A gázkazán teljesítményének kiszámítása: képletek és számítási példa

Fűtési rendszer tervezése vagy fűtőberendezés felszerelése előtt fontos olyan gázkazánt választani, amely képes a helyiségben szükséges hőmennyiség előállítására. Ezért fontos, hogy olyan teljesítményű készüléket válasszunk, amelynek teljesítménye a lehető legmagasabb legyen, erőforrása pedig hosszú.

Megmondjuk, hogyan kell kiszámítani a gázkazán teljesítményét nagy pontossággal és bizonyos paraméterek figyelembevételével. Az általunk bemutatott cikk részletesen leírja a nyílásokon és épületszerkezeteken keresztül bekövetkező hőveszteségek minden típusát, és képleteket ad ezek kiszámításához. Egy konkrét példa bemutatja a számítások jellemzőit.

Tipikus hibák a kazán kiválasztásánál

A gázkazán teljesítményének helyes kiszámítása nemcsak a fogyóeszközöket takarítja meg, hanem növeli a készülék hatékonyságát is. Azok a berendezések, amelyek hőteljesítménye meghaladja a tényleges hőigényt, hatástalanok lesznek, ha nem kellően erős készülékként nem tudják megfelelően felfűteni a helyiséget.

Modern automatizált berendezések vannak, amelyek önállóan szabályozzák a gázellátást, ami kiküszöböli a felesleges költségeket. De ha egy ilyen kazán a képességei határáig végzi munkáját, akkor élettartama csökken.

Ennek következtében csökken a berendezés hatékonysága, gyorsabban kopnak az alkatrészek, páralecsapódás képződik. Ezért ki kell számítani az optimális teljesítményt.

Úgy gondolják, hogy a kazán teljesítménye kizárólag a helyiség felületétől függ, és minden otthon számára az optimális számítás 100 W 1 négyzetméterenként. Ezért a kazán teljesítményének kiválasztásához, például egy 100 négyzetméteres házhoz. m, 100*10=10000 W vagy 10 kW teljesítményű berendezésre lesz szüksége.

Az ilyen számítások alapvetően helytelenek az új befejező anyagok és a továbbfejlesztett szigetelőanyagok megjelenése miatt, amelyek csökkentik a nagy teljesítményű berendezések vásárlásának szükségességét.

A gázkazán teljesítményét az otthon egyedi jellemzőinek figyelembevételével választják ki. A megfelelően kiválasztott berendezés a lehető leghatékonyabban működik minimális üzemanyag-fogyasztás mellett

Számítsa ki a teljesítményt gázkazán a fűtés kétféleképpen történhet - manuálisan vagy speciális Valtec programmal, amelyet professzionális, nagy pontosságú számításokhoz terveztek.

A berendezés szükséges teljesítménye közvetlenül függ a helyiség hőveszteségétől. Ha ismeri a hőveszteség mértékét, kiszámolhatja a gázkazán vagy bármely más fűtőberendezés teljesítményét.

Mi a szoba hővesztesége?

Bármely helyiségnek van bizonyos hővesztesége. A hő kiáramlik a falakon, ablakokon, padlón, ajtókon, mennyezeten, ezért a gázkazán feladata a kilépő hőmennyiség kompenzálása és a helyiségben egy bizonyos hőmérséklet biztosítása. Ez bizonyos hőteljesítményt igényel.

Kísérletileg megállapították, hogy a legnagyobb mennyiségű hő a falakon keresztül távozik (akár 70%). A tetőn és az ablakokon keresztül a hőenergia akár 30%-a, a szellőzőrendszeren keresztül pedig akár 40%-a távozhat. A legalacsonyabb hőveszteség az ajtóknál (akár 6%) és a padlón (akár 15%)

A következő tényezők befolyásolják az otthoni hőveszteséget.

