Obliczanie zużycia energii przez system grzewczy

Wydajność urządzeń grzewczych jest bezpośrednio związana ze wskaźnikiem mocy cieplnej. Od tego zależy komfort i przytulność w pomieszczeniu ogrzewanym gazem, drewnem opałowym lub elektrycznością. Dlatego ważne jest, aby użytkownik wiedział, czym jest ta wielkość fizyczna i jak jest obliczana w każdym przypadku.

Definicja mocy cieplnej

Moc cieplna urządzenia zależy bezpośrednio od ilości energii zużywanej przez kocioł

Pod mocą wytwarzania ciepła rozumie się ilość ciepła wytworzonego podczas konwersji czynnika źródłowego na energię cieplną. Wskaźnik ten ma różną wielkość dla różnych rodzajów nośników energii i jest obliczany indywidualnie dla każdego z nich. W przypadku kotłów gazowych zależy to od ilości gazu ziemnego lub skroplonego dostarczanego do palnika na jednostkę czasu.

Rozważając analogi elektryczne, parametr ten jest bezpośrednio związany z mocą energii elektrycznej pobieranej przez urządzenie z sieci 220 lub 380 woltów i jego wydajnością cieplną. Stosunek mocy cieplnej i elektrycznej jest ustalany za pomocą specjalnych wzorów, które przekładają jedną wartość na drugą.

Wymagane funkcje

Jednostką główną w kotle jest wymiennik ciepła

Obliczanie mocy cieplnej jest bardzo ważne, ponieważ jej wyniki są niezbędne do określenia parametrów wybranej próbki urządzenia grzewczego. Te ostatnie tradycyjnie obejmują:

• jednostkowa moc elektryczna dla modeli lotnych;
• sprawność konwersji (lub sprawność kotła);
• wydajność, definiowana jako ilość ciepła wytwarzanego przez urządzenie na jednostkę czasu.

Modele kotłów podłączonych do sieci elektroenergetycznej dotyczą urządzeń o pobranej mocy systemu grzewczego, co powoduje spalanie paliwa stałego lub gazowego. W przypadku obrazów niezależnych od energii elektrycznej ten parametr jest określany bezpośrednio - bez ponownego obliczania zużytej energii elektrycznej.

Wydajność każdego urządzenia grzewczego zależy w dużej mierze od właściwego wyboru urządzenia, które zapewnia konwersję energii cieplnej (wymiennik ciepła). Właściwe rozwiązanie tego problemu pozwala uzyskać wymaganą moc cieplną i czuć się komfortowo w domu nawet w najzimniejsze dni.

Nadwyżka energii cieplnej jest niepożądana, ponieważ w tym przypadku część wydanych środków jest marnowana.

Czynniki wpływające na zapotrzebowanie na ciepło

Moc cieplna zależy od powierzchni pomieszczenia, klimatu regionu, stopnia izolacji budynku

Główne czynniki określające zapotrzebowanie na energię cieplną w pomieszczeniu obejmują:

• pełna objętość ogrzewanych pomieszczeń;
• rodzaj i jakość materiału izolacyjnego;
• Strefa klimatyczna, w której znajduje się budynek.

Ilość przestrzeni powietrznej wymagającej ogrzewania zależy od objętości pomieszczenia. Im większy ogrzewany pokój, tym więcej ciepła będzie potrzebne do utrzymania pożądanego mikroklimatu. Przy tej samej wysokości sufitu (około 2,5 metra) zwykle stosuje się uproszczone obliczenia, w których podstawą jest powierzchnia pomieszczenia.

Jakość izolacji ocenia się na podstawie metod izolacji termicznej ścian, a także na podstawie obszaru i zestawu okien i drzwi. Bierze się również pod uwagę rodzaj oszklenia - proste i potrójne oszklenie różnią się pod względem strat ciepła. Wpływ czynnika klimatycznego wpływa na ceteris paribus i jest uwzględniany jako różnica temperatur na ulicy i w pomieszczeniu, w którym zainstalowany jest kocioł.

Do urządzenia (chłodnica)

Stopień przewodności cieplnej metali - grzejniki są wykonane z niektórych

Rozważając czynniki wpływające na moc grzewczą grzejników, wyróżnia się trzy główne:

• wskaźnik odpowiadający różnicy w ogrzewaniu chłodziwa i otaczającego powietrza - wraz ze wzrostem rośnie moc cieplna;
• powierzchnia wydzielająca ciepło;
• przewodność cieplna zastosowanego materiału.

