Účinnost topného systému závisí na tepelném výkonu kotle. Při nedostatečném tepelném výkonu nebude topný systém schopen udržet příjemnou teplotu. Pokud se bavíme o kotli na plyn nebo kapalná paliva, je důležité to nepřehánět s výkonovou rezervou, která naruší běžný provoz kotle a zvýší spotřebu paliva.
Obsah
- Co je výkon kotle a jak jej zjistit
- Způsoby výběru minimálního požadovaného výkonu kotle
- Výpočet výkonu topného kotle podle plochy domu
- Výpočet podle objemu místnosti
- Vypočítáváme s přihlédnutím ke všem hlavním rysům domu
- Kalkulačka pro přesné stanovení tepelného výkonu
- Výkonová rezerva v závislosti na typu kotle
- Proč nevybírat kotel s příliš velkou rezervou výkonu
- Když je nadměrný tepelný výkon stále vhodný
Co je výkon kotle a jak jej zjistit
Tepelný výkon kotle je maximální množství tepelné energie přenesené do chladicí kapaliny v procesu spalování paliva (měřeno v kilowattech za hodinu nebo jednoduše kW). To znamená, že kotel o výkonu 20 kW při nepřetržitém provozu na maximální výkon vyrobí a předá chladicí kapalině 20 kW tepelné energie za hodinu.
Existuje několik způsobů, jak určit výkon kotle:
- vyhledejte si seznam technických specifikací na tělese kotle;
- najděte hodnotu ve vzorovém pasu. Pokud se dokumentace nedochovala, můžete vyhledat elektronickou verzi nebo prostudovat nabídky internetových obchodů, které musí v popisu modelu uvést svůj jmenovitý výkon;
- pokud se bavíme o plynovém kotli, přibližný tepelný výkon zjistíte spotřebou plynu, u které je potřeba zkontrolovat a zaznamenat, kolik kubíků kotel spotřebuje při nepřetržitém provozu na maximální výkon. Měrné spalné teplo plynu je konstantní a rovná se 9,3 kW. Je také důležité vzít v úvahu účinnost kotle (lze také najít v seznamu technických specifikací), u starých sovětských modelů se tyto hodnoty pohybují v rozmezí 70-85%, u nových modelů účinnost se pohybuje v rozmezí 86-94%. Celkový, maximální výkon u9,3d 0,8 kW (měrná výhřevnost zemního plynu) * 80 (pokud je účinnost 2,5%) * 18,6 kubických metrů. m / h (získaná spotřeba plynu za hodinu) uXNUMXd XNUMX kW. Podobným způsobem můžete vypočítat přibližné hodnoty pro kotel na tuhá paliva, kapalná paliva nebo elektrický kotel.
Zvýšení tepelného výkonu domácího kotle není možné bez závažných nebezpečných změn v jeho konstrukci, proto je třeba k volbě minimálního požadovaného výkonu přistupovat zodpovědně. Pokud to nestačí, budete muset nainstalovat další kotel nebo zateplit stěny, podlahy a stropy, vyměnit okna a dveře, abyste snížili tepelné ztráty.
Způsoby výběru minimálního požadovaného výkonu kotle
Pro udržení komfortní teploty v každé místnosti musí tepelný výkon otopné soustavy (respektive kotle) zajistit tepelnou ztrátu domu, která se rovněž měří v kW. To znamená, že tepelný výkon kotelny uXNUMXd celková tepelná ztráta domu přes stěny, podlahu, strop, základová okna a dveře + rezerva v případě silnějších mrazů.
Výpočet výkonu topného kotle podle plochy domu
Nejjednodušší a nejběžnější způsob. Na základě praxe je pro průměrný soukromý dům v klimatické zóně moskevské oblasti se zdivem ze 2 cihel a výškou stropu 2,7 m potřeba 10 kW tepelného výkonu na každých 2 m 1 (to je poměr, který odpovídá průměrné statistické tepelné ztrátě). Doporučujeme také nastavit rezervu chodu 15-25%.
