatore (dal primo all'ennesimo);

Consumo di portatore di calore

La portata del refrigerante è calcolata dalla formula:

,

dove Q è la potenza totale del sistema di riscaldamento, kW; tratto dal calcolo della dispersione termica dell'edificio

Cp - capacità termica specifica dell'acqua, kJ / (kg * gradi C); per calcoli semplificati, lo assumiamo pari a 4,19 kJ / (kg * gradi C)

ΔPt è la differenza di temperatura all'ingresso e all'uscita; di solito prendiamo la fornitura e la restituzione della caldaia

Calcolatore del consumo di agente di riscaldamento (solo per acqua)

Q = kW; Δt = oC; m = l / s

Allo stesso modo, è possibile calcolare la portata del liquido di raffreddamento in qualsiasi sezione del tubo. Le sezioni sono selezionate in modo che la velocità dell'acqua sia la stessa nel tubo. Pertanto, la divisione in sezioni avviene prima del tee o prima della riduzione. È necessario riassumere in termini di potenza tutti i radiatori a cui scorre il liquido di raffreddamento attraverso ciascuna sezione del tubo. Quindi sostituire il valore nella formula sopra. Questi calcoli devono essere eseguiti per i tubi davanti a ciascun radiatore.

Calcolo del volume d'acqua in un radiatore di riscaldamento

Volume d'acqua in alcuni radiatori in alluminio

Già ora, sicuramente non sarà difficile per te calcolare il volume del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento.

Calcolo del volume del liquido di raffreddamento nei radiatori di riscaldamento

Per calcolare l'intero volume del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento, dobbiamo anche aggiungere il volume d'acqua nella caldaia. Puoi scoprirlo nel passaporto della caldaia o prendere cifre approssimative:

• caldaia a pavimento - 40 litri di acqua;

• caldaia murale - 3 litri di acqua.

La calcolatrice ti ha aiutato? Sei stato in grado di calcolare quanto c'è nel tuo sistema di riscaldamento o nel tubo del refrigerante? Si prega di annullare l'iscrizione nei commenti.

Una guida rapida all'uso della calcolatrice "Calcolo del volume d'acqua nelle varie condutture":

1. nella prima lista selezionare il materiale del tubo e il suo diametro (può essere plastica, polipropilene, metallo-plastica, acciaio e diametri da 15 - ...)
2. nel secondo elenco, scrivi il metraggio del tubo selezionato dal primo elenco.
3. Fare clic su "Calcola".

"Calcola la quantità di acqua nei termosifoni"

1. nel primo elenco selezionare la distanza assiale e il materiale di cui è composto il radiatore.
2. inserire il numero di sezioni.
3. Fare clic su "Calcola".

Velocità del liquido di raffreddamento

Quindi, utilizzando i valori ottenuti della portata del liquido di raffreddamento, è necessario calcolare per ogni sezione di tubi davanti ai radiatori la velocità di movimento dell'acqua nei tubi secondo la formula:

,

dove V è la velocità di movimento del liquido di raffreddamento, m / s;

m - flusso del refrigerante attraverso la sezione del tubo, kg / s

ρ è la densità dell'acqua, kg / m3. può essere assunto pari a 1000 kg / metro cubo.

f - area della sezione trasversale del tubo, mq. può essere calcolato utilizzando la formula: π * r2, dove r è il diametro interno diviso per 2

Calcolatore della velocità del liquido di raffreddamento

m = l / s; tubo mm per mm; V = m / s

Potenza e altezze del soffitto

Nelle proprie case, i soffitti sono più alti di 2,7 metri. Se la differenza è di 10-15 centimetri, questa circostanza può essere ignorata, ma quando questo parametro raggiunge i 2,9 metri, è necessario eseguire un ricalcolo.

Prima di calcolare la potenza della caldaia per una casa privata, determinare il fattore di correzione dividendo l'altezza effettiva per 2,6 metri, quindi moltiplicare il risultato ottenuto in precedenza per esso.

