Начало выполнения подготовки проекта отопления, как жилых загородных домов, так и производственных комплексов, следует с теплотехнического расчёта.
Расчёт тепловых потерь является основополагающим документом, призванным решать такую задачу, как организация теплоснабжения сооружения. Он определяет суточное и годовое потребление тепла, минимальную потребность жилого либо промышленного объекта в тепловой энергии и тепловые потери для каждого помещения.
Решая такую задачу, как теплотехнический расчёт, следует учитывать комплекс характеристик объекта:
Вы можете использовать калькулятор ниже, чтобы указать вам размер дровяной печи, которая вам понадобится, чтобы нагреть комнату. Насколько хорошо изолирован ваш дом? Важно использовать результаты, полученные выше, только в качестве руководства. Мы предлагаем не только искать печь с точной выходной мощностью, но и рассматривать другие печи в пределах предлагаемого диапазона.
Выходная мощность дровяной печи измеряется в кВт, как радиаторы и электронагреватели. Это руководство относительно мощности, которую печь будет выкладывать каждый час в вашу комнату, - поэтому печь мощностью 5 кВт, например, доставляет около 5 кВт тепла в час в вашу комнату.
Можно воспользоваться упрощённой формулой , чтобы определить минимально допустимую мощность тепловых систем:
Следует отметить, что это предварительное руководство, когда речь заходит о дровяных печах. Поэтому для печей две вещи. Все плиты могут давать ряд тепловых выходов в зависимости от большого количества факторов, включая количество топлива, которое вы вводите в пожарный ящик, тип используемого топлива, вытяжку дымохода и т.д. список продолжается, но на самом деле есть простой фактор - чем больше древесины вы можете сжигать, тем больше выход тепла. Оценка эффективности каждой печи изменяется в зависимости от того, сколько тепла она производит. Таким образом, заявленные оценки эффективности рассчитаны только на номинальную мощность. Для того, чтобы сделать вещи несколько более сложными, печи имеют как номинальные, так и максимальные значения выходной мощности.
Q т (кBт/час) =V * ΔT * K /860 , где
Q т – это тепловая нагрузка на определённое помещение;
K – коэффициент теплопотерь здания;
V – объём (в м 3) отапливаемого помещения (ширина комнаты на длину и высоту);
ΔT – разница (обозначена С) между необходимой температурой воздуха внутри и температурой снаружи.
Такой показатель, как коэффициент потерь тепла (К), зависит от изоляции и типа конструкции помещения. Можно использовать упрощённые значения, рассчитанные для объектов разных типов:
Номинальная мощность - это то, на что была рассчитана плита с соответствующим рейтингом эффективности, но это, возможно, не самое жаркое, которое вы можете выбраться из печи. Если печь имеет максимальную производительность, это более надежная цифра и показывает наибольшую теплоту, которую печь будет производить в условиях испытаний. Конечно, с другой настройкой и разным топливом это может измениться в вашем доме, но оно более постоянное и надежное, чем номинальная мощность.
Соответственно, по возможности, мы использовали максимальный результат на этом сайте в качестве руководства. Некоторые из наших печей будут только сжигать древесину, но все еще есть разные качества древесины. Хорошо выдержанная древесина всегда должна использоваться, так как любая влажность в вашей древесине должна быть сгорела до того, как вы выберете какую-либо жару из печи, а влажность также нападет на вашу плиту и дымоходы, сократив их жизнь. Как правило, твердая древесина горит дольше, но разная древесина будет гореть при разных скоростях и температурах.
Определяя разницу между требуемой температурой внутри обогреваемого объёма и температурой снаружи (ΔT), следует исходить из степени комфорта, которую Вы желаете получить от тепловой установки, а также из климатических особенностей того региона, в котором находится объект. В качестве параметра по умолчанию принимаются значения, определённые CHиП 2.04.05-91:
Там, где печь позволяет вам сжигать уголь, эти многотопливные печи дают немного большую гибкость. Существует несколько различных видов угля, включая искусственные и природные виды топлива, все из которых имеют разные свойства и температуру горения. Антрацитовый уголь является естественным бездымным углем, и он горит очень горячим, поэтому его можно использовать для максимизации выработки тепла из печи, а уголь всегда рекомендуется для ночного горения.
Максимальная тепловая мощность позволяет вам выбрать правильный размер плиты для вашей комнаты, а также позволить сравнивать различные плиты друг с другом. Выход, указанный в качестве номинальной тепловой мощности, представляет собой номинальную мощность, указанную изготовителем.
