Jak vypočítat potřebný výkon kotle na tuhá paliva?

Při výběru kotle na tuhá paliva je potřeba zvážit výkon. Určuje, zda zařízení dokáže vytvořit potřebné množství tepla pro celý dům či nikoliv. Je nežádoucí volit příliš výkonný kotel, protože bude pracovat v ekonomickém režimu, a to se projeví na snížení účinnosti.

Pro správnou volbu kotle na tuhá paliva potřebujete znát dva ukazatele:

1. Množství tepla potřebné k vytápění místnosti a ohřevu vody.
2. Skutečná síla zařízení.

Výpočet výkonu v závislosti na objemu místnosti

Výpočtový vzorec je:

Q = VxATxK/850,

• kde Q- Množství tepla, definované v kW/h4;
• V – objem místnosti (měrná jednotka kubický m);
• ΔT je rozdíl mezi venkovní teplotou a vnitřní teplotou;
• TO – korekční faktors přihlédnutím k tepelným ztrátám;
• číslo 850 je zvyklé převést součin výše uvedených tří ukazatelů na kW/hod.

K může mít následující významy:

1. 3-4 – pro prostory, které jsou zjednodušenou dřevěnou konstrukcí nebo budovou z vlnitých plechů.
2. 2-2,9 – pro budovy s malou tepelnou izolací. Konstrukce takových domů je zjednodušená, tloušťka stěny se rovná délce 1 cihly, okna a střecha mají jednoduchou strukturu.
3. 1-1,9 – pro domy, jejichž provedení je standardní. Zdivo je dvojité, počet jednoduchých oken malý. Střecha má konvenční střechu.
4. 0,6-0,9 – pro domy s vylepšenou konstrukcí, dvojitá tepelná izolace zděných zdí, okna s dvojitým zasklením, silná podlahová základna, střecha z dobrého tepelně izolačního materiálu.

Jako příklad si vezměme moderní dům o rozloze 200 metrů čtverečních. m, výška stěny 3 m a prvotřídní tepelná izolace. Dům se nachází v oblasti, kde v zimě teplota neklesá pod -25 °C. V tomto případě AT = 20 – (-25) = 45 °C. Proto pro vytápění domu musíte vytvořit Q = 200*3*45*0,9/850 = 28,58 kW/h. Číslo by nemělo být zaokrouhleno, protože není konečné a musíte jej zvýšit vlastními rukama o množství tepla pro přívod teplé vody. Pokud se plánuje ohřev vody jiným způsobem, získaný výsledek se neupraví a část výpočtu je dokončena.

Výpočet tepla pro zásobování teplou vodou

Chcete-li vypočítat, kolik tepla musíte vynaložit na ohřev vody, musíte použít vzorec Qв = с*m*Δt:

• kde c je měrná tepelná kapacita vody (ukazatel je vždy 4200 J/kg*K);
• m- hmotnost vody v kg;
• Δt teplotní rozdíl mezi ohřátá voda z vodovodu.

Čtěte také: Teplovodní kotel na tuhá paliva

Příklad. Průměrná rodinná potřeba teplé vody může dosáhnout 150 litrů. Pokud kotel ohřívá chladicí kapalinu na teplotu 80 °C a voda z potrubí má teplotu 10 °C, pak Δt = 80 – 10 = 70 °C.

Qв = 4200*150*70 = 44 100 000 J nebo 12,25 kW/h.

Pak proveďte toto:

1. Pokud je třeba najednou ohřát 150 litrů, je kapacita nepřímého kotle 150 litrů, pak se k 12,25 kW/h přidá 28,58 kW/h. To je nutné provést, protože pokud je Qzag menší než 40,83, bude místnost chladnější než vypočítaných 20 °C.
2. Pokud se voda musí ohřívat po částech, objem nepřímého kotle je 50 litrů, pak se 12,25 vydělí 3 a přidá se vlastními rukama na 28,58. Qzag bude rovných 32,67 kW/h. To je výkon zařízení pro topný systém.