Ad esempio, con un'altezza del soffitto di 3,2 metri, il ricalcolo viene eseguito come segue:

• scoprire il coefficiente 3,2: 2,6 = 1,23;
• correggere il risultato di 14 kW x 1, .23 = 17, 22 kW.

Il totale viene arrotondato per eccesso e si ottengono 18 kW.

Perdita di pressione sulle resistenze locali

La resistenza locale in una sezione di tubo è la resistenza a raccordi, valvole, apparecchiature, ecc. Le perdite di carico sulle resistenze locali sono calcolate dalla formula:

dove Δpms. - perdita di pressione sulle resistenze locali, Pa;

Σξ - la somma dei coefficienti delle resistenze locali sul sito; i coefficienti di resistenza locale sono specificati dal produttore per ogni raccordo

V è la velocità del liquido di raffreddamento nella tubazione, m / s;

è la densità del vettore di calore, kg / m3.

Calcolo di base

La potenza del riscaldatore richiede un trasferimento di calore uniforme alla rete. È progettato per fornire calore a edifici di varie dimensioni, sia che si tratti di un edificio multipiano che di una casa di campagna.

Per il riscaldamento ottimale di un cottage a un piano, non è necessario acquistare una caldaia inutilmente potente, progettata per riscaldare un edificio di 3-4 piani.

La base per il calcolo è l'area e le dimensioni dell'edificio. Come calcolare la potenza della caldaia tenendo conto di altri parametri?

Cosa influenza il calcolo

Il metodo di calcolo è specificato nei codici e nei regolamenti edilizi II-3-79 (SNiP). In questo caso, è necessario tenere conto delle seguenti caratteristiche:

• Temperatura media territoriale in inverno;
• il livello di isolamento termico dell'edificio e la qualità dei materiali utilizzati per questo;
• la posizione finale della stanza, la presenza di finestre, il numero di sezioni della batteria, lo spessore delle pareti esterne e interne, l'altezza del soffitto;
• corrispondenza proporzionale delle dimensioni delle aperture e delle strutture portanti;
• la forma del cablaggio del circuito di riscaldamento.

Per i calcoli più accurati spesso si tiene conto della presenza di apparecchiature domestiche (computer, TV, forno elettrico, ecc.) E dell'illuminazione interna che può generare calore. Ma questo non ha alcun senso pratico.

Informazioni che devono essere prese in considerazione senza fallo

Ogni 10 m² di una casa privata con isolamento termico medio, condizioni climatiche standard della regione e un livello tipico di altezza del soffitto (circa 2,5-3 m) richiederà circa 1 kW per il riscaldamento. È necessario aggiungere più del 20% alla potenza della caldaia di riscaldamento, progettata per il funzionamento congiunto nel sistema di riscaldamento e di approvvigionamento idrico.

La pressione instabile nella caldaia e nella rete di riscaldamento richiederà un'apparecchiatura con un dispositivo speciale con una capacità di riserva, che supera gli indicatori di progetto di circa il 15%.

Anche la potenza della caldaia, collegata all'impianto di riscaldamento tramite un mezzo di riscaldamento (acqua calda), deve contenere una riserva superiore al 15%.

Il numero di possibili perdite di energia termica in stanze scarsamente isolate

Un isolamento termico di qualità insufficiente comporta una perdita di energia termica nei seguenti volumi:

• pareti scarsamente isolate trasmettono fino al 35% di energia termica;
• la ventilazione regolare della stanza porta a perdite fino al 15% di calore (la ventilazione temporanea non ha praticamente alcun effetto sulle perdite);
• le fessure delle finestre non sufficientemente ostruite consentono il passaggio di fino al 10% di energia termica;
• un tetto non isolato si allungherà del 25%.