Город | Город | Расчётная наружная температура, °C | |
Днепропетровск | - 25 | Каунас | - 22 |
Екатеринбург | - 35 | Львов | - 19 |
Запорожье | - 22 | Москва | - 28 |
Калининград | - 18 | Минск | - 25 |
Краснодар | - 19 | Новороссийск | - 13 |
Казань | - 32 | Нижний Новгород | - 30 |
Киев | - 22 | Одесса | - 18 |
Ростов | - 22 | Санкт-Петербург | - 26 |
Самара | - 30 | Севастополь | - 11 |
Харьков | - 23 | Ялта | - 6 |
Расчёт по упрощённой формуле не позволяет учитывать различия тепловых потерь здания в зависимости от типа ограждающих конструкций, утепления и размещения помещений. Так, например, больше тепла потребуют комнаты с большими окнами, высокими потолками и угловые помещения. В то же время минимальными тепловыми потерями отличаются помещения, которые не имеют внешних ограждений. Желательно использовать следующую формулу при расчёте такого параметра, как минимальная тепловая мощность :
Лабораторные тесты подтверждают, что этот выход возможен и эффективность, с которой печь работает на этом выходе. Тепловая мощность дровяных и многотопливных печей измеряется в кВт. У нас есть калькулятор на киловатт, который вы можете использовать, чтобы дать вам руководство к тому, какова должна быть тепловая мощность вашей печи - вы просто вводите размеры вашей комнаты. Затем вы можете искать печи с тепловой мощностью.
Изготовитель получает указание на период дозаправки, с минимальным периодом 45 минут и без верхнего предела. Производитель также может указать размер топлива - но, по-видимому, это редко бывает.
Qт (kВт/час)=(100 Вт/м 2 * S (м 2) * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7)/1000 , где
S – площадь комнаты, м 2 ;
Bт/м 2 – удельная величина потерь тепла (65-80 ватт/м 2). В этот показатель входят утечки тепла через вентиляцию, поглощения стенами, окнами и прочие виды утечек;
К1 – коэффициент утечки тепла через окна:
К2 – коэффициент потерь тепла стен:
Если бы они хотели, чтобы их плита, казалось, имела определенную тепловую мощность, тогда они могут просто указать ее. Это не означает, что все производители тестируют на дико неправильных выходах тепла, но есть коммерческие нагрузки при игре, которые означают, что здесь может произойти сдвиг в несколько кВт или там может быть благоприятный вариант.
Теперь мы больше не можем сравнивать тепловую мощность различных печей, поскольку заявленная номинальная мощность не обязательно является «истинной» номинальной мощностью. Конечный пользователь не может понять, сколько тепла нагревает печь, когда они на самом деле ее используют. Поскольку номинальная теплоотдача, возникающая в результате испытания, не имеет отношения к максимальной тепловой мощности печи, невозможно установить размер печи для конкретной комнаты без ссылки на максимальный показатель теплоотдачи. Аналогичным образом оценки эффективности различных печей нельзя сравнивать друг с другом. Конечный пользователь не может понять, насколько эффективна печь, когда они на самом деле ее используют. Но тепловая мощность, на которой она основана, - это номинальная тепловая мощность.
К3 – показатель, определяющий соотношение площадей (S) окон и пола:
К4 – коэффициент температуры вне помещения:
Печь будет потреблять максимальную непрерывную подачу воздуха для сгорания при максимальной производительности. В крайних случаях при сжигании угля недостаточная вентиляция может быть очень опасной. Нашу страницу по вентиляции здания печи. Для печей центрального отопления часто требуется радиатор тепловой утечки, чтобы иметь возможность сбросить избыток тепла из системы в случае отказа насоса или отключения электричества. Этот радиатор обычно имеет размер 10% от тепловой мощности печи до воды. Радиатор тепловой утечки является предохранительным устройством резервного питания и должен работать, если печь работает при максимальной тепловой мощности.
К5 – количество выходящих наружу стен:
К6 – тип теплоизоляции помещения, которое располагается над отапливаемым:
К7 –высота потолков:
Однако, если размер радиатора основан на номинальная тепловая мощность в воду котловой печи, тогда никто не знает, будет ли это достаточно, если печь работает на максимальной мощности, поскольку номинальная тепловая мощность не относится к максимальной тепловой мощности. Нужно заземлить тепловую утечку размер на максимальную тепловую мощность для воды, чтобы это имело смысл.