Výpočet podle plochy

Je přesnější, protože zohledňuje více faktorů. Výpočet se provádí pomocí vzorce:

Q = 0,1*S*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7, kde:

0,1 kW je tepelná norma na 1 mXNUMX. m;

S je plocha vytápěného domu;

k1 ukazuje tepelné ztráty způsobené konstrukcí oken. Prostředek:

• 1,27 – pokud mají okna jedno sklo;
• 1,0 – pokud jsou okna s dvojitým zasklením;
• 0,85 – pokud jsou okna s trojsklem.

k2 ukazuje tepelné ztráty způsobené plochou okna (Sw). Je poměr Sw k podlahové ploše Sf. Jeho významy jsou:

• 0,8 při Sw/Sf = 0,1;
• 0,9 při Sw/Sf = 0,2;
• 1 při Sw/Sf = 0,3;
• 1,1 při Sw/Sf = 0,4;
• 1,2 při Sw/Sf = 0,5.

k3 je koeficient tepelných ztrát stěnami. Stává se to takto:

• 1,27 s velmi špatnou tepelnou izolací;
• 1 v domech se stěnou ze 2 cihel nebo izolací, jejíž tloušťka je 15 cm;
• 0,854 s dobrou tepelnou izolací.

k4 ukazuje tepelné ztráty v závislosti na teplotě vzduchu mimo dům (tz). Má následující významy:

• 0,7, pokud tз = -10 °С;
• 0,9 pro tз = -15 °С;
• 1,1 pro tз = -20 °С;
• 1,3 pro tз = -25 °С;
• 1,5 pro tз = -30 °С.

Čtěte také: Výhody kotle Popov

k5 ukazuje tepelné ztráty vnějšími stěnami. Je to takhle:

• 1,1 pro místnosti s jednou vnější stěnou;
• 1,2 pro 2 vnější stěny;
• 1,3 pro 3 vnější stěny;
• 1,4 pro budovu se 4 vnějšími stěnami.

K6 ukazuje kolik Potřebné dodatečné teplo v závislosti na výšce stropu (H). Jeho významy jsou:

• 1 pro H = 2,5 m;
• 1,05 pro H = 3,0 m;
• 1,1 pro H = 3,5 m;
• 1,15 pro H = 4,0 m;
• 1,2 pro H = 4,5 m.

k7 určuje tepelné ztráty v závislosti na typu místnosti umístěné nad vytápěnou místností. Stává se to takto:

• 0,8 pro vytápěné místnosti;
• 0,9 pro teplé podkroví;
• 1 pro studené podkroví.

Příklad. Podmínky problému jsou stejné. Okna jsou trojskla a tvoří 30% podlahové plochy. Počet vnějších stěn je 4. V patře je studená půda.

Q = 0,1*200*0,85*1*0,854*1,3*1,4*1,05*1 = 27,74 kW/h. Toto číslo musí být zvýšeno přidáním množství tepla potřebného pro dodávku teplé vody vlastními rukama.

Skutečný výkon dlouho hořícího kotle

Mnoho zařízení je navrženo pro určitý druh paliva. Pokud se v nich spalují jiné druhy paliva, bude jejich účinnost nižší.

Výpočet výkonu bude proveden na základě pyrolýzního kotle Viessmann Vitoligno 100-S 60. Jeho vlastnosti jsou následující:

1. Poháněno dřevem.
2. Za 1 hodinu shoří v nakládací komoře 6 až 15 kg dřeva.
3. Jeho jmenovitý výkon je 60 kW.
4. Objem ložné komory je 294 litrů.
5. Účinnost je 87%

Ať si v něm majitel naplánuje spalování osikového dřeva. 1 kg takového palivového dřeva vyprodukuje 2,82 kW/h. Pokud kotel spálí 1 kg za 15 hodinu, pak vydá 2,82*15*0,87 = 36,801 kW/h tepla (0,87 je účinnost). Takové zařízení nestačí pro vytápění domu 150litrovým kotlem, ale pro zásobování teplou vodou 50litrovým kotlem zcela stačí. Chcete-li získat hodnotu 32,67 kW/h, musíte za 1 hodinu spálit 13,31 kg osikového dříví (32,67/(2,82*0,87) = 13,31). To v případě, že potřebu tepla počítáte objemově.

