Calcolo della potenza di una caldaia a gas

Tipi di caldaie

Quando si sceglie una caldaia, è necessario considerare su quale tipo di riscaldatore funziona.

Caldaie a combustibile solido

Le caldaie presentano i seguenti vantaggi:

• redditività;
• autonomia;
• semplicità di progettazione e controllo.

• è necessario preparare e immagazzinare carburante;
• è necessario il caricamento periodico del carburante e la pulizia dai prodotti della combustione;
• sbalzi di temperatura giornalieri entro 5ºС.

Il sistema è tutt'altro che il migliore, ma in assenza di altre fonti di carburante, questa è l'unica opzione possibile.

Gli svantaggi possono essere ridotti utilizzando un bulbo o accumulatori d'acqua. Il bulbo termico regola l'alimentazione dell'aria al forno, aumentando così la durata della combustione del combustibile. Ciò aumenta l'efficienza e riduce il numero di ricariche. Gli accumulatori di calore sono progettati per aumentare l'inerzia dell'impianto di riscaldamento. Un contenitore isolato termicamente dall'esterno va a sbattere contro il circuito di riscaldamento. L'installazione di una valvola termostatica installata all'ingresso dei registri limita l'erogazione di acqua fredda dall'accumulatore di calore al suo ingresso.

A causa di ciò, il liquido di raffreddamento si riscalda rapidamente e quindi l'accumulatore di calore inizia a riscaldarsi. Il trasferimento di calore all'impianto di riscaldamento richiede molto più tempo. Pertanto, le fluttuazioni di temperatura in casa sono ridotte.

Gli elementi riscaldanti integrati nell'accumulatore di calore con controllo automatico consentono di accenderlo per il riscaldamento elettrico di notte, quando il costo dell'elettricità è minimo. L'accumulatore di calore, infatti, svolge la funzione di una caldaia elettrica.Il rendimento di una caldaia a combustibile solido è del 71-79%. La realizzazione di caldaie a pirolisi permette di alzarlo fino all'85%. È necessario che tutti sappiano che questo tipo di caldaie funziona solo a legna.

caldaie a gas

L'uso di una caldaia a gas è l'opzione migliore per il riscaldamento domestico. È semplice e sicuro da usare, ha carburante economico che non ha bisogno di essere immagazzinato e caricato.

Ha bisogno di un camino. Il locale caldaia è necessario solo per caldaie con camera di combustione aperta. L'efficienza delle caldaie a gas è dell'89-91%, ma ci sono caldaie ancora più efficienti. Pertanto, questo indicatore è riportato nelle caratteristiche di ciascun modello.

Caldaie elettriche

Una caldaia elettrica è la fonte di calore più ecologica. Può essere utilizzato per riscaldare l'acqua calda attraverso una caldaia o come fonte di riserva.

Per le case private, i modelli sono venduti con una potenza fino a 20 kW. La grande potenza della caldaia non può essere tirata dai contatori elettrici che il servizio elettrico installa all'ingresso. Nonostante l'alto costo dell'elettricità, le caldaie elettriche hanno la massima efficienza del 99%. La regolazione della potenza a gradini garantisce il loro funzionamento più economico.

Conclusione

Se si calcola la potenza della caldaia di riscaldamento utilizzando i semplici metodi di cui sopra, è possibile selezionare l'unità richiesta per il riscaldamento della casa. L'opzione di calcolo attraverso le perdite di calore delle strutture di chiusura consente di determinare con maggiore precisione la potenza richiesta della caldaia.

Se la casa è dotata di un isolamento sufficiente, la caldaia sarà necessaria con meno potenza e il costo del riscaldamento dei locali diminuirà significativamente a causa della riduzione della dispersione di calore.

