Tipos de calderas
Al elegir una caldera, debe considerar en qué tipo de calentador funciona.
Calderas de combustible sólido
Las calderas tienen las siguientes ventajas:
- rentabilidad;
- autonomía;
- simplicidad de diseño y control.
- es necesario preparar y almacenar combustible;
- es necesaria la carga periódica de combustible y la limpieza de los productos de combustión;
- fluctuaciones diarias de temperatura dentro de 5ºС.
El sistema está lejos de ser el mejor, pero en ausencia de otras fuentes de combustible, esta es la única opción posible.
Las desventajas se pueden reducir mediante el uso de un bulbo o acumuladores de agua. El bulbo térmico regula el suministro de aire al horno, aumentando así la duración de la combustión del combustible. Esto aumenta la eficiencia y reduce el número de recargas. Los acumuladores de calor están diseñados para aumentar la inercia del sistema de calefacción. Un recipiente aislado térmicamente del exterior choca contra el circuito de calefacción. La instalación de una válvula termostática instalada en la entrada de los registros limita el suministro de agua fría del acumulador de calor en su entrada.
Debido a esto, el refrigerante se calienta rápidamente y luego el acumulador de calor comienza a calentarse. La transferencia de calor al sistema de calefacción lleva mucho más tiempo. Por lo tanto, se reducen las fluctuaciones de temperatura en la casa.
Los elementos calefactores integrados en el acumulador de calor con control automático permiten encenderlo para calefacción eléctrica por la noche, cuando el costo de la electricidad es mínimo. De hecho, el acumulador de calor realiza la función de una caldera eléctrica.La eficiencia de una caldera de combustible sólido es del 71-79%. La creación de calderas de pirólisis le permite elevarlo hasta un 85%. Es necesario que todos sepan que este tipo de calderas funcionan solo con leña.
calderas de gas
El uso de una caldera de gas es la mejor opción para la calefacción del hogar. Es simple y seguro de operar, tiene combustible económico que no necesita ser almacenado y cargado.
Necesita una chimenea. La sala de calderas solo se requiere para calderas con una cámara de combustión abierta. La eficiencia de las calderas de gas es del 89-91%, pero hay calderas aún más eficientes. Por lo tanto, este indicador viene dado en las características de cada modelo.
Calderas electricas
Una caldera eléctrica es la fuente de calor más ecológica. Se puede utilizar para calentar agua caliente a través de una caldera o como fuente de respaldo.
Para casas particulares, los modelos se venden con una potencia de hasta 20 kW. La gran potencia de la caldera no podrá ser jalada por medidores de electricidad que el servicio eléctrico instale en la entrada. A pesar del alto costo de la electricidad, las calderas eléctricas tienen la eficiencia más alta del 99%. El ajuste de potencia escalonada asegura su funcionamiento más económico.
Conclusión
Si calcula la potencia de la caldera de calefacción utilizando los métodos simples anteriores, puede seleccionar la unidad requerida para calentar la casa. La opción de cálculo a través de las pérdidas de calor de las estructuras envolventes permite determinar con mayor precisión la potencia requerida de la caldera.
Si la casa cuenta con suficiente aislamiento, se necesitará una caldera con menos potencia y el costo de calentar las instalaciones disminuirá significativamente debido a la reducción de la pérdida de calor.
¿Qué factores se tienen en cuenta en los cálculos?
El descenso de la temperatura en la vivienda se produce por la penetración del frío a través de las paredes, suelo, techo, ventanas y puertas, así como por el flujo de aire frío a través de los conductos de ventilación. La potencia de la caldera de gas debe compensar todas las pérdidas de calor y mantener una temperatura establecida constante en todos los locales residenciales.
Al hacer los cálculos, se deben tener en cuenta los siguientes factores:
- El área de pisos (piso y techo), cercos (paredes), techos y acristalamientos.
- Conductividad térmica y espesor de los materiales utilizados para construir el edificio. Al mismo tiempo, se tienen en cuenta los materiales de revestimiento y acabado.Las tablas de coeficientes son fáciles de encontrar en Internet o en directorios especializados, este valor se calcula en W/(m*C°).
- La temperatura mínima en la región durante la estación fría.
- La temperatura ambiente promedio para el confort de los ocupantes del edificio.
Los consultores de tiendas de equipos de calefacción a menudo recomiendan calcular la potencia de una caldera de gas según la siguiente relación: 40 W por metro cúbico de volumen o 1 kW por 10 m² con una altura de habitación estándar de 2,5-2,6 metros. Sin embargo, tales cálculos son bastante aproximados y, como resultado, el equipo comprado tiene una reserva de energía del 10-25%, según la situación, lo que afecta su precio y método de instalación.
