Välja en värmepanna: hur man beräknar pannkraften

Privata utvecklare kommer förmodligen att vara intresserade av hur man korrekt kan beräkna kraften hos värmeutrustning. Artikeln kommer att läsa läsarna grunderna i metodiken för beräkningar av värmeteknik, så att det inte blir onödigt dyrt att köpa en panna och att ett hus på vintern är för kallt.

Vad bestämmer den erforderliga kraften

Varje byggnad är unik på grund av de värmetekniska processerna som sker i den. När du väljer en pannkraft är de mest intressanta indikatorerna värmeförluster. Strängt taget måste pannutgången motsvara mängden värme som lämnar huset på grund av temperaturskillnaden mellan de två miljöerna. Ett antal huvudområden med högst läckage kan namnges:

1. Tak- och takplatta – upp till 30%.
2. Väggar och golv – upp till 50%.
3. Fönster och dörrar – 15%.
4. Ventilation – 5-10%.

För att ställa in kvantitativa värden på värmeförlust kan du använda alla typer av kalkylatorer. Mer exakta data beräknas genom individuella beräkningar, för vilka de är av grundläggande betydelse:

1. Tjocklek och material på väggar, golv.
2. Temperaturskillnad mellan utomhus- och inomhusluft.
3. Området för de inneslutna väggarna.
4. Antal dörrar och fönster, typ av glasaggregat.
5. Ventilationskapacitet.
6. Djupet på markfrysning, medelvindbelastning på huset och andra faktorer.

Det finns två sätt att nå den nominella effekten som krävs för att upprätthålla en behaglig temperatur i en byggnad. Den första består i en nästan obegränsad ökning av kapaciteten för värmeutrustning. Det andra alternativet omfattar en detaljerad studie av husets termiska tekniska funktioner, beräkningen av värdet på värmeförluster för varje inneslutande plan och möjlig eliminering av läckor. I den senare aspekten blir termisk avbildning av lokaler och huset som helhet mer och mer relevant..

Beräkning av värmeförluster i byggnaden

Kärnan i värmeteknisk beräkning kommer att vara lättast att förklara med hjälp av exemplet på en ganska primitiv byggnad med en våning. De ursprungliga uppgifterna är följande:

1. Husets totala yta: 100 m².
2. Takhöjd: 2,5 m.
3. Väggar: luftbetong 30 cm.
4. Överlappning: träbjälkar 25 cm tjocka med fyllning av mineralull med en densitet på 60 kg / m³.
5. Värmeisolering: yttre, expanderad polystyren 50 mm tjock.
6. Ventilation: luftväxling upp till 40 m³ i timme.
7. Golv: monolitisk betong med 20 cm krossad expanderad lerfyllning över marken.

Önskad temperatur inne i huset: 23-25 ​​° С, i regionen är den genomsnittliga januari-temperaturen -5 …- 6 ° С. Eftersom beräkningen genomförs för att bestämma värmesystemets maximala effekt är det nödvändigt att korrelera dessa data med den lägsta temperaturen som uppstår under året. Låt oss säga att det är -25 ° С, beräkningen för detta värde kommer att utföras parallellt.

För bekvämlighet kommer vi att dela huset i fyra zoner på 25, 35 och 40 m², använda konturerna för de interna partitionerna som vägledning. Denna uppdelning av beräkningar i små steg underlättar också processen..

I ett område på 25 m² det finns två ytterväggar, deras totala yta är 26,9 m². Dessutom har vi nästan 25 meter² golv och samma tak. För varje typ av kuvert beräknar vi individuellt med formeln:

• Q_svettas = S x (? T) x (1 + Q_EXT1 + Q_ext2 + … + Q_addN) x K_poser / R_troll

Här: S är området för ett enhetligt staket (m²).

Q_ext – andelen ytterligare förluster: genom ventilation, öppning av dörrar eller kylbroar, även med tak över 4 m. Värdet är villkorat, det totala värdet på cirka 1,5–2 ger en bra ”säkerhetsmarginal”.