Quali fattori vengono presi in considerazione nei calcoli

La diminuzione della temperatura in casa si verifica a causa della penetrazione del freddo attraverso pareti, pavimento, soffitto, finestre e porte, nonché del flusso di aria fredda attraverso i condotti di ventilazione. La potenza della caldaia a gas deve compensare tutte le perdite di calore e mantenere una temperatura impostata costante in tutti i locali residenziali

Quando si effettuano i calcoli, è necessario tenere conto dei seguenti fattori:

• L'area dei pavimenti (pavimento e soffitto), recinzioni (muri), coperture e vetrate.
• Conducibilità termica e spessore dei materiali utilizzati per costruire l'edificio. Allo stesso tempo, vengono presi in considerazione i materiali di rivestimento e di finitura.Le tabelle dei coefficienti sono facili da trovare su Internet o directory specializzate, questo valore è calcolato in W / (m * C°).
• La temperatura minima nella regione durante la stagione fredda.
• La temperatura ambiente media per il comfort degli occupanti dell'edificio.

I consulenti dei negozi di apparecchiature per il riscaldamento consigliano spesso di calcolare la potenza di una caldaia a gas in base al seguente rapporto: 40 W per metro cubo di volume o 1 kW per 10 m² con un'altezza standard della stanza di 2,5-2,6 metri. Tuttavia, tali calcoli sono abbastanza approssimativi e, di conseguenza, l'attrezzatura acquistata ha una riserva di carica del 10-25%, a seconda della situazione, che influisce sul prezzo e sul metodo di installazione.

Quando si calcola la potenza di riscaldamento, è necessario tenere conto del fatto che durante la ventilazione, la perdita di calore può raggiungere il 15%, una bassa resistenza al calore delle pareti comporterà una perdita di un altro 35%, finestre e porte non isolate e di bassa qualità - 10-15%, pavimento - 15% e copertura - fino al 25%.

Quali sono i vantaggi di una caldaia TT

Qual è il vantaggio delle caldaie a combustibile solido rispetto alle loro controparti funzionanti a gas, elettricità o combustibile liquido? Diamo un'occhiata ai loro principali vantaggi:

autonomia

Non dipendono da gasdotti e linee elettriche. Ovunque si trovi la tua casa di campagna, puoi sempre utilizzare una caldaia a combustibile solido per riscaldarla.

Disponibilità di carburante

La legna da ardere e il carbone sono fonti tradizionali di combustibile in Russia e nei paesi dell'ex CSI, a causa della loro ampia disponibilità. Oltre all'accessibilità economica, la legna o il carbone sono significativamente più economici del gas o dell'elettricità.

Facilità di costruzione e connessione

Un design semplice consente, senza esperienza speciale e costi seri, di realizzare anche una caldaia a pirolisi a combustibile solido fatta in casa con le tue mani e installarla da solo.

Lunga durata

Le moderne caldaie sono realizzate in ghisa o acciaio. Con un corretto funzionamento e un'attenta cura, ti serviranno facilmente per circa 20-30 anni.

Come puoi vedere, la caldaia TT è l'ideale per riscaldare la tua casa estiva o il tuo cottage. Ha molti vantaggi, non sorprende che molti proprietari di immobili suburbani utilizzino una caldaia a combustibile solido come principale fonte di riscaldamento.

Foto 1: Casa di campagna a due piani

Quale caldaia a combustibile solido è meglio scegliere per la tua casa di campagna? Ci sono molte modifiche alle caldaie TT sul mercato russo, che non è difficile confondere. Diamo un'occhiata ai loro tipi principali:

Tradizionale

Sono caratterizzati da semplicità di progettazione e basso costo, rispetto a modifiche più complesse. Lo svantaggio è che hanno un'efficienza relativamente bassa.

Pirolisi

La loro particolarità è che dal combustibile viene rilasciato gas, che viene bruciato separatamente dalla parte solida. Ciò consente di ottenere un'efficienza notevolmente superiore, grazie a un consumo di carburante notevolmente migliore. Lo svantaggio di tali caldaie è che sono 2 volte più costose di quelle classiche.

lunga combustione

A causa delle loro caratteristiche di design, i segnalibri devono essere eseguiti molto meno frequentemente.

Abbiamo esaminato le principali modifiche delle caldaie a combustibile solido, ora scopriamo quali sono i parametri principali per sceglierla.