Risultati del calcolo idraulico

Di conseguenza, è necessario sommare le resistenze di tutte le sezioni a ciascun radiatore e confrontarle con i valori di riferimento. Affinché la pompa incorporata nella caldaia a gas fornisca calore a tutti i radiatori, la perdita di carico sul ramo più lungo non deve superare i 20.000 Pa. La velocità di movimento del liquido di raffreddamento in qualsiasi area dovrebbe essere compresa tra 0,25 e 1,5 m / s.A una velocità superiore a 1,5 m / s, potrebbe apparire del rumore nei tubi e si consiglia una velocità minima di 0,25 m / s secondo SNiP 2.04.05-91 per evitare l'aerazione dei tubi.

Per resistere alle condizioni di cui sopra, è sufficiente scegliere i giusti diametri dei tubi. Questo può essere fatto secondo la tabella.

Tromba	Potenza minima, kW	Potenza massima, kW
Tubo in plastica rinforzato 16 mm	2,8	4,5
Tubo di plastica rinforzato 20 mm	5	8
Tubo metallo-plastica 26 mm	8	13
Tubo in plastica rinforzata 32 mm	13	21
Tubo in polipropilene 20 mm	4	7
Tubo in polipropilene 25 mm	6	11
Tubo in polipropilene 32 mm	10	18
Tubo in polipropilene 40 mm	16	28

Indica la potenza totale dei radiatori che il tubo fornisce con il calore.

Informazioni generali basate sui risultati dei calcoli

• Flusso di calore totale: la quantità di calore emessa nella stanza. Se il flusso di calore è inferiore alla perdita di calore della stanza, sono necessarie ulteriori fonti di calore, ad esempio i radiatori a parete.
• Flusso di calore verso l'alto - La quantità di calore emessa nella stanza da 1 metro quadrato in su.
• Flusso di calore verso il basso - La quantità di calore "perso" che non è coinvolto nel riscaldamento della stanza. Per ridurre questo parametro, è necessario scegliere l'isolamento termico più efficace sotto i tubi TP * (* pavimento caldo).
• Flusso di calore specifico C ummarny - La quantità totale di calore generata dal sistema TP da 1 metro quadrato.
• Con flusso di calore ummarny per metro lineare - La quantità totale di calore generato dal sistema TP da 1 metro lineare del tubo.
• Temperatura media del mezzo di riscaldamento - Il valore medio tra la temperatura di progetto del mezzo di riscaldamento nel tubo di mandata e la temperatura di progetto del mezzo di riscaldamento nel tubo di ritorno.
• Temperatura massima del pavimento - La temperatura massima della superficie del pavimento lungo l'asse dell'elemento riscaldante.
• Temperatura minima del pavimento - La temperatura minima della superficie del pavimento lungo l'asse tra i tubi TP.
• Temperatura media del pavimento - Un valore troppo alto di questo parametro può essere scomodo per una persona (standardizzato da SP 60.13330.2012). Per ridurre questo parametro, è necessario aumentare la spaziatura dei tubi, ridurre la temperatura del liquido di raffreddamento o aumentare lo spessore degli strati sopra i tubi.
• Lunghezza tubo - Lunghezza totale del tubo TP tenendo conto della lunghezza della linea di alimentazione. Con un valore alto di questo parametro, la calcolatrice calcolerà il numero ottimale di loop e la loro lunghezza.
• Carico termico sulla tubazione - La quantità totale di energia termica ricevuta da fonti di energia termica, pari alla somma del consumo di calore dei ricevitori di energia termica e delle perdite nelle reti di riscaldamento per unità di tempo.
• Consumo del vettore di calore - Quantità di massa del vettore di calore destinato a fornire la quantità di calore richiesta all'ambiente per unità di tempo.
• Velocità di movimento del liquido di raffreddamento - Maggiore è la velocità di movimento del liquido di raffreddamento, maggiore è la resistenza idraulica della tubazione, nonché il livello di rumore generato dal liquido di raffreddamento. Il valore consigliato è compreso tra 0,15 e 1 m / s. Questo parametro può essere ridotto aumentando il diametro interno del tubo.
• Perdita di carico lineare - Riduzione della prevalenza lungo la lunghezza della tubazione causata dalla viscosità del liquido e dalla rugosità delle pareti interne del tubo. Escluse le perdite di carico locali. Il valore non deve superare 20000Pa. Può essere ridotto aumentando il diametro interno del tubo.
• Volume totale del refrigerante - La quantità totale di liquido per riempire il volume interno dei tubi del sistema TP.