TILL_poser – tabellvärde för konstruktionens struktur (position) för konstruktionsstrukturen relativt utomhusluften. I grova beräkningar tas det lika med 1, beroende på väggens orientering varierar det från 1.05 till 1.1.

R_troll – motstånd mot värmeöverföring, varje material är annorlunda (m²Kelvin / W).

Att ersätta värden vi känner i formeln får vi:

1. För golv Q_svettas = 25 x 14 x 1,22 x 1,06 / 0,853 = 0,53 kWh för medeltemperatur (0,72 kWh för minimum).
2. För tak Q_svettas = 25 x 27 x 1,95 x 1 / 1,3 = 1,01 kWh för medeltemperatur (1,76 kWh för minimum).
3. För väggar Q_svettas = 26,9 x 30 x 1,85 x 1,05 / 1,12 = 1,44 kWh för medeltemperatur (2,33 kWh för minimum).

Följaktligen är den totala värmeförlusten för den första zonen 2,98 kWh. Genom att undvika ytterligare beräkningar kommer vi proportionellt att öka värmeförlusten i rummet med 25 m² fyra gånger, får 11,92 kWh i genomsnitt och 19,24 kWh topp värmeförlust för hela huset. Det senare är faktiskt den önskade kraften hos värmepannan (mycket nära verkligheten), men inte allt är så enkelt.

Energityper – vilka är skillnaderna

Om du inte är redo eller inte vill förse ditt hem med geotermisk uppvärmning finns det få alternativ att välja en energibärare: el, gas eller fast bränsle. När det gäller de två sista kan en sak sägas entydigt: pannutrustningen på dem har förmågan att omvandla bara en viss del av bränslet till användbar värme, resten slösas bort.

Det finns flera orsaker till detta: ofullständig förbränning av bränsle, förlust av en del av värmen med förbränningsprodukter, fel i automatiseringen, vilket leder till tröghetsöverhettning. Således slösas upp till en tredjedel av de pengar som spenderas på gasuppvärmning, fast bränsle har ännu högre läckage.

Elektriska pannor saknar denna nackdel: hur många kilowatt kraft som ingångskabeln missade, nästan samma mängd kvar i huset, eftersom energiomvandlingen utförs med en effektivitet på 99% för nästan alla typer av värmare.

Vad bestämmer pannans effektivitet

Först och främst från rätt nedladdning. För gasutrustning är detta brännarens kapacitet, för fast bränsleutrustning – massan av bränsle i ugnen. Välj optimalt mängden bränsle på ett sådant sätt att all värme från dess förbränning kan tas upp av värmeväxlare.

Det är mycket viktigt att förstå att ju närmare pannens nominella effekt är den högsta, desto mer uttalad ofullständig värmeöverföring och kemiskt defekt förbränning är. Det är optimalt att välja pannkraften 20–25% högre än den förväntade toppen, så att utrustningen inte fungerar i tvångsläge.

Mycket beror också på pannkonstruktionen. Moderna enheter ger skydd mot värmeförlust genom kroppen, ugns kontinuerliga miljö med kylvätska och mycket effektiva automatiska kontrollsystem. Glöm inte också vikten av dragkontroll: det mesta av bränslet brinner inte ut på grund av brist på syre.

Automation och extrautrustning

Det är upp till dig: bara för att öka pannans kraft eller försöka förbättra dess effektivitet. Det senare kan uppnås genom att installera automatisering, som värmer kylvätskan vid optimala ögonblick med hög temperaturskillnad och bibehåller en konstant lufttemperatur. Effektiviteten för att värma vattnet i systemet kan också ökas genom tvingad cirkulation och övertryck..

Det finns ett betydande arsenal av medel för att utnyttja restvärme – alla typer av återvinnare och ekonomiserare. Vi kan säkert säga att sådan pannautrustning fungerar bra vid kapacitet över 40 kW, men även i mindre skala kan utrustningen vara ganska effektiv..