• A ház elhelyezkedése. Minden városnak megvannak a saját éghajlati jellemzői.A hőveszteség kiszámításakor figyelembe kell venni a régióra jellemző kritikus negatív hőmérsékletet, valamint a fűtési szezon átlagos hőmérsékletét és időtartamát (a program segítségével történő pontos számításokhoz).
• A falak elhelyezkedése a kardinális irányokhoz képest. Ismeretes, hogy a szélrózsa az északi oldalon található, így egy ezen a területen található fal hővesztesége lesz a legnagyobb. Télen a nyugati, északi és keleti oldalról nagy erővel fúj hideg szél, így ezen falak hővesztesége nagyobb lesz.
• A fűtött helyiség területe. A hőveszteség mértéke a helyiség méretétől, a falak, mennyezetek, ablakok, ajtók területétől függ.
• Épületszerkezetek hőtechnikája. Minden anyagnak megvan a saját hőellenállási együtthatója és hőátadási tényezője - az a képesség, hogy bizonyos mennyiségű hőt átengedjen önmagán. Ezek kiderítéséhez táblázatos adatokat kell használnia, valamint bizonyos képleteket kell alkalmaznia. A falak, mennyezetek, padlók összetételére és vastagságára vonatkozó információk a ház műszaki tervében találhatók.
• Ablak- és ajtónyílások. Ajtó és dupla üvegezésű ablakok mérete, módosítása. Minél nagyobb az ablak- és ajtónyílások területe, annál nagyobb a hőveszteség. A számítások elvégzésekor fontos figyelembe venni a beépített ajtók és a kettős üvegezésű ablakok jellemzőit.
• Szellőztetés elszámolása. Szellőztetés mindig létezik a házban, függetlenül a mesterséges elszívó jelenlététől. A helyiség szellőzése nyitott ablakokon keresztül történik, a bejárati ajtók zárásakor és nyitásakor légmozgás jön létre, az emberek szobáról szobára mozognak, ami elősegíti a meleg levegő távozását a helyiségből és keringetését.

A fenti paraméterek ismeretében nem csak számolni tud hőveszteség otthon és meghatározza a kazán teljesítményét, de azonosítja azokat a helyeket is, ahol további szigetelésre van szükség.

Képletek a hőveszteség kiszámításához

Ezekkel a képletekkel nemcsak egy magánházban, hanem egy lakásban is kiszámítható a hőveszteség. A számítások megkezdése előtt alaprajzot kell készíteni, meg kell jegyezni a falak elhelyezkedését a kardinális irányokhoz képest, ki kell jelölni az ablakokat, ajtónyílásokat, és ki kell számítani az egyes falak, ablakok és ajtónyílások méreteit.

A hőveszteségek meghatározásához ismerni kell a fal szerkezetét, valamint a felhasznált anyagok vastagságát. A számítások figyelembe veszik a falazatot és a szigetelést

A hőveszteség kiszámításakor két képletet használnak - az első segítségével a burkolószerkezetek hőellenállásának értékét, a második segítségével pedig a hőveszteséget határozzák meg.

A hőellenállás meghatározásához használja a következő kifejezést:

R = B/K

Itt:

• R – a védőszerkezetek hőellenállásának értéke (m²*K)/W.
• K – annak az anyagnak a hővezetési együtthatója, amelyből a burkolat készült, W/(m*K) mértékegységben.
• BAN BEN – az anyag vastagsága, méterben.

A K hővezetési tényező táblázatos paraméter, a B vastagság a ház műszaki tervéből származik.

A hővezetési együttható táblázatos érték, függ az anyag sűrűségétől és összetételétől, eltérhet a táblázatostól, ezért fontos az anyag műszaki dokumentációjának elolvasása (+)

A hőveszteség kiszámításának alapképletét is használják:

Q = L × S × dT/R

A kifejezésben:

• K – hőveszteség, W-ban mérve.
• S – a zárt szerkezetek területe (falak, padlók, mennyezetek).
• dT – a kívánt beltéri és külső hőmérséklet közötti különbség mérése és rögzítése C-ban történik.
• R – a szerkezet hőellenállásának értéke, m²•C/W, amely a fenti képlet segítségével található.
• L – együttható attól függően, hogy a falak milyen irányban helyezkednek el a sarkpontokhoz képest.

A szükséges információk birtokában manuálisan kiszámíthatja egy adott épület hőveszteségét.

Példa a hőveszteség számítására

Példaként számítsuk ki a megadott jellemzőkkel rendelkező ház hőveszteségét.