Al calcular la potencia de calefacción, debe tenerse en cuenta que durante la ventilación, la pérdida de calor puede alcanzar el 15%, la baja resistencia al calor de las paredes provocará una pérdida de otro 35%, ventanas y puertas sin aislamiento y de baja calidad. 10-15%, piso - 15% y techo - hasta 25%.
¿Cuáles son las ventajas de una caldera TT?
¿Cuál es la ventaja de las calderas de combustible sólido en comparación con sus contrapartes que funcionan con gas, electricidad o combustible líquido? Veamos sus principales ventajas:
autonomía
No dependen de gasoductos y líneas eléctricas. Dondequiera que esté ubicada su casa de campo, siempre puede usar una caldera de combustible sólido para calentarla.
Disponibilidad de combustible
La leña y el carbón son fuentes tradicionales de combustible en Rusia y los países de la antigua CEI, debido a su amplia disponibilidad. Además de la asequibilidad, la madera o el carbón son significativamente más baratos que el gas o la electricidad.
Facilidad de construcción y conexión.
Un diseño simple permite, sin experiencia especial y costos serios, hacer incluso una caldera de pirólisis de combustible sólido hecha en casa con sus propias manos e instalarla usted mismo.
Larga vida útil
Las calderas modernas están hechas de hierro fundido o acero. Con una operación adecuada y un cuidado cuidadoso, le servirán fácilmente durante unos 20-30 años.
Como puede ver, la caldera TT es ideal para calentar su casa de verano o casa de campo. Tiene muchas ventajas, no es de extrañar que muchos propietarios de bienes raíces suburbanos utilicen una caldera de combustible sólido como fuente principal de calefacción.
Foto 1: Casa de campo de dos plantas
¿Qué caldera de combustible sólido es mejor elegir para su casa de campo? Hay muchas modificaciones de las calderas TT en el mercado ruso, lo que no es difícil de confundir. Veamos sus principales tipos:
Tradicional
Se caracterizan por la simplicidad de diseño y bajo costo, en comparación con modificaciones más complejas. La desventaja es que tienen una eficiencia relativamente baja.
pirólisis
Su peculiaridad es que se libera gas del combustible, que se quema por separado de la parte sólida. Esto logra una eficiencia significativamente mayor, debido a un consumo de combustible significativamente mejor. La desventaja de tales calderas es que son 2 veces más caras que las clásicas.
larga quema
Debido a sus características de diseño, los marcadores deben realizarse con mucha menos frecuencia.
Examinamos las principales modificaciones de las calderas de combustible sólido, ahora averigüemos cuáles son los principales parámetros para elegirlo.
Cálculo de la potencia de la caldera de calefacción por área.
Para una evaluación aproximada del rendimiento requerido de una unidad térmica, el área de las instalaciones es suficiente. En la versión más simple para el centro de Rusia, se cree que 1 kW de potencia puede calentar 10 m 2 de superficie. Si tienes una casa con una superficie de 160m2, la potencia de la caldera para calentarla es de 16kW.
Estos cálculos son aproximados, ya que no se tiene en cuenta ni la altura de los techos ni el clima. Para ello, existen coeficientes derivados empíricamente, con la ayuda de los cuales se realizan los ajustes oportunos.
La tasa indicada: 1 kW por 10 m 2 es adecuada para techos de 2,5 a 2,7 m. Si tiene techos más altos en la habitación, debe calcular los coeficientes y volver a calcular. Para ello, divida la altura de su local por los 2,7 m estándar y obtenga un factor de corrección.
Cálculo de la potencia de una caldera de calefacción por área: la forma más fácil
Por ejemplo, la altura del techo es de 3,2 m. Consideramos el coeficiente: 3,2 m / 2,7 m \u003d 1,18 redondeado, obtenemos 1,2. Resulta que para calentar una habitación de 160 m 2 con una altura de techo de 3,2 m, se requiere una caldera de calefacción con una capacidad de 16kW * 1,2 = 19,2kW. Por lo general, redondean hacia arriba, por lo que 20kW.
Para tener en cuenta las características climáticas, existen coeficientes preparados. Para Rusia son:
- 1,5-2,0 para las regiones del norte;
- 1.2-1.5 para regiones cercanas a Moscú;
- 1,0-1,2 para la banda media;
- 0.7-0.9 para las regiones del sur.