Čtěte také: Kotle na uhlí s dlouhým spalováním

Umíš počítat Jak dlouho bude trvat spálení plného nákladu palivového dřeva?. 1 litr takového palivového dřeva váží 0,143 kg. Komora pojme 294 * 0,143 = 42 kg palivového dřeva. Tato zásoba vydrží déle než 3 hodiny. To nestačí, takže si musíte vybrat jednotku s dvojnásobným topeništěm nebo najít jiné zařízení, například peletové.

Některé topné spotřebiče na tuhá paliva jsou určeny pro různé druhy paliv. Například kotel Stropuva. Může spalovat uhlí, dřevo a pelety. Skutečný výkon se bude u různých paliv lišit. Výpočet tohoto ukazatele se provádí ručně s využitím energetické účinnosti každého typu paliva. Poté se vybere ten nejlepší.

Energetická účinnost různých druhů paliv

1. Spálením 1 kg suchých pilin nebo malých borových hoblin vzniká 3,2 kW/h. 1 litr váží 1,137 kg.
2. Lepší jsou brikety z olše – 3,5 kW/h. Hmotnost 1 litr – 0,285 kg.
3. Brikety vyrobené z listnatých stromů produkují 3,1 kW/h. 1 litr váží 0,31 kg.
4. Účinnost uhlí DPK je 4,85 kW/h. Hmotnost 1 litr – 0,4 kg.
5. 1 kg COOM vyprodukuje 5,58 kW/h tepla. Hmotnost 1 litr – 0,403 kg.
6. Antracit dává 5,68 kW/h. 1 litr váží 0,485 kg.
7. Běloruská rašelina – 2,36 kW/h. Hmotnost 1 litr – 0,34 kg.

Někteří výrobci uvádějí celkovou dobu hoření jedné zátěže a neuvádějí, kolik paliva se spálí za 1 hodinu. V tomto případě je třeba vypočítat:

1. Hmotnost paliva, které se vejde do topeniště.
2. Množství tepla, které toto palivo vytvoří. Je upraven pro účinnost.
3. Množství tepla uvolněného za jednu hodinu. Výše uvedený údaj je vydělen dobou hoření celého objemu paliva.

Konečný údaj je skutečný výkon kotle na tuhá paliva pro topný systém, který dokáže vyrobit za 1 hodinu.

Článek byl připraven s informační podporou inženýrů společnosti Teplodar https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/ – topné kotle za ceny od výrobce.

Nejdůležitější charakteristikou při nákupu kotlů na vytápění, ať už plynových, elektrických nebo na tuhá paliva, je jejich výkon. Proto se mnoho spotřebitelů, kteří plánují nákup generátoru tepla pro systém vytápění místností, zabývá otázkou, jak vypočítat výkon kotle na základě plochy areálu a dalších údajů. O tom bude řeč na následujících řádcích.

Parametry výpočtu. Co je třeba zvážit

Nejprve si ale ujasněme, co tato tak důležitá veličina vlastně je, a co je nejdůležitější, proč je tak důležitá.

V podstatě popsaná charakteristika generátoru tepla pracujícího na jakémkoli typu paliva ukazuje jeho výkon – to znamená, kolik plochy místnosti může vytápět spolu s topným okruhem.

Například topné zařízení s hodnotou výkonu 3–5 kW je schopno zpravidla „zabalit“ jednopokojový nebo dokonce dvoupokojový byt, stejně jako dům o rozloze do 50 metrů čtverečních. m. Instalace s hodnotou 7 – 10 kW „vytáhne“ třípokojový byt o rozloze až 100 metrů čtverečních. m

Jinými slovy, obvykle odebírají výkon rovnající se přibližně desetině celé vytápěné plochy (v kW). Ale to je jen v nejobecnějším případě. Pro získání konkrétní hodnoty je nutný výpočet. Při výpočtech je třeba vzít v úvahu různé faktory. Pojďme si je vyjmenovat:

• Celková vytápěná plocha.
• Oblast, kde funguje vypočítané vytápění.
• Stěny domů a jejich tepelná izolace.
• Tepelné ztráty střechy.
• Druh paliva kotle.

Nyní pojďme mluvit přímo o výpočtu výkonu ve vztahu k různým typům kotlů: plynových, elektrických a pevných paliv.

Plynové kotle

Na základě výše uvedeného se výkon kotlového zařízení pro vytápění vypočítá pomocí jednoho poměrně jednoduchého vzorce:

N kotel = S x N tep. / 10.