К счастью, многие производители могут поставлять максимальные и минимальные тепловые выходы, которые они получили от своих собственных тестов. Мы будем работать над сбором этой информации для максимально возможного количества печей. Пеллетная печь является эффективным и экологически чистым выбором для отопления вашего дома, даже если ваш климат редко встречается в экстремальных погодных условиях. Постоянное поддержание постоянной температуры в доме повышает комфорт и эффективность. Пеллеты пеллет наиболее экономичны при калибровке по дому и правильно отрегулированы.
Приведём в качестве примера расчёт минимальной мощности отопительной автономной установки (по двум формулам) для отдельно стоящего сервисного помещения СТО (высота потолка 4м, площадь 250 м 2 , объём 1000 м3, окна большие с обычным остеклением, теплоизоляция потолка и стен отсутствует, конструкция – упрощённая).
Учитывайте температуру наружного воздуха, размер дома, макет, выхлопность и изоляцию при настройке тепловой мощности пеллетной плиты. Незначительные изменения могут привести к существенному улучшению теплоотдачи. Обнаружение оптимальных настроек для вашего дома и особых погодных условий может занять терпение, но позволит вы получите максимум тепла от пеллетной печи. Тепловая мощность пеллетной печи уменьшается, когда камера сгорания заполнена золой, и если вентиляторы загрязнены. Очистка печи не реже одного раза в неделю позволяет увеличить поток воздуха, что необходимо для получения максимальной теплоты.
По упрощённому расчёту:
Q т (кВт/час) = V * ΔT * K/860=1000 *30*4/860=139,53 кВт, где
V - объем воздуха в отапливаемом помещении (250 *4), м 3 ;
ΔT - разница показателей между температурой воздуха извне комнаты и требуемой температурой воздуха внутри помещения (30°С);
К - коэффициент теплопотерь строения (для зданий без теплоизоляции К = 4,0);
860 - перевод в кВт/час.
Использование специального вакуума пеллетной печи является наиболее желательным методом очистки; однако, если у вас его нет, просто вытащите пепел из печи с помощью щетки. Большинство производителей рекомендуют тщательную очистку после сжигания каждой тонны гранул. Не реже одного раза в год, полностью разделяйте печь и обслуживайте ее, включая очистку дымохода или профессиональную подготовку.
Вентилятор горения вводит воздух в огонь. Пламя вашей печи должно гореть белым. Леновое оранжевое пламя указывает на необходимость увеличения потока воздуха к огню, в то время как слишком высокое пламя указывает на необходимость уменьшения потока воздуха в огонь. Печи отличаются тем, как работает ручка демпфера; они либо перемещаются внутрь, либо из стороны в сторону, чтобы увеличивать или уменьшать индукцию наружного воздуха. Отрегулируйте демпфер на печке до тех пор, пока пламя не станет белым и примерно на одну треть выше камеры.
Более точный расчёт:
Q т (кВт/час) = (100 Вт/м 2 * S (м 2) * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7)/1000 = 100*250*1,27*1,27*1,1*1,5*1,4*1*1,15/1000=107,12 кВт/час, где
S – площадь помещения, для которого выполняется расчёт (250 м 2);
K1 – параметр утечки тепла через окна (стандартное остекление, показатель К1 равен 1,27);
К2 – значение утечки тепла через стены (плохая теплоизоляция, показатель К2 соответствует 1,27);
К3 – параметр соотношения габаритов окон к площади пола (40%, показатель К3 равен 1,1);
K4 – значение температуры снаружи (-35 °C, показатель K4 соответствует 1,5);
K5 – количество стен, которые выходят наружу (в данном случае четыре К5 равен 1,4);
К6 – показатель, определяющий тип помещения, расположенного непосредственно над отапливаемым (чердак без утепления К6=1,0);
K7 – показатель, определяющий высоту потолков (4,0 м, параметр К7 соответствует 1,15).
Эти настройки индивидуально контролируются на большинстве печей либо ручкой, либо электронной кнопкой. Вы можете оказаться так или иначе, или и то, и другое. Поэкспериментируйте с плитой, пока не найдете оптимальную комбинацию настроек для тепловой мощности и скорости вентилятора для различных погодных условий и, при необходимости, документа для будущего использования.
Высококачественные гранулы изготовлены из 100% древесины и не содержат наполнителей или коры. Материалы, используемые для получения гранул, сильно различаются от производителя к производителю. Горячие гранулы стоят дороже, но ваша плита будет использовать меньше пеллет, чтобы поддерживать тепло на своем месте. Если вы хотите установить новый огонь в комнате в своем доме, вы должны убедиться, что он будет способен правильно его нагревать. Последнее, что вы хотите, это инвестировать в огонь, если он не будет достаточно мощным для ваших нужд.