Například pro výše popsaný dům o rozloze 100 m100. m. minimální výkon kotle u2d 10 m 1,2: 20 * 12 (XNUMX% rezerva) uXNUMXd XNUMX kW.
Také při výpočtu výkonu topného kotle podle plochy domu lze provést úpravy s ohledem na izolaci domu. Takže pro středně izolovaný dům (přítomnost 100-150 mm vrstvy tepelné izolace nebo stěny vyrobené ze dřeva) může na každých 10 m 2 připadnout 0,5-0,7 kW tepelných ztrát. Pro dobře izolovaný dům s malou prosklenou plochou je norma 0,4-0,5 kW na každých 10 m2.
Pokud se tedy váš případ zásadně liší od výše popsaného průměrného domu, stojí za to vypočítat výkon kotle pomocí přesnější metody, s přihlédnutím ke všem vlastnostem, je popsán v jednom odstavci níže.
Jak vybrat pokojový termostat a ušetřit až 30 % měsíčně na vytápění
Výpočet podle objemu místnosti
Další poměrně jednoduchá metoda založená na SNiP a obvykle používaná pro byty. Výchozí hodnotou není plocha, ale kubatura vytápěného prostoru. Podle metodiky uvedené v SNiP 23-02-2003 “Tepelná ochrana budov” míra měrné spotřeby tepelné energie:
- pro cihlový bytový dům – 0,034 kW / m 3;
- pro panelový bytový dům – 0,041 kW / m 3.
Znáte-li tyto normy, plochu bytu a výšku stropů, můžete použít metodu výpočtu výkonu topného kotle podle objemu místnosti.
Například pro byt v panelovém bytovém domě o rozloze 150 m2,7. m a výšce stropu 2,7 m (bez vnější a vnitřní izolace stěn), minimální tepelný výkon = 150 * 0,041 * 16,6 = XNUMX kW.
Z principu výpočtu je opět zřejmé, že veškeré účtování tepelných ztrát je redukováno na průměrné hodnoty a tepelnou vodivost stěn z různých materiálů. To znamená, že je racionální jej použít, pokud nejsou zateplené obvodové stěny, byt nemá více než 4 standardní okna, radiátory jsou zapojeny nejúčinnějším způsobem a sousední byty jsou vytápěny.
Vypočítáváme s přihlédnutím ke všem hlavním rysům domu
Podrobný vzorec vychází z plochy areálu, ale zohledňuje všechny možné tepelné ztráty, způsob připojení radiátorů, který ovlivňuje účinnost otopného systému, a také klimatické podmínky, ve kterých je soukromý dům se nachází.
Výpočet se provádí pro každou místnost zvlášť, což je správnější. Hodnoty získané pro každou místnost lze později použít pro výběr výkonu topných radiátorů. Sečtením potřebného tepelného výkonu pro každou místnost získáte hodnotu pro celý topný systém domu, tedy pro kotel, který by měl zajišťovat jeho výkon.
Přesný vzorec pro výpočet:
Q u1000d 2 W / m 1 *S * k2 * k3 * k10 . * kXNUMX,
- kde Q – ukazatel tepelného výkonu;
- S – celková plocha místnosti;
- k1-k10 – koeficienty, které berou v úvahu tepelné ztráty, klima a instalační vlastnosti radiátorů.
k1 – počet vnějších stěn v areálu (stěny ohraničující ulici):
- jedna – k1=1,0;
- dva – k1=1,2;
- tři – k1-1,3.
k2 – orientace místnosti (slunečná nebo stinná strana):
- sever, severovýchod nebo východ – k2=1,1;
- jih, jihozápad nebo západ – k2=1,0.