Az ábra egy háztervet mutat, amelyhez hőveszteséget számolunk. Az egyéni terv elkészítésekor fontos, hogy helyesen határozzuk meg a falak tájolását a sarkalatos pontokhoz képest, kiszámítsuk a szerkezet magasságát, szélességét és hosszát, valamint megjegyezzük az ablak- és ajtónyílások helyét, méretét (+ )

A terv alapján az építmény szélessége 10 m, hossza 12 m, belmagassága 2,7 m, a falak északi, déli, keleti és nyugati tájolásúak. A nyugati falba 3 db ablak van beépítve, ebből kettő 1,5x1,7 m, egy 0,6x0,3 m méretű.

A tető kiszámításakor figyelembe veszik a szigetelőréteget, a befejező és a tetőfedő anyagot. A hőszigetelést nem befolyásoló pára- és vízszigetelő fóliákat nem veszik figyelembe

A déli falban 1,3x2 m-es beépített ajtók kerültek beépítésre, van még egy 0,5x0,3 m-es kis ablak, a keleti oldalon két 2,1x1,5 m-es és egy 1,5x1,7 m-es ablak található.

A falak három rétegből állnak:

• falburkolat farostlemezzel (izoplaszt) kívül és belül - egyenként 1,2 cm, együttható - 0,05.
• a falak között elhelyezett üveggyapot, vastagsága 10 cm, együtthatója 0,043.

Minden fal hőellenállását külön számítjuk ki, mert Figyelembe veszik a szerkezet elhelyezkedését a kardinális pontokhoz képest, a nyílások számát és területét. A falakon végzett számítások eredményeit összefoglaljuk.

A padló többrétegű, ugyanazzal a technológiával készül az egész területen, és a következőket tartalmazza:

• vágott és hornyolt lemez, vastagsága 3,2 cm, hővezetési együtthatója 0,15.
• 10 cm vastagságú és 0,15-ös együtthatójú száraz forgácslap kiegyenlítő réteg.
• szigetelés – ásványgyapot 5 cm vastag, együttható 0,039.

Tételezzük fel, hogy a padlón nincsenek alagsorba nyíló nyílások vagy hasonló, a fűtéstechnikát rontó nyílások. Következésképpen a számítás az összes helyiség területére egyetlen képlet alapján történik.

A mennyezetek a következőkből készülnek:

• fa panelek 4 cm, együttható 0,15.
• ásványgyapot 15 cm, együtthatója 0,039.
• gőz- és vízszigetelő réteg.

Tételezzük fel, hogy a mennyezetnek nincs hozzáférése a nappali vagy a háztartási helyiség feletti padláshoz.

A ház a Bryansk régióban, Brjanszk városában található, ahol a kritikus negatív hőmérséklet -26 fok. Kísérletileg megállapították, hogy a Föld hőmérséklete +8 fok. A kívánt szobahőmérséklet + 22 fok.

A falak hőveszteségének számítása

A fal teljes hőellenállásának meghatározásához először ki kell számítania az egyes rétegek hőellenállását.

Az üveggyapot réteg vastagsága 10 cm. Ezt az értéket méterre kell átszámítani, azaz:

B = 10 × 0,01 = 0,1

A B=0,1 értéket kaptuk. A hőszigetelés hővezetési együtthatója 0,043. Az adatokat behelyettesítjük a hőellenállási képletbe, és megkapjuk:

R_üveg=0.1/0.043=2.32

Hasonló példa segítségével számítsuk ki az izoplit hőállóságát:

R_isopl=0.012/0.05=0.24

A fal teljes hőellenállása egyenlő lesz az egyes rétegek hőellenállásának összegével, tekintettel arra, hogy két réteg farostlemezünk van.

R=R_üveg+2×R_isopl=2.32+2×0.24=2.8

A fal teljes hőellenállásának meghatározásával meghatározható a hőveszteség. Minden falra külön számítják ki. Számítsuk ki Q értékét az északi falra.

A további együtthatók lehetővé teszik, hogy a számításokban figyelembe vegyék a világ különböző irányaiban elhelyezkedő falak hőveszteségének sajátosságait

A terv alapján az északi falon nincs ablaknyílás, hossza 10 m, magassága 2,7 m. Ekkor az S fal területét a következő képlettel számítjuk ki:

S_{északi fal}=10×2.7=27

Számítsuk ki a dT paramétert. Ismeretes, hogy Brjanszk kritikus környezeti hőmérséklete -26 fok, a kívánt szobahőmérséklet pedig +22 fok. Akkor

dT=22-(-26)=48

Az északi oldal esetében az L=1,1 kiegészítő együtthatót veszik figyelembe.