Как можно видеть из произведённого расчёта, вторая формула предпочтительнее для расчёта мощности отопительных установок, поскольку она учитывает гораздо большее количество параметров (особенно если необходимо определить параметры маломощного оборудования
, предназначенного для эксплуатации в небольших помещениях). К полученному результату надо приплюсовать небольшой запас по мощности для увеличения срока эксплуатации теплового оборудования.
Выполнив несложные расчёты, Вы сможете без помощи специалистов определить необходимую мощность автономной отопительной системы для оснащения объектов жилого или промышленного назначения.
Система отопления для выполнения возложенной на неё задачи должна обладать определённой тепловой мощностью. Расчётная тепловая мощность системы выявляется в результате составления теплового баланса в обогреваемых помещениях при температуре наружного воздуха tн.р, называемой расчётной , равной средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 tн.5 и определяемой для конкретного района строительства по нормам . Расчётная тепловая мощность в течение отопительного сезона используется частично в зависимости от изменения теплопотерь помещений при текущем значении температуры наружного воздуха tн и только при tн.р - полностью.
Изменение текущей теплопотребности на отопление имеет место в течение всего отопительного сезона, поэтому теплоперенос к отопительным приборам должен изменяться в широких пределах. Этого можно достичь путём изменения температуры и (или) количества перемещающегося в системе отопления теплоносителя. Этот процесс называют эксплуатационным регулированием .
Система отопления предназначена для создания в помещениях здания температурной обстановки, соответствующей комфортной для человека или отвечающей требованиям технологического процесса.
Выделяемая человеческим организмом теплота должна быть отдана окружающей среде так и в таком количестве, чтобы человек, находящийся в процессе выполнения какого-либо вида деятельности, не испытывал при этом ощущения холода или перегрева. Наряду с затратами на испарение с поверхности кожи и легких, теплота отдаётся с поверхности тела посредством конвекции и излучения. Интенсивность теплоотдачи конвекцией в основном определяется температурой и подвижностью окружающего воздуха, а посредством лучеиспускания (радиации) - температурой поверхностей ограждений, обращённых внутрь помещения.
Температурная обстановка в помещении зависит от тепловой мощности системы отопления, а также от расположения обогревающих устройств, теплофизических свойств наружных и внутренних ограждений, интенсивности других источников поступления и потерь теплоты. В холодное время года помещение в основном теряет теплоту через наружные ограждения и, в какой-то мере, через внутренние ограждения, отделяющие данное помещение от смежных, имеющих более низкую температуру воздуха. Кроме того, теплота расходуется на нагревание наружного воздуха, который проникает в помещение через неплотности ограждений естественным путем или в процессе работы системы вентиляции, а также материалов, транспортных средств, изделий, одежды, которые холодными попадают в помещение снаружи.
В установившемся (стационарном) режиме потери равны поступлениям теплоты. Теплота поступает в помещение от людей, технологического и бытового оборудования, источников искусственного освещения, от нагретых материалов, изделий, в результате воздействия на здание солнечной радиации. В производственных помещениях могут осуществляться технологические процессы, связанные с выделением теплоты (конденсация влаги, химические реакции и пр.).
Учёт всех перечисленных составляющих потерь и поступления теплоты необходим при сведении теплового баланса помещений здания и определении дефицита или избытка теплоты. Наличие дефицита теплоты dQ указывает на необходимость устройства в помещении отопления. Избыток теплоты обычно ассимилируется системой вентиляции. Для определения расчётной тепловой мощности системы отопления Qот составляет баланс расходов теплоты для расчётных условий холодного периода года в виде
Qот = dQ = Qогр + Qи(вент) ± Qт(быт) (4.2.1)
где Qогр - потери теплоты через наружные ограждения; Qи(вент) - расход теплоты на нагревание поступающего в помещение наружного воздуха; Qт(быт) - технологические или бытовые выделения или расход теплоты.
Методики расчета отдельных составляющих теплового баланса, входящих в формулу (4.2.1), нормируются СНиП .
Основные теплопотери через ограждения помещения Qогр определяют в зависимости от его площади, приведенного сопротивления теплопередаче ограждения и расчетной разности температуры помещения и снаружи ограждения.
Площадь отдельных ограждений при подсчете потерь теплоты через них должна вычисляться с соблюдением определённых нормами правил обмера.
Приведенное сопротивление теплопередаче ограждения или обратная ему величена - коэффициент теплопередачи - принимаются по теплотехническому расчету в соответствии с требованиями СНиП или (например, для окон, дверей) по данным организации-изготовителя.