k3 – koeficient tepelné izolace stěn místnosti:
- jednoduché, neizolované stěny – 1,17;
- pokládka do 2 cihel nebo lehká izolace – 1,0;
- kvalitní designová tepelná izolace – 0,85.
k4 – podrobné vyúčtování klimatických podmínek lokality (teplota vzduchu na ulici v nejchladnějším zimním týdnu):
- -35 °C a méně – 1,4;
- od -25 °С do -34 °С – 1,25;
- od -20 °С do -24 °С – 1,2;
- od -15 °С do -19 °С – 1,1;
- od -10 °С do -14 °С – 0,9;
- ne nižší než -10°C – 0,7.
k5 – koeficient zohledňující výšku stropu:
- do 2,7 m – 1,0;
- 2,8 – 3,0 m – 1,02;
- 3,1 – 3,9 m – 1,08;
- 4 m a více – 1,15.
k6 – koeficient zohledňující tepelnou ztrátu stropu (který je nad stropem):
- studený, nevytápěný pokoj/podkroví – 1,0;
- zateplené podkroví / podkroví – 0,9;
- vytápěný byt – 0,8.
k7 – Účtování tepelných ztrát oken (typ a počet oken s dvojitým zasklením):
- obyčejná (včetně dřevěných) dvojitá okna – 1,17;
- okna s dvojitým zasklením (2 vzduchové komory) – 1,0;
- dvojsklo s argonovou výplní nebo trojsklo (3 vzduchové komory) – 0,85.
k8 – s přihlédnutím k celkové ploše zasklení (celková plocha oken: plocha místnosti):
- méně než 0,1 – k8 = 0,8;
- 0,11-0,2 – k8 = 0,9;
- 0,21-0,3 – k8 = 1,0;
- 0,31-0,4 – k8 = 1,05;
- 0,41-0,5 – k8 = 1,15.
k9 – s ohledem na způsob připojení radiátorů:
- diagonální, kde je napájení shora, návrat zdola je 1,0;
- jednostranný, kde je přívod shora, návratnost zdola – 1,03;
- oboustranný spodní, kde je přívod i zpátečka zespodu – 1,1;
- úhlopříčka, kde je napájení zdola, návrat shora je 1,2;
- jednostranný, kde je přívod zdola, návrat shora – 1,28;
- jednostranný spodní, kde přívod i zpětný chod jsou zdola – 1,28.
k10 – s ohledem na umístění baterie a přítomnost obrazovky:
- prakticky nezakryto parapetem, nezakryto clonou – 0,9;
- pokrytý okenním parapetem nebo římsou stěny – 1,0;
- pokrytý dekorativním pláštěm pouze zvenčí – 1,05;
- zcela zakrytý obrazovkou – 1,15.
Pro větší pohodlí je níže kalkulačka, kde můžete vypočítat stejné hodnoty rychlým výběrem vhodných vstupních dat.
Kalkulačka pro přesné stanovení tepelného výkonu
Výkonová rezerva v závislosti na typu kotle
U běžného jednookruhového kotle bez ohledu na druh použitého paliva doporučujeme vždy nastavit výkonovou rezervu 15-25% v závislosti na teplotě v nejchladnějším desetiletí a izolaci domu. V některých případech je však vyžadována o něco větší rezerva:
- 20-30% rezerva, pokud je kotel dvouokruhový. Většina modelů pracuje na principu přednosti TUV, to znamená, že v okamžiku aktivace odběrného místa teplé vody kotel neohřívá topný okruh, pro provoz na dva okruhy je potřeba vyšší výkon;
- 20-25% rezervy, pokud je v domě organizováno nebo plánováno přívodní a odtahové větrání bez rekuperace tepla.
Často se také používá schéma s připojením nepřímotopného kotle (zejména ve spojení s kotli na tuhá paliva). V tomto případě může přebytek výkonu přesáhnout 40-50% (ukazatel se vypočítá podle situace). Je třeba si uvědomit, že ani v jednom z případů není poskytnutá rezerva „nečinná“, ale slouží ať už pro účely ohřevu teplé vody, doplnění vyšších tepelných ztrát nebo ohřevu vyrovnávací nádrže.