Calcolo della potenza della caldaia di riscaldamento per area

Per una valutazione approssimativa delle prestazioni richieste di un'unità termica, l'area dei locali è sufficiente. Nella versione più semplice per la Russia centrale, si ritiene che 1 kW di potenza possa riscaldare 10 m 2 di area. Se hai una casa con una superficie di 160m2, la potenza della caldaia per il riscaldamento è di 16kW.

Questi calcoli sono approssimativi, perché né l'altezza dei soffitti né il clima vengono presi in considerazione. Per fare ciò, ci sono coefficienti derivati ​​​​empiricamente, con l'aiuto dei quali vengono apportati gli opportuni aggiustamenti.

La tariffa indicata - 1 kW per 10 m 2 è adatta per soffitti di 2,5-2,7 m. Se hai soffitti più alti nella stanza, devi calcolare i coefficienti e ricalcolare. Per fare ciò, dividi l'altezza dei tuoi locali per lo standard 2,7 m e ottieni un fattore di correzione.

Calcolare la potenza di una caldaia per riscaldamento per area: il modo più semplice

Ad esempio, l'altezza del soffitto è di 3,2 m. Consideriamo il coefficiente: 3,2 m / 2,7 m \u003d 1,18 arrotondato per eccesso, otteniamo 1,2. Si scopre che per riscaldare una stanza di 160 m 2 con un'altezza del soffitto di 3,2 m è necessaria una caldaia di riscaldamento con una capacità di 16 kW * 1,2 = 19,2 kW. Di solito arrotondano per eccesso, quindi 20kW.

Per tenere conto delle caratteristiche climatiche, ci sono coefficienti già pronti. Per la Russia sono:

• 1,5-2,0 per le regioni settentrionali;
• 1,2-1,5 per le regioni vicino a Mosca;
• 1,0-1,2 per la fascia centrale;
• 0,7-0,9 per le regioni meridionali.

Se la casa si trova nella corsia centrale, appena a sud di Mosca, viene applicato un coefficiente di 1,2 (20kW * 1,2 \u003d 24kW), se nel sud della Russia nel territorio di Krasnodar, ad esempio, un coefficiente di 0,8, quello cioè, è richiesta meno potenza (20kW * 0,8=16kW).

Il calcolo del riscaldamento e la selezione di una caldaia è una fase importante. Trova la potenza sbagliata e puoi ottenere questo risultato ...

Questi sono i principali fattori da considerare. Ma i valori trovati sono validi se la caldaia funzionerà solo per il riscaldamento. Se devi anche riscaldare l'acqua, devi aggiungere il 20-25% della cifra calcolata. Quindi è necessario aggiungere un "margine" per le temperature invernali di punta. Questo è un altro 10%. In totale otteniamo:

• Per il riscaldamento domestico e l'acqua calda nella corsia centrale 24kW + 20% = 28,8kW. Quindi la riserva per il freddo è di 28,8 kW + 10% = 31,68 kW. Arrotondiamo e otteniamo 32kW. Rispetto alla cifra originale di 16kW, la differenza è due volte.
• Casa nel territorio di Krasnodar. Aggiungiamo la potenza per il riscaldamento dell'acqua calda: 16kW + 20% = 19,2kW. Ora la "riserva" per il freddo è 19,2 + 10% \u003d 21,12 kW. Arrotondamento: 22kW. La differenza non è così evidente, ma anche abbastanza decente.

Si può vedere dagli esempi che è necessario tenere conto almeno di questi valori. Ma è ovvio che nel calcolare la potenza della caldaia per una casa e un appartamento dovrebbe esserci una differenza. Puoi procedere allo stesso modo e utilizzare i coefficienti per ciascun fattore. Ma esiste un modo più semplice che ti consente di apportare correzioni in una volta sola.

Quando si calcola una caldaia per riscaldamento per una casa, viene applicato un coefficiente di 1,5. Tiene conto della presenza di dispersione di calore attraverso il tetto, il pavimento, le fondamenta. È valido con un grado medio (normale) di isolamento delle pareti - posa in due mattoni o materiali da costruzione simili nelle caratteristiche.