Selezione rapida dei diametri dei tubi in base alla tabella

Per abitazioni fino a 250 mq. a condizione che ci sia una pompa da 6 e valvole termiche del radiatore, non è possibile eseguire un calcolo idraulico completo. È possibile selezionare i diametri dalla tabella sottostante. In brevi tratti, la potenza può essere leggermente superata. I calcoli sono stati effettuati per un refrigerante Δt = 10oC ev = 0,5 m / s.

Tromba	Potenza radiatore, kW
Tubo 14x2 mm	1.6
Tubo 16x2 mm	2,4
Tubo 16x2,2 mm	2,2
Tubo 18x2 mm	3,23
Tubo 20x2 mm	4,2
Tubo 20x2,8 mm	3,4
Tubo 25x3,5 mm	5,3
Tubo 26х3 mm	6,6
Tubo 32х3 mm	11,1
Tubo 32x4,4 mm	8,9
Tubo 40x5,5 mm	13,8

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Calcolo della potenza della caldaia

Nel calcolare la potenza della caldaia, è necessario utilizzare un fattore di sicurezza di 1,2. Cioè, la potenza sarà uguale a:

W = Q × k

Qui:

• Q - dispersione termica dell'edificio.
• K È il fattore di sicurezza.

Nel nostro esempio, sostituire Q = 9237 W e calcolare la potenza richiesta dalla caldaia.

W = 10489 × 1,2 = 12587 W.

Tenendo conto del fattore di sicurezza, la potenza della caldaia richiesta per il riscaldamento di una casa di 120 m2 è di circa 13 kW.

Come calcolare la potenza della caldaia

Per calcolare la potenza di una caldaia per una casa, vengono utilizzati vari metodi, in cui viene presa come base l'area o il volume delle stanze riscaldate. Più recentemente, la potenza richiesta di una caldaia per riscaldamento è stata determinata utilizzando i cosiddetti coefficienti di casa stabiliti per diversi tipi di case entro (W / m2):

• 130 ... 200 - case senza isolamento termico;
• 90 ... 110 - case con facciata parzialmente isolata;
• 50… 70 - case costruite con tecnologie del XXI secolo.

Moltiplicando l'area della casa per il coefficiente della casa corrispondente, abbiamo ottenuto la potenza richiesta della caldaia di riscaldamento.

Calcolo della potenza della caldaia in base alle dimensioni geometriche della stanza

Puoi calcolare approssimativamente la potenza della caldaia per il riscaldamento di una casa in base alla sua area. In questo caso, viene utilizzata la formula:

Wcat = S * Wud / 10, dove:

• Wcat è la potenza stimata della caldaia, kW;
• S è l'area totale della stanza riscaldata, mq;
• Wud è la potenza specifica della caldaia, che cade ogni 10 mq. M. area riscaldata.

Nel caso generale, si presume che, a seconda della regione in cui si trova il locale, il valore della potenza specifica della caldaia sia (kW \ mq.):

• per le regioni meridionali - 0,7 ... 0,9;
• per le aree della corsia centrale - 1.0 ... 1.2;
• per Mosca e la regione di Mosca - 1,2 ... 1,5;
• per le regioni settentrionali - 1.5 ... 2.0.

La formula sopra per il calcolo di una caldaia per il riscaldamento di una casa per area viene utilizzata nei casi in cui l'unità di riscaldamento dell'acqua verrà utilizzata solo per il riscaldamento di ambienti con un'altezza non superiore a 2,5 m.

