Расчет мощности газового котла отопления от площади: Как рассчитать мощность газового котла отопления

Как не прогадать с выбором оборудования? Расчет газового котла для дома по площади и объёму

Газовый котёл — универсальный теплообменник, обеспечивающий циркуляцию горячей воды для хозяйственных целей и отопление помещения.

На вид аппарат выглядит похожим на небольшой холодильник.

При установке отопительного котла, необходимо правильно рассчитать его мощность.

Расчёт мощности газового котла отопления для частного дома

Удобство и безопасность нахождения в помещении с котлом зависит от его производительности.

Так что необходимо рассчитать каждый параметр и установить газовый котёл такой мощности, чтобы хватало на всё помещение, и, одновременно с этим, не переборщить со слишком высокими показателями.

В любом случае нужно брать значение больше расчётного, чтобы у котла был запас мощности. Агрегат не должен работать на пределе своих характеристик и возможностей, т. к. это приведёт к поломке в ближайшие месяцы после покупки. А также учтите шанс появления аномальных температур в вашем регионе. А для загородных домов будет не лишним учитывать возможность расширения и появления новых комнат, а следовательно — и увеличение площади в будущем.

Производительность котлов измеряется в кВт (Киловатты). Эту величину всегда указывают в технических документах модели.

Внимание! Не стоит устанавливать котёл, если на улице низкая температура воздуха.

Зачем рассчитывать мощность

Расчёт мощности очень важен, ведь превышение тепловой мощности приведёт к:

• Быстрому износу всех комплектующих агрегата.
• Испарению воды в дымоходе (конденсат).
• Ухудшению работы газового котла и снижению эффективности.
• Большим расходам — мощные модели дороже на рынке.
• Выходу из строя автоматики при низких нагрузках.

Поэтому выбирайте аппарат тщательно и старайтесь найти котёл с требуемой производительностью.

Данные для подсчёта: высота потолков, площадь, климат и другое

• Высота потолков желательно не менее двух метров. В той комнате, где расположен агрегат, должны быть огнеупорные стены. Низкие потолки могут повлечь небезопасность конструкции.
• Климатические условия региона. У каждого региона есть свой коэффициент климата, и этот показатель используется при расчёте мощности по формуле. Для центральной части России это от 1,2 до 1,5; для южных областей — около 0,7; а для северных регионов — 1,2—1,5.
• Объем воды для отопления также влияет на экономичность системы. Теплоноситель (нагретый котлом) остаётся в доме, а с ним остаётся и тепло.
• Площадь помещения — важный параметр. Самый простой способ расчёта ещё с советских времён — на каждые десять кв. м. используется 1 кВт энергии. Сейчас, конечно, параметров для подсчёта больше, но площадь остаётся важным критерием.

Важно! При установке котла на кухне существует одно правило — использовать только настенные виды. Желательно, чтобы в нём была закрытая камера сгорания.

• Степень утеплённости дома и теплопотери. В некоторых домах устанавливают системы «тёплый пол», да и бытовая техника вырабатывает тепло. В этом случае производительность следует увеличить ещё как минимум на 20%, как бы это ни казалось странным.

Фото 1. Теплопотери дома через различные его части, выраженные в процентном соотношении.

• Тип вентиляции дома. К вентиляции при установке агрегата есть особые требования — воздушный объем в комнате должен за час меняться три раза. Для этого нужна приточно-вытяжная система и окна с форточками.
• При установке настенного агрегата следите за прочностью стен. При монтаже напольного котла — за огнеупорностью и прочности пола.

Внимание! Во входной двери не забудьте сделать отверстие с решёткой для хорошего воздухообмена.

• Отопление помещений с бассейном не сильно отличается от обычных домов, только температура в помещении не больше 28 °C. Если же есть оранжерея, то температуру придётся сверять с теплолюбивостью растений в ней.

Выбор формулы

На самом деле, расчёт производительности агрегата для обычного дома — весьма нетрудное дело. Сначала подсчитывают:

• Общую площадь помещения в квадратных метрах (S).
• Климатический коэффициент (коэффициенты расписаны чуть выше) (КЛ).

Имея эти параметры, вы сможете найти мощность, подставив данные в формулу: МК=S*КЛ/10. МК — производительность в киловаттах. Например, для дома в 100 кв. метров, находящегося в центральной части России, МК будет составлять 11 кВт.

Важно! Эта формула подойдёт для расчёта мощности одноконтурной системы, только для отопления дома. Если требуется двухконтурный котёл, который помимо отопления будет нагревать воду, увеличивайте мощность ещё на 25%.