W tym przypadku obserwuje się tę samą zależność liniową: wraz ze wzrostem powierzchni akumulatora zwiększa się również wielkość powrotu termicznego. Z tego powodu wiele nowoczesnych grzejników jest wyposażonych w specjalne aluminiowe żeberka, które zwiększają całkowity transfer ciepła.

Dlaczego muszę obliczyć wskaźnik mocy

Moc kotła dobierana jest na podstawie szacunkowej liczby urządzeń, które będą musiały być serwisowane

Konieczność określenia mocy tłumaczy się tym, że główne cechy kotła zależą od następujących czynników:

• cechy konstrukcyjne i cel ogrzewanego obiektu;
• wielkość i kształt każdego pokoju;
• całkowita liczba mieszkańców;
• lokalizacja na mapie kraju.

Obliczona moc przenoszenia ciepła służy do określenia parametrów wyposażenia kotła planowanego do zainstalowania w tym pomieszczeniu. Przyszły kocioł musi mieć wydajność wystarczającą do ogrzania go nawet w najzimniejsze zimowe dni. Ważne jest również zapewnienie możliwości skoordynowanego podłączenia urządzenia do głównego rurociągu. Przeprowadzone obliczenia pomogą określić jego długość i rozmiar rurki, a także rodzaj grzejników i parametry pompy obiegowej.

Obliczanie mocy cieplnej

Aby ocenić energię cieplną, istnieje wzór na określenie mocy na podstawie ilości ciepła: N = Q / t tgdzie Q Czy ilość ciepła wyrażona jest w dżulach, i Δ t - czas uwalniania energii w sekundach.

Podczas oceny obliczeń stosowany jest również specjalny współczynnik (COP), który wskazuje ilość zużytego ciepła. Określa się go jako stosunek energii użytecznej do mocy strat ciepła i wyraża się w procentach.

Ilość energii wydanej na lokal zależy od ich cech konstrukcyjnych. Ten sam wskaźnik dla akumulatorów zależy od użytych materiałów i ich cech konstrukcyjnych.

Dokładniejsze obliczenia termiczne

Właściwy wybór urządzeń grzewczych jest możliwy tylko po zapoznaniu się z procedurą obliczania mocy cieplnej wymaganej w każdym przypadku. Wzór zastosowany do jego dokładnego określenia to: P = V∆TK = kcal / godzina:

• V. - objętość ogrzewanego pomieszczenia, mierzona w metrach sześciennych.
• .Т - różnica między temperaturą powietrza na zewnątrz i wewnątrz.
• DO - współczynnik strat ciepła.

Ta ostatnia wartość zależy od materiału ścian. W oparciu o pomiary przeprowadzone przez ekspertów dla izolowanej drewnianej konstrukcji wynosi ona 3,0-4,0. Dokładne wartości DO dla różnych opcji izolacji podano poniżej:

• Dla budynków z pojedynczego muru oraz z uproszczonymi konstrukcjami okiennymi i dachowymi (tzw. „Prosta” izolacja termiczna) K = 2,0-2,9.
• Izolacja termiczna średniej jakości (K = 1,0-1,9). Jest to typowa konstrukcja, co oznacza podwójne murowanie, dach z tradycyjnym dachem, ograniczoną liczbę okien.
• Wysokiej jakości izolacja (K = 0,6-0,9), która obejmuje ceglane ściany o podwyższonej izolacji termicznej, niewielką liczbę okien z podwójnymi ramami, solidną podstawę podłogową i dach z niezawodnymi izolatorami cieplnymi.

Jako przykład rozważymy dokładne obliczenie mocy dla ogrzewanego pomieszczenia o objętości 5 x 16 x 2,5 = 200 metrów sześciennych. ∆Т jest definiowane jako różnica wskaźnika poza -20 ° С i wewnątrz +25 ° С. Akceptowana opcja ze średnią właściwą izolacją termiczną (K = 11,9). Zgodnie ze średnimi warunkami pracy przyjmujemy 1,7. Oczekujemy: 200 x 45 x 1,7 = 15 300 kcal / godzinę. Na podstawie tego, że 1 kW = 860 kcal na godzinę, ostatecznie mamy: 15 300 \ 860 = 17,8 kW.