Se si ipotizza che nell'ambiente sia installata una caldaia a doppio circuito che, oltre al riscaldamento, deve fornire acqua calda alle utenze, la potenza calcolata ottenuta dovrà essere aumentata del 25%.

Se l'altezza dei locali riscaldati supera i 2,5 m, il risultato ottenuto viene corretto moltiplicandolo per il coefficiente Kv. Kv = N / 2,5, dove N è l'altezza effettiva della stanza, m.

In questo caso, la formula finale è la seguente: P = (S * Wsp / 10) * Kv

Questo metodo di calcolo della potenza richiesta, che deve avere una caldaia per riscaldamento, è adatto per piccoli edifici con sottotetto coibentato, presenza di isolamento termico di pareti e finestre (doppi vetri), ecc. In altri casi, il risultato ottenuto come il risultato di un calcolo approssimativo può portare al fatto che la caldaia acquistata non sarà in grado di funzionare normalmente. Allo stesso tempo, una potenza eccessiva o insufficiente contribuisce alla comparsa di una serie di problemi indesiderati per l'utente:

• riduzione degli indicatori tecnici ed economici della caldaia;
• guasto nel funzionamento dei sistemi di automazione;
• rapida usura di parti e componenti;
• condensa nel camino;
• intasamento del camino con prodotti di combustione incompleta del carburante, ecc .;

Per ottenere risultati più accurati, è necessario tenere conto della quantità di dispersione termica effettiva attraverso i singoli elementi degli edifici (finestre, porte, muri, ecc.).

Calcolo aggiornato della capacità della caldaia

Il calcolo del sistema di riscaldamento, che include una caldaia per il riscaldamento, deve essere eseguito individualmente per ciascun oggetto. Oltre alle sue dimensioni geometriche, è importante tenere conto di una serie di tali parametri:

• la presenza di ventilazione forzata;
• zona climatica;
• disponibilità di fornitura di acqua calda;
• il grado di isolamento dei singoli elementi dell'oggetto;
• la presenza di una soffitta e di un seminterrato, ecc.

In generale, la formula per un calcolo più accurato della potenza della caldaia è la seguente:
Wcat = Qt * Kzap, dove:

• Qt - perdita di calore dell'oggetto, kW.
• Kzap è un fattore di sicurezza per il cui valore si consiglia di aumentare la capacità progettuale dell'oggetto. Di norma, il suo valore è compreso tra 1,15 ... 1,20 (15-20%).

Le perdite di calore previste sono determinate dalle formule:

Qt = V * ΔT * Kp / 860, V = S * H; Dove:

• V è il volume della stanza, metri cubi;
• ΔT è la differenza tra la temperatura dell'aria esterna e interna, ° С;
• Кр - coefficiente di dissipazione, a seconda del grado di isolamento termico dell'oggetto.

Il fattore di dissipazione viene selezionato in base al tipo di edificio e al grado di isolamento termico.

• Oggetti privi di isolamento termico: hangar, baracche in legno, strutture in lamiera grecata, ecc. - Cr = 3.0 ... 4.0.
• Edifici con un basso livello di isolamento termico: pareti in un mattone, finestre in legno, tetto in ardesia o ferro - Kr è considerato uguale nell'intervallo 2,0 ... 2,9.
• Case con un grado medio di isolamento termico: muri di due mattoni, un piccolo numero di finestre, un tetto standard, ecc. - Cr è 1,0 ... 1,9.
• Edifici moderni e ben isolati: riscaldamento a pavimento, finestre con doppi vetri, ecc. - Cr è compreso tra 0,6 ... 0,9.

Per rendere più facile per il consumatore trovare una caldaia per riscaldamento, molti produttori inseriscono calcolatrici speciali sui loro siti web e sui siti web dei rivenditori. Con il loro aiuto, inserendo le informazioni necessarie negli appositi campi, è possibile con un alto grado di probabilità determinare per quale area, ad esempio, è progettata una caldaia da 24 kW.