Более точный способ расчёта для индивидуального проекта строения — МК = Qт*Кз, где:

• Qт — теплопотери помещения.
• Кз — коэффициент запаса, равный примерно 1,2.

Теплопотери же измеряются по другой формуле: Qт=V*k*Pt, где:

• V — объем строения в кубических метрах.
• Рt — разница между внешней и внутренней температурой в градусах Цельсия.
• k — ещё один коэффициент, зависящий от материала строения (коэф. рассеивания). Для обычных зданий без теплоизоляции он составляет 3—4, для низкой теплоизоляции (кирпичные строения в одну кладку) около 2—2,9; для среднего уровня (обычные дома) — 1; ну а для высоких уровней коэффициент равен 0,6.

Справка. На сайтах многих производителей газового оборудования есть специальные калькуляторы для расчёта необходимой производительности. Это значительно облегчает задачу в подсчёте.

Расчёт потребления топлива

Необходимо рассчитывать также и расход топлива. Для этого понадобятся следующие данные:

• КПД — показатель отображается в техническом паспорте. Нужный для подсчёта параметр указывают, обычно, как Hi и равен он 87—92%.
• Рекомендуемая мощность агрегата в кВт (найденная по прошлой формуле).

В технических документах производители указывают средние значения расхода топлива. Если же рассчитать всё самостоятельно, будет понятно, что на 10 кВт мощности при КПД около 92% требуется за час 1,12 кубометров голубого топлива.

Необходимые данные также рассчитываются на сайтах производителей газовых котлов и найти в технической документации.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как рассчитать мощность для газового котла.

Последствия неправильного выбора

В случае неправильного выбора и установки, помещение станет пожароопасным — поэтому и требований для установки так много. Ни в коем случае не пренебрегайте подсчётами и сверяйте характеристики помещения, производительность котла и другие данные. Слишком мощный прибор при работе на низких мощностях быстро выйдет из строя. Да и расходы на оборудование и топливо станут куда больше, чем могли быть при правильном выборе аппарата. Так что в установке газового котла самое важное — его выбор по характеристикам.

Как подобрать мощность котла для отопления жилого помещения? — обновлено 25.02.2020

Многие покупатели интернет-магазина компании «Теплодар» обращаются к нам с просьбой подобрать твердотопливный котел по отапливаемой площади, но сразу же теряются, когда консультант в ответ начинает расспрашивать о конструктивных особенностях здания. Не все понимают, что высота потолков, материал фасадной стены и характеристики стеклопакетов – это важные исходные данные, необходимые для точного расчета мощности котла отопления. Мы всегда рады помочь в вопросах выбора оборудования и стараемся учесть все особенности отапливаемого объекта. В данной статье мы хотим рассказать о методиках расчета мощности котлов и способах, которые используются для приблизительной оценки этого параметра.

Содержание:

1. Для чего рассчитывают мощность?
2. Способы расчета мощности
3. Мощность котлов «Куппер»

Для чего рассчитывают мощность?

Человеку, который много лет прожил в доме с централизованным отоплением, а затем решил построить загородный коттедж, не всегда понятно для чего вообще нужны эти расчеты. Мы часто слышим просьбы «Дайте мне котел помощнее!» или, наоборот, «Зачем мне такая высокая мощность? Мне нужен экономичный котел». Такой подход к комплектации системы отопления часто оборачивается разочарованием.

Ошибки в выборе котла бывают двух видов:

Недостаточная мощность.

В доме будет комфортно в межсезонье, но во время сильных морозов его владельцу придется отчаянно искать дополнительные способы обогрева. Недостаток мощности котла придется компенсировать установкой электрических обогревателей, и это скажется на бюджете, поскольку электричество на сегодняшний день остается самым дорогим энергоносителем.

Избыточная мощность.

У любого котла есть диапазон регулирования производительности. У наиболее современных бытовых моделей он достигает 30 – 100 %. В сильные морозы котел с избыточной мощностью скорее всего будет работать нормально. Но в межсезонье, когда потребность в тепле невысокая, даже 30 % от номинальной мощности будет много. Избыток тепла, а вместе с ним и деньги, потраченные на топливо, будут уходить в воздух. У газового котла будет наблюдаться так называемое тактование горелки – частое срабатывание клапана. Кроме того, стоимость котла и его мощность тесно связаны, то есть пользователь начинает переплачивать уже при покупке оборудования.

Подробнее про тактование газовых горелов можно прочитать на нашем Дзен-канале.