Proč nevybírat kotel s příliš velkou rezervou výkonu
S nedostatkem tepelného výkonu je vše velmi jasné: topný systém jednoduše nezajistí požadovanou úroveň teploty ani při nepřetržitém provozu. Jak jsme však již uvedli, nadbytek moci se může stát také vážným problémem, jehož důsledky jsou:
- nižší účinnost a zvýšená spotřeba paliva, zejména u jedno- a dvoustupňových hořáků, které nejsou schopny plynule modulovat výkon;
- časté taktování (zapnutí / vypnutí) kotle, které narušuje normální provoz a snižuje životnost hořáku;
- prostě vyšší náklady na kotel, vzhledem k tomu, že nebude využit výkon, za který byla navýšená platba;
- často těžší a větší.
Když je nadměrný tepelný výkon stále vhodný
Jediným důvodem, proč zvolit verzi kotle mnohem větší, než je nutné, jak jsme již uvedli, je použití ve spojení s vyrovnávací nádrží. Vyrovnávací nádrž (též tepelný akumulátor) je akumulační nádrž určitého objemu naplněná chladivem, jejímž účelem je akumulovat přebytečnou tepelnou energii a dále ji racionálněji distribuovat za účelem vytápění domu nebo zásobování teplou vodou ( TUV).
Například akumulátor tepla je výborným řešením, pokud výkon okruhu TUV nestačí nebo když kotel na tuhá paliva cykluje, při dohoření paliva odevzdává maximum tepla a po dohoření systém rychle vychladne. Akumulátor tepla se také často používá ve spojení s elektrokotlem, který po dobu sníženého nočního tarifu elektřiny ohřívá zásobník a přes den je naakumulované teplo distribuováno do celého systému a dlouhodobě udržuje požadovanou teplotu bez účasti kotle.
Téměř perfektní. Kde se účtuje počet radiátorů a objem chladicí kapaliny? Lze vynechat i materiál radiátoru? Měli bychom také vyjmout samotnou chladicí kapalinu z držáků? Koneckonců, voda a média na bázi etylenglykolu mají rozdílný přenos tepla. Téměř perfektní. Možná mi poradíte, kde najdu kompletní výpočet topného kotle. Bez urážky. Ale podle tak hrubých propočtů měnilo kotel cca 80% mých známých.
Dobrý den, Gosha. Položili jste zajímavou otázku, ale abyste na ni mohli odpovědět, budete muset začít o něco dále. Jakýkoli dům či byt je v neustále se měnících podmínkách – venkovní teplota stoupá a klesá, uvnitř i venku se mění režimy větrání a vlhkost, klid vystřídá suchý vítr nebo mrznoucí vánice. Někteří obyvatelé domu se navíc cítí pohodlně při teplotě 19–20 stupňů, zatímco jiní zmrznou, pokud údaj na teploměru nepřesáhne 24 stupňů. Mám na mysli to, že kotel je vybrán pro konkrétní podmínky, ale nejdůležitější parametry, jako je venkovní teplota, jsou brány s rezervou, se zaměřením ani ne na průměrné hodnoty, ale na potenciálně možné hodnoty. Například v Kubanu je průměrná teplota v zimě minus 5–10 stupňů, ale v obdobích silných mrazů, které nepřicházejí každý rok, ručička teploměru klesne na minus 35 stupňů a při výběru kotle se musíte zaměřit na potenciálních hodnotách. A s přihlédnutím ke klimatickým změnám bych osobně bral ještě 10-15 stupňů do rezervy pro každý případ, zvlášť když v domě nejsou kamna na dřevo.