A táblázat a falak építéséhez használt egyes anyagok hővezetési együtthatóit mutatja. Amint láthatja, az ásványgyapot a minimális hőmennyiséget magán keresztül továbbítja, a vasbeton - a maximumot

Az előzetes számítások elvégzése után a képlet segítségével számíthatja ki a hőveszteséget:

K_{északi fal}=27×48×1,1/2,8=509 (Sz)

Számítsuk ki a nyugati fal hőveszteségét. Az adatok alapján 3 db ablak van beépítve, ebből kettő 1,5x1,7 m, egy pedig 0,6x0,3 m méretű.Számítsuk ki a területet.

S_{tartalék falak1}=12×2.7=32.4.

Az ablakok területét ki kell zárni a nyugati fal teljes területéből, mert hőveszteségük eltérő lesz. Ehhez ki kell számítani a területet.

S_ablak1=1.5×1.7=2.55

S_ablak2=0.6×0.4=0.24

A hőveszteség kiszámításához a fal területét az ablakok területének figyelembevétele nélkül használjuk, azaz:

S_{tartalék falak}=32.4-2.55×2-0.24=25.6

A nyugati oldalon a további együttható 1,05. A kapott adatokat behelyettesítjük a hőveszteség számításának alapképletébe.

K_{tartalék falak}=25.6×1.05×48/2.8=461.

Hasonló számításokat végzünk a keleti oldalra is. Itt 3 ablak van, az egyik mérete 1,5x1,7 m, a másik kettő 2,1x1,5 m. A területüket kiszámoljuk.

S_ablak3=1.5×1.7=2.55

S_ablak4=2.1×1.5=3.15

A keleti fal területe:

S_{keleti falak1}=12×2.7=32.4

A teljes falfelületből kivonjuk az ablakfelület értékeit:

S_{keleti falak}=32.4-2.55-2×3.15=23.55

A keleti fal további együtthatója -1,05. Az adatok alapján kiszámítjuk a keleti fal hőveszteségét.

K_{keleti falak}=1.05×23.55×48/2.8=424

A déli falon 1,3x2 m-es ajtó és 0,5x0,3 m-es ablak található, ezek területét számoljuk.

S_{ablak 5}=0.5×0.3=0.15

S_ajtó=1.3×2=2.6

A déli fal területe egyenlő lesz:

S_{déli falak1}=10×2.7=27

A fal területét az ablakok és ajtók figyelembevétele nélkül határozzuk meg.

S_{déli falak}=27-2.6-0.15=24.25

A déli fal hőveszteségét az L=1 együttható figyelembevételével számítjuk ki.

K_{déli falak}=1×24.25×48/2.80=416

Miután meghatározta az egyes falak hőveszteségét, a képlet segítségével megtalálhatja a teljes hőveszteséget:

K_falak=Q_{déli falak}+Q_{keleti falak}+Q_{tartalék falak}+Q_{északi fal}

Az értékeket behelyettesítve a következőket kapjuk:

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

Ennek eredményeként a falak hővesztesége óránként 1810 W volt.

Az ablakok hőveszteségének számítása

A házban 7 ablak található, ezek közül három mérete 1,5x1,7 m, kettő - 2,1x1,5 m, egy - 0,6x0,3 m és még egy - 0,5x0,3 m.

Az 1,5×1,7 m méretű ablakok kétkamrás, I-üveges PVC profilúak. A műszaki dokumentációból kiderül, hogy R=0,53. A 2,1x1,5 m méretű, kétkamrás argon és I-üveg ablakok hőellenállása R=0,75, ablakok 0,6x0,3 m és 0,5x0,3 - R=0,53.

Az ablak területét fentebb számítottuk ki.

S_ablak1=1.5×1.7=2.55

S_ablak2=0.6×0.4=0.24

S_ablak3=2.1×1.5=3.15

S_ablak4=0.5×0.3=0.15

Szintén fontos figyelembe venni az ablakok tájolását a kardinális irányokhoz képest.