Si la casa está ubicada en el carril central, justo al sur de Moscú, se aplica un coeficiente de 1.2 (20kW * 1.2 \u003d 24kW), si en el sur de Rusia en el Territorio de Krasnodar, por ejemplo, un coeficiente de 0.8, eso es decir, se requiere menos potencia (20kW * 0,8=16kW).
El cálculo del calentamiento y la selección de una caldera es una etapa importante. Encuentra la potencia equivocada y podrás obtener este resultado...
Estos son los principales factores a considerar. Pero los valores encontrados son válidos si la caldera solo funcionará para calefacción. Si también necesita calentar agua, debe agregar 20-25% de la cifra calculada. Luego, debe agregar un "margen" para las temperaturas máximas de invierno. Eso es otro 10%. En total obtenemos:
- Para calefacción de vivienda y agua caliente en el carril medio 24kW + 20% = 28,8kW. Entonces la reserva para clima frío es de 28,8 kW + 10% = 31,68 kW. Redondeamos y obtenemos 32kW. Cuando se compara con la cifra original de 16kW, la diferencia es dos veces.
- Casa en el Territorio de Krasnodar. Añadimos potencia para calentamiento de agua caliente: 16kW + 20% = 19,2kW. Ahora la "reserva" para el frío es 19,2 + 10% \u003d 21,12 kW. Redondeando: 22kW. La diferencia no es tan llamativa, pero sí bastante decente.
Se puede ver a partir de los ejemplos que es necesario tener en cuenta al menos estos valores. Pero es obvio que al calcular la potencia de la caldera para una casa y un departamento, debe haber una diferencia. Puedes seguir el mismo camino y usar coeficientes para cada factor. Pero hay una manera más fácil que le permite hacer correcciones de una sola vez.
Al calcular una caldera de calefacción para una casa, se aplica un coeficiente de 1.5. Tiene en cuenta la presencia de pérdida de calor a través del techo, piso, cimientos. Es válido con un grado promedio (normal) de aislamiento de paredes: colocación en dos ladrillos o materiales de construcción de características similares.
Para apartamentos, se aplican tarifas diferentes. Si hay una habitación con calefacción (otro apartamento) encima, el coeficiente es 0,7, si un ático con calefacción es 0,9, si un ático sin calefacción es 1,0. Es necesario multiplicar la potencia de la caldera encontrada por el método descrito anteriormente por uno de estos coeficientes y obtener un valor bastante confiable.
Para demostrar el progreso de los cálculos, calcularemos la potencia de una caldera de calefacción de gas para un apartamento de 65 m 2 con techos de 3 m, que se encuentra en el centro de Rusia.
- Determinamos la potencia requerida por área: 65m 2 / 10m 2 \u003d 6,5 kW.
- Hacemos una corrección para la región: 6,5 kW * 1,2 = 7,8 kW.
- La caldera calentará el agua, así que añadimos un 25% (nos gusta más caliente) 7,8 kW * 1,25 = 9,75 kW.
- Añadimos un 10% para frío: 7,95 kW * 1,1 = 10,725 kW.
Ahora redondeamos el resultado y obtenemos: 11 kW.
El algoritmo especificado es válido para la selección de calderas de calefacción para cualquier tipo de combustible. El cálculo de la potencia de una caldera de calefacción eléctrica no se diferenciará en nada del cálculo de una caldera de combustible sólido, gas o combustible líquido. Lo principal es el rendimiento y la eficiencia de la caldera, y las pérdidas de calor no cambian según el tipo de caldera. Toda la cuestión es cómo gastar menos energía. Y esta es la zona de calentamiento.
Qué datos se necesitan para calcular la potencia de una caldera de gas
Para casas privadas construidas de acuerdo con un proyecto estándar, con una altura de techo de unos 3 metros, la fórmula de cálculo parece bastante simple. En este caso, hay que tener en cuenta la superficie edificable (S) y el índice de potencia específica de la caldera (UMK), que varía según la zona climática. titubea:
- De 0,7 a 0,9 kW en las regiones del sur del país
- De 1 a 1,2 kW en las regiones del carril central
- De 1,2 a 1,5 kW en la región de Moscú
- 1.5 a 2 en el norte del país
Por lo tanto, la fórmula para calcular la potencia de una caldera de gas para una casa privada típica se verá así:
Tratemos de calcular la potencia requerida de la unidad para una casa de 80 m², ubicada en la región norte. Obtener:
Si el consumidor elige una caldera de doble circuito. cuya tarea, además de calentar el hogar, también será calentar agua, los expertos recomiendan agregar otro 20% a la cifra obtenida con la fórmula.
Potencia de caldera para apartamentos.