Per gli appartamenti si applicano tariffe diverse. Se sopra c'è una stanza riscaldata (un altro appartamento), il coefficiente è 0,7, se una soffitta riscaldata è 0,9, se una soffitta non riscaldata è 1,0. È necessario moltiplicare la potenza della caldaia trovata con il metodo sopra descritto per uno di questi coefficienti e ottenere un valore abbastanza affidabile.

Per dimostrare lo stato di avanzamento dei calcoli, calcoleremo la potenza di una caldaia per riscaldamento a gas per un appartamento di 65 m 2 con soffitti di 3 m, che si trova nella Russia centrale.

1. Determiniamo la potenza richiesta per area: 65m 2 / 10m 2 \u003d 6,5 kW.
2. Facciamo una correzione per la regione: 6,5 kW * 1,2 = 7,8 kW.
3. La caldaia riscalderà l'acqua, quindi aggiungiamo il 25% (ci piace più caldo) 7,8 kW * 1,25 = 9,75 kW.
4. Aggiungiamo il 10% per il freddo: 7,95 kW * 1,1 = 10,725 kW.

Ora arrotondiamo il risultato e otteniamo: 11 kW.

L'algoritmo specificato è valido per la selezione di caldaie per riscaldamento per qualsiasi tipo di combustibile. Il calcolo della potenza di una caldaia elettrica per riscaldamento non differirà in alcun modo dal calcolo di una caldaia a combustibile solido, gas o combustibile liquido. La cosa principale sono le prestazioni e l'efficienza della caldaia e le perdite di calore non cambiano a seconda del tipo di caldaia. L'intera domanda è come spendere meno energia. E questa è l'area del riscaldamento.

Quali dati sono necessari per calcolare la potenza di una caldaia a gas

Per le case private costruite secondo un progetto standard, con un'altezza del soffitto di circa 3 metri, la formula di calcolo sembra abbastanza semplice. In questo caso è necessario tenere conto della superficie edificabile (S) e dell'indice di potenza specifica della caldaia (UMK), che varia a seconda della zona climatica. Esita:

• Da 0,7 a 0,9 kW nelle regioni meridionali del Paese
• Da 1 a 1,2 kW nelle regioni della corsia centrale
• Da 1,2 a 1,5 kW nella regione di Mosca
• 1,5 a 2 nel nord del paese

Pertanto, la formula per calcolare la potenza di una caldaia a gas per una tipica casa privata sarà simile a questa:

Proviamo a calcolare la potenza richiesta dell'unità per una casa di 80 m², situata nella regione settentrionale. Ottenere:

Se il consumatore sceglie una caldaia a doppio circuito. il cui compito, oltre a riscaldare la casa, sarà anche quello di riscaldare l'acqua, gli esperti consigliano di aggiungere un altro 20% alla cifra ottenuta utilizzando la formula.

Potenza caldaia per appartamenti

Quando si calcolano le apparecchiature di riscaldamento per appartamenti, è possibile utilizzare le norme di SNiPa. L'uso di questi standard è anche chiamato calcolo della potenza della caldaia in volume. SNiP imposta la quantità di calore richiesta per riscaldarne uno metro cubo di aria negli edifici standard:

• il riscaldamento di 1 m 3 in una casa a pannelli richiede 41 W;
• in una casa di mattoni su m 3 c'è 34W.

Conoscendo l'area dell'appartamento e l'altezza dei soffitti, troverai il volume, quindi, moltiplicando per la norma, scoprirai la potenza della caldaia.

Il calcolo della potenza della caldaia non dipende dal tipo di combustibile utilizzato

Ad esempio, calcoliamo la potenza della caldaia richiesta per le stanze in una casa di mattoni con una superficie di ​​74m 2 con soffitti di 2,7m.

1. Calcoliamo il volume: 74 m 2 * 2,7 m = 199,8 m 3
2. Consideriamo secondo la norma quanto calore sarà necessario: 199,8 * 34W = 6793W. Arrotondando e convertendo in kilowatt, otteniamo 7kW. Questa sarà la potenza richiesta che l'unità termica dovrebbe produrre.