Zde jsou hodnoty množství dešifrovány takto:

• N kotle je výkon této konkrétní jednotky;
• S je celkový součet ploch všech místností vytápěných systémem;
• N taktů – měrná hodnota zdroje tepla potřebná k ohřevu 10 kW. m. plocha místnosti.

Jedním z hlavních určujících faktorů pro výpočet je klimatická zóna, oblast, kde se toto zařízení používá. To znamená, že výpočet výkonu kotle na tuhá paliva se provádí s ohledem na konkrétní klimatické podmínky.

Typické je, že kdysi, za existence sovětských norem pro přidělování výkonu topného zařízení, uvažovali s 1 kW. vždy rovných 10 metrů čtverečních. metrů, pak je dnes nesmírně nutné provádět přesné výpočty pro reálné podmínky.

V tomto případě musíte mít následující hodnoty N tepů.

• N taktů = 1,7 – 1,8 kW na 10 mXNUMX. metrů plochy – pro regiony sever a Sibiř.
• N taktů = 1,3 – 1,5 kW na 10 mXNUMX. metrů plochy – pro plochy středního pásma.
• N taktů = 0,7 – 0,8 kW na 10 mXNUMX. metrů plochy – pro jižní regiony.

Jako příklad si spočítáme výkon topného kotle na tuhá paliva vzhledem k oblasti Sibiře, kde zimní mrazy někdy dosahují -35 stupňů Celsia. Vezměme N taktů. = 1,8 kW. Poté vytápět dům o celkové ploše 100 metrů čtverečních. m. budete potřebovat instalaci s následující návrhovou hodnotou:

Kotel N = 100 m1,8. m. x 10/18 = XNUMX kW.

Jak vidíte, neplatí zde přibližný poměr počtu kilowattů k ploše jako jedna ku deseti.

Důležité vědět! Pokud víte, kolik kilowattů má konkrétní zařízení na pevná paliva, můžete vypočítat objem chladicí kapaliny, jinými slovy, objem vody, který je nezbytný k naplnění systému. Chcete-li to provést, jednoduše vynásobte výsledné N generátoru tepla 15.

V našem případě je objem vody v topném systému 18 x 15 = 270 litrů.

Zohlednění klimatické složky pro výpočet výkonových charakteristik generátoru tepla však v některých případech nestačí. Je třeba mít na paměti, že tepelné ztráty mohou nastat v důsledku specifického návrhu prostor. Nejprve je třeba zvážit, jaké jsou stěny obytného prostoru. Jak je dům izolovaný – tento faktor má velký význam. Je také důležité zvážit strukturu střechy.

Obecně můžete použít speciální koeficient, kterým musíte vynásobit výkon získaný z našeho vzorce.

Tento koeficient má následující přibližné hodnoty:

• K = 1, pokud je dům starší 15 let a stěny jsou vyrobeny z cihel, pěnových bloků nebo dřeva a stěny jsou izolované;
• K = 1.5, pokud stěny nejsou izolované;
• K = 1.8, pokud má dům kromě neizolovaných stěn špatnou střechu, která propouští teplo;
• K = 0.6 pro moderní dům s izolací.

Předpokládejme, že v našem případě je dům 20 let starý, je postaven z cihel a je dobře izolovaný. Pak výkon vypočítaný v našem příkladu zůstává stejný:

Kotel N = 18×1 = 18 kW.

Pokud je kotel instalován v bytě, je třeba vzít v úvahu podobný koeficient. Ale pro obyčejný byt, pokud není v prvním nebo posledním patře, se K bude rovnat 0,7. Pokud je byt v prvním nebo posledním patře, mělo by se vzít K = 1,1.

Dále přejděme k případu s jiným typem paliva.

Jak vypočítat výkon pro elektrické kotle

Elektrické kotle se k vytápění používají jen zřídka. Hlavním důvodem je, že elektřina je dnes příliš drahá a maximální výkon takových instalací je nízký. Kromě toho jsou možné poruchy a dlouhodobé výpadky proudu v síti.

Výpočet zde lze provést pomocí stejného vzorce:

N kotel = S x N tep. / 10,

po kterém byste měli vynásobit výsledný ukazatel potřebnými koeficienty, o nich jsme již psali.