Al calcular el equipo de calefacción para apartamentos, puede usar las normas de SNiPa. El uso de estos estándares también se denomina cálculo de la potencia de la caldera por volumen. SNiP establece la cantidad requerida de calor para calentar uno metro cubico de aire en edificios típicos:
- calentar 1 m 3 en una casa de paneles requiere 41 W;
- en una casa de ladrillos en m 3 hay 34W.
Conociendo el área del apartamento y la altura de los techos, encontrará el volumen, luego, multiplicando por la norma, encontrará la potencia de la caldera.
El cálculo de la potencia de la caldera no depende del tipo de combustible utilizado
Por ejemplo, calculemos la potencia de caldera requerida para habitaciones en una casa de ladrillo con un área de 74m 2 con techos de 2,7 m.
- Calculamos el volumen: 74m 2 * 2.7m = 199.8m 3
- Consideramos de acuerdo con la norma cuánto calor se necesitará: 199.8 * 34W = 6793W. Redondeamos y traducimos a kilovatios, obtenemos 7kW. Esta será la potencia requerida que deberá producir la unidad térmica.
Es fácil calcular la potencia para la misma habitación, pero ya en una casa de paneles: 199.8 * 41W = 8191W
En principio, en ingeniería de calefacción siempre redondean, pero puede tener en cuenta el acristalamiento de sus ventanas. Si las ventanas tienen ventanas de doble acristalamiento de bajo consumo, puede redondear hacia abajo
Creemos que las ventanas de doble acristalamiento son buenas y obtenemos 8kW.
La elección de la potencia de la caldera depende del tipo de edificio: la calefacción de ladrillo requiere menos calor que el panel
A continuación, debe, además de en el cálculo de la casa, tener en cuenta la región y la necesidad de preparar agua caliente. La corrección por frío anormal también es relevante. Pero en los apartamentos, la ubicación de las habitaciones y la cantidad de pisos juegan un papel importante.
Debes tener en cuenta las paredes que dan a la calle:
- Una pared exterior - 1.1
- Dos - 1.2
- Tres - 1.3
Después de tener en cuenta todos los coeficientes, obtendrá un valor bastante preciso en el que puede confiar al elegir equipos para calefacción. Si desea obtener un cálculo preciso de ingeniería térmica, debe solicitarlo a una organización especializada.
Existe otro método: determinar las pérdidas reales con la ayuda de una cámara termográfica, un dispositivo moderno que también mostrará los lugares a través de los cuales las fugas de calor son más intensas. Al mismo tiempo, puede eliminar estos problemas y mejorar el aislamiento térmico. Y la tercera opción es usar un programa de calculadora que lo calculará todo por ti. Solo necesitas seleccionar y/o ingresar los datos requeridos. A la salida, obtenga la potencia estimada de la caldera. Es cierto que hay una cierta cantidad de riesgo aquí: no está claro qué tan correctos son los algoritmos en el corazón de dicho programa. Por lo tanto, todavía tiene que calcular al menos aproximadamente para comparar los resultados.
Así es como se ve una imagen térmica
Esperamos que ahora tengas una idea de cómo calcular la potencia de la caldera. Y no está confundido de que se trata de una caldera de gas. en lugar de combustible sólido, o viceversa.
Según los resultados de la inspección, se pueden eliminar las fugas de calor
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El concepto de factor de disipación
El coeficiente de disipación es uno de los indicadores importantes del intercambio de calor entre el espacio habitable y el medio ambiente. Dependiendo de qué tan bien esté aislada la casa. existen tales indicadores que se utilizan en la fórmula de cálculo más precisa:
- 3,0 - 4,0 es el factor de disipación para estructuras en las que no hay ningún aislamiento térmico.La mayoría de las veces, en tales casos, estamos hablando de casas improvisadas hechas de hierro corrugado o madera.
- Un coeficiente de 2,9 a 2,0 es típico para edificios con un bajo nivel de aislamiento térmico. Esto se refiere a casas con paredes delgadas (por ejemplo, un ladrillo) sin aislamiento, con marcos de madera ordinarios y un techo simple.
- El nivel medio de aislamiento térmico y un coeficiente de 1,9 a 1,0 se asignan a viviendas con ventanas de plástico doble, aislamiento de paredes exteriores o mampostería doble, así como con techo o ático aislado.
- El coeficiente de dispersión más bajo de 0,6 a 0,9 es típico de las casas construidas con materiales y tecnologías modernas. En tales casas, las paredes, el techo y el piso están aislados, se instalan buenas ventanas y el sistema de ventilación está bien pensado.