Di norma, un tale calcolatore calcola in base ai seguenti dati:

• il valore medio della temperatura esterna nella settimana più fredda della stagione invernale;
• temperatura dell'aria all'interno dell'oggetto;
• la presenza o l'assenza di fornitura di acqua calda;
• dati sullo spessore di pareti e solai esterni;
• materiali di cui sono fatti i pavimenti e le pareti esterne;
• altezza del soffitto;
• dimensioni geometriche di tutte le pareti esterne;
• il numero di finestre, le loro dimensioni e una descrizione dettagliata;
• informazioni sulla presenza o meno di ventilazione forzata.

Dopo aver elaborato i dati ottenuti, il calcolatore fornirà al cliente la potenza richiesta della caldaia di riscaldamento e indicherà anche il tipo e la marca dell'unità che soddisfa la richiesta. Nella tabella è riportato un esempio di calcolo di una linea di caldaie a gas progettate per riscaldare case di diverse dimensioni:

Nota per la colonna 11: Нс - caldaia atmosferica sospesa, А - caldaia a basamento, Нд - caldaia murale turbo.

Secondo i metodi sopra, viene calcolata la potenza della caldaia a gas. Tuttavia, possono anche essere utilizzati per calcolare le caratteristiche di potenza delle unità di riscaldamento dell'acqua funzionanti con altri tipi di carburante.

Selezione del dispositivo in base al calcolo

Prima di procedere con il calcolo della membrana, è necessario sapere che maggiore è il volume dell'impianto di riscaldamento e maggiore è l'indicatore di temperatura massima del liquido di raffreddamento, maggiore è il volume del serbatoio stesso.

Esistono diversi modi in cui viene eseguito il calcolo: contattare gli specialisti dell'ufficio di progettazione, eseguire calcoli da soli utilizzando una formula speciale o calcolare utilizzando un calcolatore online.

La formula di calcolo è simile a questa: V = (VL x E) / D, dove:

• VL è il volume di tutte le parti del bagagliaio, inclusa la caldaia e altri dispositivi di riscaldamento;
• E è il coefficiente di espansione del liquido di raffreddamento (in percentuale);
• D è un indicatore dell'efficacia della membrana.

Determinazione del volume

Il modo più semplice per determinare il volume medio dell'impianto di riscaldamento è la potenza della caldaia di riscaldamento a una velocità di 15 l / kW. Cioè, con una potenza della caldaia di 44 kW, il volume di tutte le linee del sistema sarà pari a 660 litri (15x44).

Il coefficiente di espansione per il sistema idrico è di circa il 4% (a una temperatura del mezzo di riscaldamento di 95 ° C).

Se l'antigelo viene versato nei tubi, ricorrono al seguente calcolo:

L'indice di efficienza (D) si basa sulla pressione iniziale e massima del sistema, nonché sulla pressione dell'aria della camera di avviamento. La valvola di sicurezza è sempre impostata alla massima pressione. Per trovare il valore dell'indicatore di prestazione, è necessario eseguire il seguente calcolo: D = (PV - PS) / (PV + 1), dove:

• PV è la tacca di pressione massima nel sistema, per il riscaldamento individuale l'indicatore è di 2,5 bar;
• PS - la pressione di carica del diaframma è normalmente di 0,5 bar.

Ora resta da raccogliere tutti gli indicatori in una formula e ottenere il calcolo finale:

Il numero risultante può essere arrotondato per eccesso e optare per un modello di vaso di espansione a partire da 46 litri. Se l'acqua viene utilizzata come refrigerante, il volume del serbatoio sarà almeno il 15% della capacità dell'intero sistema. Per l'antigelo, questa cifra è del 20%. Vale la pena notare che il volume del dispositivo potrebbe essere leggermente più grande del numero calcolato, ma in nessun caso, non inferiore.