Existuje však ještě jedna, v tomto případě přesnější metoda. Pojďme to naznačit.

Tato metoda je založena na skutečnosti, že se zpočátku bere hodnota 40 W. Tato hodnota znamená, že na zahřátí 1 m3 je zapotřebí tolik výkonu, aniž by byly zohledněny další faktory. Další výpočet se provádí následovně. Protože okna a dveře jsou zdrojem tepelných ztrát, musíte přidat 100 W na okno a 200 W na dveře.

V poslední fázi se berou v úvahu stejné koeficienty, které již byly zmíněny výše.

Spočítejme si tímto způsobem například výkon elektrokotle instalovaného v domě 80 m2 s výškou stropu 3 m, s pěti okny a jedněmi dveřmi.

Kotel N = 40x80x3+500+200=10300 W, neboli přibližně 10 kW.

Pokud se výpočet provádí pro byt ve třetím patře, je nutné výslednou hodnotu vynásobit, jak již bylo zmíněno, redukčním faktorem. Pak N kotel = 10×0.7=7 kW.

Nyní si povíme něco o kotlích na tuhá paliva.

Na tuhá paliva

Tento typ zařízení, jak již název napovídá, se vyznačuje používáním pevných paliv k vytápění. Výhody těchto jednotek jsou zřejmé především v odlehlých vesnicích a chatových osadách, kde nejsou žádné plynovody. Jako tuhé palivo se obvykle používá palivové dřevo nebo pelety – lisované hobliny.

Způsob výpočtu výkonu kotlů na tuhá paliva je shodný s výše uvedeným způsobem, charakteristickým pro plynové topné kotle. Jinými slovy, výpočet se provádí podle vzorce:

N kotel = S x N tep. / 10.

Po výpočtu indikátoru síly pomocí tohoto vzorce se také vynásobí výše uvedenými koeficienty.

V tomto případě je však nutné počítat s tím, že kotel na tuhá paliva má nízkou účinnost. Po výpočtu pomocí popsané metody by tedy měla být připočtena výkonová rezerva přibližně 20 %. Pokud se však plánuje použití tepelného akumulátoru v topném systému ve formě nádoby pro skladování chladicí kapaliny, můžete vypočítanou hodnotu ponechat.

Nákres kotle na tuhá paliva s předpokládaným výkonem

Překmit a Podkmit

Nakonec poznamenáváme, že instalace topného kotle bez předchozího výpočtu jeho výkonu může vést ke dvěma nežádoucím situacím:

1. Výkon kotle je nižší než potřebný k vytápění stávajících prostor.
2. Výkon kotle je větší, než je nutné pro vytápění stávajících prostor.

V prvním případě, kromě toho, že dům bude neustále chladný, může samotná jednotka selhat kvůli neustálému přetížení. A spotřeba paliva bude nepřiměřeně vysoká. Přeinstalace kotle na nový je spojena s velkými náklady na materiál a obtížemi při demontáži, stojí za to mluvit o morálních nákladech? Proto je tak důležité správně vypočítat výkon jednotky!

V druhém případě není všechno tak špatné. Přílišný výkon kotle je většinou jen nepříjemnost. Za prvé je to pocit plýtvání penězi za drahou jednotku. Za druhé, kupodivu příliš výkonná jednotka, která neustále pracuje na poloviční výkon, snižuje svou účinnost a rychle se opotřebovává. Navíc se vyplýtvá spousta paliva.

Jak vidíte, ve druhém případě existují také značné nevýhody. Situaci zde však lze napravit, pokud řekněme do kotle přidáme funkci ohřevu teplé vody. V každém případě je konečné rozhodnutí na spotřebiteli.

Takže jsme se podívali na způsoby, jak vypočítat výkon topného kotle. Tato doporučení by měla spotřebitelům pomoci při složitém procesu výběru a nákupu topné jednotky.

Přihlaste se k odběru našeho kanálu na Yandex.Zen

• Autor: Vladimir Molotilov
• vytisknout

Žiji v Ťumeni, pracoval jsem jako inženýr ve stavebnictví, ale na příkaz své duše jsem spisovatel. Proto s potěšením píšu o stavebních a opravárenských tématech.