Tabla para calcular el costo de calefacción en una casa privada.
La fórmula en la que se utiliza el valor del coeficiente de disipación es una de las más precisas y le permite calcular la pérdida de calor de un edificio en particular. Se parece a esto:
En la fórmula, Qt es el nivel de pérdida de calor, V es el volumen de la habitación (el producto de largo, ancho y alto), Pt es la diferencia de temperatura (para calcular, debe restar la temperatura mínima del aire que puede ser en esta latitud de la temperatura deseada en la habitación), k es el coeficiente de dispersión.
Sustituyamos los números en nuestra fórmula e intentemos averiguar la pérdida de calor de una casa con un volumen de 300 m³ (10 m * 10 m * 3 m) con un nivel promedio de aislamiento térmico a una temperatura del aire deseada de + 20 ° C y una temperatura mínima invernal de -20 °C.
Teniendo esta cifra, podemos averiguar qué potencia necesita la caldera para una casa de este tipo. Para hacer esto, el valor obtenido de la pérdida de calor debe multiplicarse por un factor de seguridad, que suele ser de 1,15 a 1,2 (el mismo 15-20%). Obtenemos eso:
Redondeando el número resultante hacia abajo, encontramos el número deseado. Para calentar una casa con las condiciones que ponemos se necesita una caldera de 38 kW.
Tal fórmula le permitirá determinar con mucha precisión la potencia de la caldera de gas requerida para una casa en particular. Además, hasta la fecha, se han desarrollado una gran variedad de calculadoras y programas que le permiten tener en cuenta los datos de cada edificio individual.
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Calculamos la potencia de la caldera.
Para no equivocarse con la elección, no perder dinero y no pasar frío en invierno en una casa ligeramente cálida, es necesario calcular correctamente la potencia de una caldera de calefacción de combustible sólido. Antes de proceder directamente al cálculo, es necesario decidir para qué fines se utilizará la caldera de combustible sólido.
La caldera se puede utilizar tanto exclusivamente para calefacción como para calefacción y producción de agua caliente para necesidades sanitarias (ducha, baño, lavado de platos)
Para cada uno de los casos se requerirán dispositivos de diferentes capacidades.
También debe prestar atención a la región en la que se operará. A la hora de hacer los cálculos hay que tener en cuenta la temperatura ambiente y que el calefactor debe cubrir las pérdidas de calor de la casa en los días más fríos del año.
También se debe prestar atención al diseño de la casa en sí.
Las casas de campo son de diferentes tipos, desde casas de estructura simple y madera hasta grandes casas de campo de lujo. La pérdida de calor de diferentes paredes variará significativamente, y esto debe tenerse en cuenta.
Foto 3: Instalación de la caldera en una casa de campo.
Para los cálculos, necesitamos los siguientes parámetros:
- área de la habitación;
- Potencia específica ajustada para la región;
Potencia específica para las regiones rusas:
- para Moscú y la región de Moscú - 1,2 - 1,5 kW;
- para la parte norte de Rusia - 1,5 - 2,0 kW;
- para las regiones del sur de Rusia - 0,7 - 0,9 kW.
La fórmula para el cálculo es la siguiente:
Potencia de la caldera (kW) \u003d (Área de la habitación (m2) * Potencia específica (kW)) / 10
También es necesario saber la cantidad de refrigerante necesaria para llenar el sistema de calefacción. Es igual a aproximadamente 15 litros por 1 kW.
Volumen del portador de calor (l) = Potencia de la caldera (kW) * 15
Por ejemplo: Se requiere calcular una caldera de calefacción para una casa de campo con un área de 150m2 ubicada en la región de Moscú:
Potencia caldera (kW) = (150 * 1,2) / 10 = 18 kW
Calcule el volumen requerido de líquido para llenar el sistema de calefacción:
Volumen de refrigerante (l) \u003d 18 * 15 \u003d 270 l
Tal cálculo no tiene en cuenta las pérdidas de calor reales de la casa, que se calculan individualmente para cada caso individual. Los datos indicativos son los siguientes:
- casas de madera 120 - 200 W / m2;
- casas antiguas de madera con aislamiento térmico 90 - 120 W / m2;
- cabañas de ladrillo con ventanas de plástico 60 - 90 W / m2;
Además, si es necesario proporcionar suministro de agua caliente, se agrega aproximadamente un 25-30% a la potencia de la caldera.
Con cálculos simplificados, la capacidad calorífica específica generalmente se considera igual a 1, entonces aproximadamente 1 kW es suficiente para calentar 10 m2 de área.