È facile calcolare la potenza per la stessa stanza, ma già in una casa di pannelli: 199,8 * 41W = 8191W

In linea di principio, nell'ingegneria del riscaldamento vengono sempre arrotondati, ma puoi tenere conto dei vetri delle tue finestre. Se le finestre hanno finestre con doppi vetri a risparmio energetico, puoi arrotondare per difetto

Crediamo che le finestre con doppi vetri siano buone e otteniamo 8kW.

La scelta della potenza della caldaia dipende dal tipo di edificio: il riscaldamento in muratura richiede meno calore rispetto al pannello

Successivamente, oltre al calcolo della casa, è necessario tenere conto della regione e della necessità di preparare l'acqua calda. Anche la correzione per il raffreddore anomalo è rilevante. Ma negli appartamenti, la posizione delle stanze e il numero di piani giocano un ruolo importante.

È necessario tenere conto dei muri che si affacciano sulla strada:

• Una parete esterna - 1.1
• Due - 1.2
• Tre - 1.3

Dopo aver preso in considerazione tutti i coefficienti, otterrai un valore abbastanza accurato su cui puoi fare affidamento quando scegli le apparecchiature per il riscaldamento. Se si desidera ottenere un calcolo accurato dell'ingegneria del calore, è necessario ordinarlo da un'organizzazione specializzata.

C'è un altro metodo: determinare le perdite reali con l'aiuto di una termocamera, un dispositivo moderno che mostrerà anche i luoghi attraverso i quali le perdite di calore sono più intense. Allo stesso tempo, puoi eliminare questi problemi e migliorare l'isolamento termico. E la terza opzione è usare un programma di calcolo che calcolerà tutto per te. Devi solo selezionare e/o inserire i dati richiesti. In uscita, ottenere la potenza stimata della caldaia. È vero, qui c'è un certo rischio: non è chiaro quanto siano corretti gli algoritmi al centro di un programma del genere. Quindi devi ancora calcolare almeno approssimativamente per confrontare i risultati.

Ecco come appare un'immagine termica

Speriamo che ora tu abbia un'idea di come calcolare la potenza della caldaia. E non sei confuso che questa sia una caldaia a gas. piuttosto che a combustibile solido, o viceversa.

In base ai risultati dell'ispezione, le perdite di calore possono essere eliminate

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Il concetto di fattore di dissipazione

Il coefficiente di dissipazione è uno degli indicatori importanti dello scambio termico tra lo spazio abitativo e l'ambiente. A seconda di quanto bene è isolata la casa. ci sono tali indicatori che vengono utilizzati nella formula di calcolo più accurata:

• 3,0 - 4,0 è il fattore di dissipazione per strutture in cui non è presente alcun isolamento termico.Molto spesso in questi casi si tratta di case improvvisate in lamiera ondulata o legno.
• Un coefficiente da 2,9 a 2,0 è tipico per gli edifici con un basso livello di isolamento termico. Questo si riferisce a case con pareti sottili (ad esempio, un mattone) senza isolamento, con normali telai in legno e un tetto semplice.
• Il livello medio di isolamento termico e un coefficiente da 1,9 a 1,0 sono assegnati alle case con doppie finestre in plastica, isolamento delle pareti esterne o doppia muratura, nonché con tetto o sottotetto coibentati.
• Il coefficiente di dispersione più basso da 0,6 a 0,9 è tipico per le case costruite con materiali e tecnologie moderne. In tali case, le pareti, il tetto e il pavimento sono isolati, sono installate buone finestre e il sistema di ventilazione è ben congegnato.

Tabella per il calcolo del costo del riscaldamento in una casa privata

La formula in cui viene utilizzato il valore del coefficiente di dissipazione è una delle più accurate e permette di calcolare la dispersione termica di un particolare edificio. Si presenta così:

Nella formula Qt è il livello di dispersione termica, V è il volume della stanza (prodotto di lunghezza, larghezza e altezza), Pt è la differenza di temperatura (per calcolare è necessario sottrarre la temperatura minima dell'aria che può essere a questa latitudine dalla temperatura desiderata nella stanza), k è il coefficiente di dispersione.