Pokračuj. Výkon kotle je volen tak, aby kompenzoval tepelné ztráty objektu, ale vzorec 100 W/h na 1 m2 se i v domech s dobrou tepelnou izolací akceptuje s předpokladem „plus minus“. kilometr“. Pro přesnější určení tepelných ztrát je nutné seriózní prozkoumání domu, studium klimatických a geologických vlastností a studium způsobu života obyvatel domu, ale i tak budou odečty spíše podmíněné. Vybírejte proto kotel s výkonovou rezervou 30–50 %. Stejná situace je i u ostatních topných těles – potrubí, radiátorů a chladicí kapaliny.
Nyní se vraťme k vaší otázce. Pomocí složitých vzorců a zapojením seriózních specialistů se sofistikovaným vybavením můžete určit maximální požadovaný výkon kotle v určité situaci. Vezměme si například stejný Kuban, kde i vrcholová teplota v zimě zřídka klesne pod minus 20 stupňů a extrémní mráz 35 stupňů a vítr 10 m/s jsou přijatelné. Co ale naděláte, když teplota náhle klesne na 40 stupňů, zatímco vítr zesílí na rychlost 25 m/s. Pokud k tomu dojde, nebude výkon kotle stačit, takže každý specialista zabývající se topnými systémy vždy volí výkon kotle s rezervou minimálně 30 % toho, co je potřeba ke kompenzaci tepelných ztrát při největších mrazech, které se vyskytují v tato oblast. A po kotli je stejná rezerva poskytnuta zbývajícím prvkům topného systému. Jen pro případ.
A ještě jeden důležitý bod. Výkon uvedený v pasu pro tepelnou jednotku je průměrný a závisí na mnoha faktorech. Jinými slovy, jedno zařízení může při provozu v režimu maximálního výkonu produkovat o 1–3 % více energie než jiné. Pokud k tomu připočteme nestabilní složení plynového paliva a měnící se vlhkost vzduchu, pak bych rozdíl zvýšil na pět, nebo dokonce deset procent. Vezměme si nyní hypotetickou situaci, kdy jsou všechny prvky systému vybrány ideálně, průchodnost potrubí, přenos tepla baterií a chladicí kapaliny ideálně odpovídají hodnotám uvedeným v pasu kotle, tj. není tam žádná výkonová rezerva. A pak přijde plyn s vyšší výhřevností, klesne vlhkost vzduchu, nebo se stane něco jiného, co způsobí zvýšení výkonu kotlové jednotky. A automatizace to snižuje na pohodlnou úroveň. To znamená, že se vše vrací tam, kde začala vaše otázka, že všichni vaši přátelé si pro jistotu vybírají moc s rezervou.
Ukazuje se, že přesný výpočet výkonu kotle a otopné soustavy je nejen nemožný kvůli extrémní složitosti, ale také nesmyslný kvůli neustále se měnícím podmínkám. Proto jsou topné systémy vždy navrhovány s rezervou výkonu, což mírně zvyšuje jejich náklady, ale pokud klimatické podmínky na ulici překročí obvyklé limity, obyvatelé takového domu nezamrznou, protože rezerva tepelné energie je více než dostačující pro kompenzaci takových skoků.
Když jsme bydleli v domě s plynovým vytápěním (Novorossijsk), s přihlédnutím k místnímu klimatu (teplota a větry) postačoval výkon 12 kW. Ale kotel měl cca 20 kW, takže vždy pracoval na méně než poloviční výkon. A když na začátku roku 30 mrazy náhle přesáhly XNUMX stupňů, přidali jsme trochu více výkonu a v domě bylo stále teplo. A ještě zbývaly nějaké zásoby. Protože neexistuje záruka, že by nepřišly čtyřicetistupňové mrazy. Doufám, že jsem odpověděl na vaši otázku.
A dál. Ohledně objemu chladicí kapaliny. Zde je u každého kotle vše individuální a výrobce uvádí optimální parametr, který odpovídá této konkrétní kotlové jednotce.