Расчётная температура помещения обычно задаётся равной расчётной температуре воздуха в помещении tв, принимаемой в зависимости от назначения помещения по СНиП, соответствующим назначению отапливаемого здания.
Под расчётной температурой снаружи ограждения подразумевается температура наружного воздуха tн.р или температура воздуха более холодного помещения при расчёте потерь теплоты через внутренние ограждения.
Основные теплопотери через ограждения часто оказываются меньше действительных их значений, так как при этом не учитывается влияние на процесс теплопередачи некоторых допонительных факторов (фильтрации воздуха через ограждения, воздействия облучения солнцем и излучения поверхности ограждений в сторону небосвода, возможного изменения температуры воздуха внутри помещения по высоте, врывание наружного воздуха через открываемые проёмы и пр). Определение связанных с этим дополнительных теплопотерь также нормируется СНиП в виде добавок к основным теплопотерям.
Расход теплоты на нагревание холодного воздуха Qи(вент), поступающего в помещения зданий в результате инфильтрации через массив стен, притворы окон, фонарей, дверей, ворот, может составлять 30…40% и более от основных теплопотерь. Количество наружного воздуха зависит от конструктивно-планировочного решения здания, направления и скорости ветра, температуры наружного и внутреннего воздуха, герметичности конструкций, длины и вида притворов открывающихся проёмов. Методика расчёта величины Qи(вент), также нормируемая СНиП , сводится, прежде всего, к расчёту суммарного расхода инфильтрующегося воздуха через отдельные ограждающие конструкции помещения, который зависит от вида и характера неплотностей в наружных ограждениях, определяющие значения их сопротивления воздухопроницанию. Их фактические значения принимаются согласно СНиП или по данным организации-изготовителя конструкции ограждения.
Кроме рассмотренных выше теплопотерь в общественных и административно-бытовых зданиях зимой, когда работает система отопления, возможны как теплопоступления, так и дополнительные затраты теплоты Qт. Эта составляющая теплового баланса обычно учитывается при проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Если в помещении не предусмотрены подобные системы, то указанные дополнительные источники должны быть учтены при определении расчётной мощности системы отопления. При проектировании системы отопления жилого здания согласно СНиП учет дополнительных (бытовых) теплопоступлений в комнатах и кухне нормируется величиной не менее Qбыт=10 Вт на 1 м 2 площади квартиры, которая вычитается из расчётных теплопотерь этих помещений.
При окончательном определении расчётной тепловой мощности системы отопления согласно СНиП учитываются также ряд факторов, связанных с тепловой эффективностью применяемых в системе отопительных приборов. Показателем, оценивающим это свойство, является отопительный эффект прибора , который показывает отношение количества фактически затрачиваемой прибором теплоты для создания в помещении заданных условий теплового комфорта к расчётным потерям теплоты помещением. Согласно СНиП суммарная величина дополнительных теплопотерь должна быть не более 7% расчётной тепловой мощности системы отопления.
Для теплотехнической оценки объёмно-планировочных и конструктивных решений, а также для ориентировочного расчёта теплопотерь здания пользуются показателем - удельная тепловая характеристика здания q, Вт/(м 3 · °С), которая при известных теплопотерях здания равна
q = Qзд / (V(tв - tн.р)), (4.2.2)
где Qзд - расчётные теплопотери всеми помещениями здания, Вт; V - объём отапливаемого здания по внешнему обмеру, м 3 ; (tв - tн.р) - расчётная разность температуры для основных (наиболее представительных) помещений здания,°C.
Величина q определяет средние теплопотери 1 м 3 здания, отнесённые к разности температуры 1°C. Ей удобно пользоваться для теплотехнической оценки возможных конструктивно-планировочных решений здания. Величину q обычно приводят в перечне основных характеристик проекта его отопления.
Иногда значение удельной тепловой характеристики используют для приблизительного подсчёта теплопотерь здания. Однако необходимо отметить, что применение величины q для определения расчётной отопительной нагрузки приводит к значительным погрешностям в расчёте. Объясняется это тем, что значения удельной тепловой характеристики, приводимые в справочной литературе, учитывают только основные теплопотери здания, между тем как отопительная нагрузка имеет более сложную структуру, описанную выше.
Расчёт тепловых нагрузок на системы отопления по укрупнённым показателям используют только для ориентировочных подсчётов и при определении потребности в теплоте района, города, т. е. при проектировании централизованного теплоснабжения.