Безошибочно подобрать мощность котла означает получить комфорт в доме и оптимальные расходы на отопление.

Способы расчета мощности

Существует несколько способов примерного (оценочного) расчета мощности котлов для отопления дома. И точность результатов будет зависеть от сложности алгоритма. Чем больше факторов будет учтено, тем меньше вероятность ошибки.

Расчет по площади

Один из наиболее популярных способов расчета мощности котла отопления – по площади дома. Им часто пользуются продавцы в магазинах отопительного оборудования при консультировании клиентов. Чтобы рассчитать мощность (в кВт) суммарную площадь помещений (в м²) делят на 10.

Пример: для дома площадью 120 м ² нужен котел мощностью 12 кВт

Недостатки этой простой формулы состоят в том, что она «работает» только для средней полосы России, не учитывает высоты потолков помещений, качества утепления фасадных стен и многих других факторов. Ее можно использовать только для оценки мощности, поскольку погрешность результата может достигать 40 %.

В некоторых источниках авторы предлагают использовать поправочные коэффициенты, чтобы скорректировать результат.

Пример: коэффициент, учитывающий качество теплоизоляции:

• 0,8 – хорошее утепление;
• 1,0 – нормальное утепление;
• 1,2 – плохое утепление.

Как это работает, понять сложно, поскольку «плохое» и «хорошее» – это только субъективные оценки, а не конкретные данные, показывающие сопротивление теплопередаче. Подобная история – с поправочными коэффициентами для остекления. Он меняется в зависимости от количества стекол в пакете, но не учитывает площадь окон.

Обратите внимание на работу онлайн фильтра в каталоге компании «Теплодар»: если вы зададите значение площади 100 м², то в результатах выдачи будут котлы «Куппер» мощностью от 10 до 15 кВт.

Онлайн калькуляторы

На сайтах многих производителей котельного оборудования – преимущественно зарубежных – можно найти так называемые онлайн-калькуляторы, при помощи которых можно подобрать мощность котла для отопления собственного дома. Алгоритмы большинства из них построены на расчете теплопотерь – самой точной на сегодняшний день методике, которая дает безошибочные результаты.

Чтобы рассчитать мощность котла, «правильный» онлайн-калькулятор затребует внушительный перечень исходных данных:

Разницу наружной и внутренней температур.

Чтобы не получить недостатка мощности, рекомендуется брать минимальные значения в самые холодные дни. Теплопотери растут с увеличением разницы температур линейно.

Площадь, толщину и материал всех фасадных стен.

В калькуляторах заложены коэффициенты сопротивления теплопередаче для большинства известных конструкционных и теплоизоляционных материалов. Если фасадные стены имеют многослойную структуру (сложный пирог утепления), нужно указывать материал и толщину каждого слоя, включая пароизоляционные и ветрозащитные пленки. В некоторых домах жилые комнаты соседствуют не с улицей, а с неотапливаемыми помещениями. Тепло уходит через разделяющие их перегородки, но формула расчета немного отличается от алгоритма для фасадных стен.

Данные о фундаменте и кровле.

Учитывается также соседство с неотапливаемыми подвальным и чердачным помещениями. Если вы ведете расчет мощности газового котла для городской квартиры в многоэтажном доме, которая находится на средних этажах, пол и потолок «выбрасывают» из перечня источников теплопотерь.

Площадь остекления и данные по количеству камер в стеклопакетах.

Алгоритм расчета разработан для домов и квартир, построенных по типовым проектам и имеющих радиаторное отопление. Для помещений с панорамным остеклением «от пола до потолка» и канальными радиаторами с принудительной конвекцией нужен совершенно другой принцип расчета. Тепловые приборы такого типа создают эффективную воздушную завесу, которая является не только источником обогрева, но и дополнительным слоем теплоизоляции.

Производительность принудительной и естественной вентиляции.

Можно до бесконечности утеплять стены, но вентиляция так и останется источником теплопотерь. Дом не должен быть термосом и кратность воздухообмена должна соответствовать санитарным требованиям.

Основная проблема выбора мощности котла отопления при помощи онлайн-калькулятора состоит в том, что он «знает» далеко не все стеновые строительные материалы. В таком случае данные по ним приходится искать самостоятельно, а расчеты выполнять вручную. Это более трудоемкий процесс, и вероятность ошибки здесь зависит от внимательности.