Sostituiamo i numeri nella nostra formula e proviamo a scoprire la dispersione termica di una casa con un volume di 300 m³ (10 m * 10 m * 3 m) con un livello medio di isolamento termico ad una temperatura dell'aria desiderata di + 20° C e una temperatura minima invernale di - 20 ° C.

Avendo questa cifra, possiamo scoprire di quale potenza ha bisogno la caldaia per una casa del genere. Per fare ciò, il valore della dispersione termica ottenuto deve essere moltiplicato per un fattore di sicurezza, che di solito è compreso tra 1,15 e 1,2 (lo stesso 15-20%). Lo otteniamo:

Arrotondando per difetto il numero risultante, scopriamo il numero desiderato. Per riscaldare una casa con le condizioni da noi fissate è necessaria una caldaia da 38 kW.

Tale formula ti consentirà di determinare in modo molto accurato la potenza della caldaia a gas richiesta per una particolare casa. Inoltre, ad oggi, è stata sviluppata un'ampia varietà di calcolatrici e programmi che consentono di tenere conto dei dati di ogni singolo edificio.

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Calcoliamo la potenza della caldaia

Per non sbagliare con la scelta, non perdere soldi e non stare al freddo in inverno in una casa leggermente calda, è necessario calcolare correttamente la potenza di una caldaia per riscaldamento a combustibile solido. Prima di procedere direttamente al calcolo, è necessario decidere per quali scopi verrà utilizzata la caldaia a combustibile solido?

La caldaia può essere utilizzata sia esclusivamente per il riscaldamento, sia per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria (doccia, bagno, lavaggio stoviglie)

Per ciascuno dei casi saranno richiesti dispositivi di capacità diverse.
Dovresti anche prestare attenzione alla regione in cui verrà operato. Quando si effettuano i calcoli, si dovrebbe tenere conto della temperatura ambiente e del fatto che il riscaldamento deve coprire la perdita di calore della casa nei giorni più freddi dell'anno.
L'attenzione dovrebbe essere prestata anche al design della casa stessa.

Le case di campagna sono di diverse tipologie, dalle semplici case a struttura e legno alle grandi lussuose case di campagna. La perdita di calore da pareti diverse varierà in modo significativo e questo dovrebbe essere preso in considerazione.

Foto 3: Installazione della caldaia in una casa di campagna

Per i calcoli, abbiamo bisogno dei seguenti parametri:

1. Area della camera;
2. Potenza specifica adeguata alla regione;

Potenza specifica per le regioni russe:

• per Mosca e la regione di Mosca - 1,2 - 1,5 kW;
• per la parte settentrionale della Russia - 1,5 - 2,0 kW;
• per le regioni meridionali della Russia - 0,7 - 0,9 kW.

La formula per il calcolo è la seguente:

Potenza caldaia (kW) \u003d (Superficie ambiente (m2) * Potenza specifica (kW)) / 10

È inoltre necessario conoscere la quantità di liquido di raffreddamento necessaria per riempire l'impianto di riscaldamento. È pari a circa 15 litri per 1 kW.

Volume termovettore (l) = Potenza caldaia (kW) * 15

Ad esempio: È necessario calcolare una caldaia di riscaldamento per una casa di campagna con una superficie di ​​150m2 situata nella regione di Mosca:

Potenza caldaia (kW) = (150 * 1,2) / 10 = 18 kW

Calcolare il volume di liquido necessario per riempire l'impianto di riscaldamento:

Volume del liquido di raffreddamento (l) \u003d 18 * 15 \u003d 270 l

Tale calcolo non tiene conto delle reali perdite di calore della casa, che vengono calcolate individualmente per ogni singolo caso. I dati di riferimento sono i seguenti:

• case a telaio 120 - 200 W / m2;
• vecchie case in legno con isolamento termico 90 - 120 W / m2;
• cottage in mattoni con finestre in plastica 60 - 90 W / m2;

Inoltre, se è necessario fornire acqua calda, circa il 25-30% viene aggiunto alla potenza della caldaia.

Con calcoli semplificati, la capacità termica specifica è generalmente considerata pari a 1, quindi è sufficiente circa 1 kW per riscaldare 10 m2 di superficie.