Az ablakok hőellenállását általában nem kell kiszámítani, ez a paraméter a termék műszaki dokumentációjában van feltüntetve

Számítsuk ki a nyugati ablakok hőveszteségét, figyelembe véve az L=1,05 együtthatót. Oldalán 2 db 1,5×1,7 m méretű ablak és egy 0,6×0,3 m méretű ablak található.

K_ablak1=2.55×1.05×48/0.53=243

K_ablak2=0.24×1.05×48/0.53=23

Összességében a nyugati ablakok teljes vesztesége a

K_{zárja be az ablakokat}=243×2+23=509

A déli oldalon 0,5×0,3 méretű ablak található, ennek R=0,53. Számítsuk ki a hőveszteségét az 1-es együttható figyelembevételével.

K_{déli ablakok}=0.15*48×1/0.53=14

A keleti oldalakon 2 db 2,1×1,5 méretű ablak és egy 1,5×1,7 méretű ablak található. Számítsuk ki a hőveszteségeket az L=1,05 együttható figyelembevételével.

K_ablak1=2.55×1.05×48/0.53=243

K_ablak3=3.15×1.05×48/075=212

Foglaljuk össze a keleti ablakok hőveszteségét.

K_{keleti ablakok}=243+212×2=667.

Az ablakok teljes hővesztesége egyenlő lesz:

K_ablakok=Q_{keleti ablakok}+Q_{déli ablakok}+Q_{zárja be az ablakokat}=667+14+509=1190

Összesen 1190 W hőenergia jön ki az ablakokon keresztül.

Az ajtó hőveszteségének meghatározása

A ház egyajtós, déli falba van beépítve, méretei 1,3x2 m Az útlevél adatok alapján az ajtó anyagának hővezető képessége 0,14, vastagsága 0,05 m Ezeknek a mutatóknak köszönhetően a hő Az ajtó ellenállása kiszámítható.

R_ajtók=0.05/0.14=0.36

A számításokhoz ki kell számítania a területét.

S_ajtók=1.3×2=2.6

A hőellenállás és a terület kiszámítása után a hőveszteség megtalálható. Az ajtó a déli oldalon található, ezért további 1-es tényezőt alkalmazunk.

K_ajtók=2.6×48×1/0.36=347.

Összesen 347 W hő jön ki az ajtón.

A padló hőellenállásának kiszámítása

A padló a műszaki dokumentáció szerint többrétegű, a teljes területen egyforma kialakítású, méretei 10x12 m. Számítsuk ki a területét.

S_neme=10×12=210.

A padló lapokból, forgácslapból és szigetelésből áll.

A táblázatból megtudhatja egyes padlóburkolatokhoz használt anyagok hővezetési együtthatóit. Ez a paraméter az anyagok műszaki dokumentációjában is feltüntethető, és eltérhet a táblázattól

A hőellenállást minden padlórétegre külön-külön kell kiszámítani.

R_táblák=0.032/0.15=0.21

R_forgácslap=0.01/0.15= 0.07

R_szigetelni=0.05/0.039=1.28

A padló teljes hőállósága:

R_neme=R_táblák+R_forgácslap+R_szigetelni=0.21+0.07+1.28=1.56

Figyelembe véve, hogy télen a föld hőmérséklete +8 fokon marad, a hőmérsékletkülönbség egyenlő lesz:

dT=22-8=14

Előzetes számítások segítségével megtalálhatja a ház hőveszteségét a padlón keresztül.

A padló hőveszteségének kiszámításakor figyelembe veszik a hőszigetelést befolyásoló anyagokat (+)

A padlóhőveszteségek számításánál az L=1 együtthatót vesszük figyelembe.

K_neme=210×14×1/1.56=1885

A padló teljes hővesztesége 1885 W.

A mennyezeten keresztüli hőveszteség kiszámítása

A mennyezet hőveszteségének kiszámításakor ásványgyapot réteget és fa paneleket vesznek figyelembe. A gőz és a vízszigetelés nem vesz részt a hőszigetelési folyamatban, ezért nem vesszük figyelembe. A számításokhoz meg kell találnunk a fa panelek és egy réteg ásványgyapot hőállóságát. Hővezetési együtthatójukat és vastagságukat használjuk.

R_{falusi pajzs}=0.04/0.15=0.27

R_min.vatta=0.05/0.039=1.28

A teljes hőellenállás egyenlő lesz R összegével_{falusi pajzs} és R_min.vatta.

R_tetők=0.27+1.28=1.55

A mennyezet területe megegyezik a padlóval.

S _mennyezet = 120

Ezután a mennyezet hőveszteségeit számítjuk ki, figyelembe véve az L=1 együtthatót.

K_mennyezet=120×1×48/1.55=3717

Összesen 3717 W megy át a mennyezeten.

A táblázat a mennyezetek népszerű szigetelőanyagait és azok hővezetési együtthatóit mutatja be. A poliuretán hab a leghatékonyabb szigetelés, a szalma a legmagasabb hőveszteségi együtthatóval rendelkezik

Egy ház teljes hőveszteségének meghatározásához össze kell adni a falak, ablakok, ajtók, mennyezet és padló hőveszteségét.

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

A megadott paraméterekkel rendelkező ház fűtéséhez gázkazánra van szüksége, amely 8949 W vagy körülbelül 10 kW teljesítményt támogat.

Hőveszteség meghatározása a beszivárgás figyelembevételével

A beszivárgás a külső környezet közötti hőcsere természetes folyamata, amely akkor következik be, amikor az emberek mozognak a házban, bejárati ajtók és ablakok kinyitásakor.

A hőveszteség kiszámításához szellőztetésre használhatod a következő képletet:

K_inf=0,33×K×V×dT

A kifejezésben:

• K - a számított levegőcsere-arány, a nappaliban az együttható 0,3, a fűtött helyiségekben - 0,8, a konyhában és a fürdőszobában - 1.
• V - a szoba térfogata, a magasság, a hossz és a szélesség figyelembevételével számítva.
• dT - hőmérséklet különbség a környezet és a lakóépület között.

Hasonló képlet használható, ha a helyiségben szellőztetés van beépítve.

Ha mesterséges szellőztetés van a házban, akkor ugyanazt a képletet kell használni, mint a beszivárgásnál, csak a kipufogó paramétereket kell helyettesíteni a K helyett, és a dT kiszámítása a beáramló levegő hőmérsékletének figyelembevételével történik.

A helyiség magassága 2,7 m, szélessége 10 m, hossza 12 m Ezen adatok ismeretében meg lehet találni a térfogatát.

V=2,7 × 10 × 12 = 324

A hőmérsékletkülönbség egyenlő lesz

dT=48

K együtthatónak 0,3-at veszünk. Akkor

K_inf=0.33×0.3×324×48=1540

Q-t hozzá kell adni az összes számított Q mutatóhoz_inf. Végül is

K_általában=1540+8949=10489.

Összességében a beszivárgást is figyelembe véve a ház hővesztesége 10489 W vagy 10,49 kW lesz.

A kazán teljesítményének számítása

A kazán teljesítményének kiszámításakor 1,2-es biztonsági tényezőt kell használni. Vagyis a teljesítmény egyenlő lesz:

W = Q × k

Itt:

• K - az épület hővesztesége.
• k — biztonsági tényező.

Példánkban Q = 9237 W-ot helyettesítünk, és kiszámítjuk a szükséges kazánteljesítményt.

W=10489×1,2=12587 W.

A biztonsági tényezőt figyelembe véve a ház fűtéséhez szükséges kazánteljesítmény 120 m² körülbelül 13 kW-nak felel meg.

Következtetések és hasznos videó a témában

Videó utasítás: hogyan lehet kiszámítani az otthoni hőveszteséget és a kazán teljesítményét a Valtec program segítségével.

A gázkazán hőveszteségének és teljesítményének képletek vagy szoftveres módszerekkel történő szakszerű kiszámítása lehetővé teszi a szükséges berendezések paramétereinek nagy pontosságú meghatározását, ami lehetővé teszi az ésszerűtlen tüzelőanyag-költségek kiküszöbölését.

Kérjük, írja meg észrevételeit az alábbi blokk űrlapon. Mondja el nekünk, hogyan számította ki a hőveszteséget, mielőtt fűtőberendezést vásárolt saját nyaralójához vagy vidéki házához. Tegyen fel kérdéseket, ossza meg információkat és fényképeket a témával kapcsolatban.