Есть несколько моментов, которые нужно учитывать при добавлении мощности на приготовление санитарной горячей воды. Принцип расчета зависит от способа ее нагрева. Существуют котлы с приоритетом ГВС и без него. Первые – это дчнтурные настенные модели с вторичным теплообменником, который выполняет функции проточного водонагревателя. Вторые – одноконтурные с бойлером косвенного нагрева (накопительной емкостью). Если Вы подбираете настенный газовый котел для небольшого дома или квартиры, его расчетная мощность без учета ГВС редко превышает 10 – 12 кВт. Однако для нагрева воды в проточном режиме необходимо не меньше 20 кВт. Соответственно, вы получите избыток мощности по отоплению. Обратите внимание на параметры основной горелки: она должна иметь ступенчатую или плавную модуляцию мощности.

Если используется бойлер косвенного нагрева, нужна его паспортная мощность и суточный расход горячей воды. По этим данным можно посчитать теплопотери на ГВС.

Мощность котлов «Куппер»

Наша компания производит твердотопливные котлы «Куппер» в широком диапазоне мощностей. Вы можете выбрать модель для отопления гаража, дачи, большого частного дома или коттеджа. Мы предлагаем котлы мощностью от 10 до 42 кВт, отличающиеся высокой эксплуатационной надежностью. Наше оборудование можно эксплуатировать в системах отопления с принудительной и естественной циркуляцией.

В интернет-магазине компании «Теплодар» вы также найдете гидравлические разделители с функцией теплоаккумулятора. Эти устройства позволяют эксплуатировать систему отопления с котлом избыточной мощности.

Чтобы получить консультации по выбору отопительных котлов и гидравлических разделителей, а также заказать оборудование, свяжитесь с консультантами компании «Теплодар» по контактному телефону.

Онлайн калькулятор расчета отопления дома, расчет мощности газового котла

Статья подготовлена при информационной поддержке компании Теплодар.

Автономное отопление для частного дома доступно, комфортно и разнообразно. Можно установить газовый котел и не зависеть от капризов природы или сбоев в системе централизованного отопления. Главное, правильно выбрать оборудование и рассчитать теплопроизводительность котла. Если мощность будет превышать потребности помещения в тепле, то деньги на установку агрегата будут выброшены на ветер. Чтобы система подачи тепла была комфортной и финансово выгодной, на стадии ее проектирования нужно сделать расчет мощности газового котла отопления.

Основные величины расчета мощности отопления

 

Самый простой способ получить данные теплопроизводительности котла по площади дома: берется 1 кВт мощности на каждые 10 кв. м. Однако эта формула имеет серьезные погрешности, ведь не учитываются современные строительные технологии, вид местности, климатические перепады температур, уровень теплоизоляции, использование окон с двойными стеклопакетами, и тому подобное.

 

Чтобы сделать боле точный расчет мощности отопления котла нужно учесть целый ряд важных факторов, влияющих на конечный результат:

• габариты жилого помещения;
• степень утепления дома;
• наличие стеклопакетов;
• теплоизоляция стен;
• тип здания;
• температура воздуха за окном в самое холодное время года;
• вид разводки отопительного контура;
• соотношение площади несущих конструкций и проемов;
• теплопотери строения.

В домах с принудительной вентиляцией расчет теплопроизводительности котла должен учитывать количество энергии, необходимой для обогрева воздуха. Специалисты советуют делать зазор в 20% при использовании полученного результата тепловой мощности котла на случай непредвиденных ситуаций, сильного похолодания или снижения давления газа в системе.

При необоснованном повышении тепловой мощности можно снизить эффективность работы отопительного агрегата, повысить расходы на покупку элементов системы, привести к быстрому износу комплектующих.  Вот почему так важно правильно сделать расчет мощности котла отопления и применить ее к указанному жилищу. Получить данные можно по простой формуле W=S*W_уд, где S – площадь дома, W- заводская мощность котла, W_уд– удельная мощность для расчетов в определенной климатической зоне, ее можно корректировать согласно особенностям региона пользователя. Результат нужно округлить к большому значению в условиях утечки тепла в доме.

Для тех, кто не хочет терять время на математические расчеты можно использовать калькулятор мощности газового котла онлайн. Просто вести индивидуальные данные особенностей помещения и получить готовый ответ.

Формула получения мощности отопительной системы

Калькулятор мощности котла отопления онлайн дает возможность за считаные секунды получить необходимый результат с учетом всех вышеперечисленных характеристик, которые влияют на конечных результат полученных данных. Чтобы правильно воспользоваться такой программой, необходимо ввести в таблицу подготовленные данные:  вид остекления окна, уровень теплоизоляции стен, соотношение площадей пола и оконного проема, среднестатистическую температуру снаружи дома, число боковых стен, тип и площадь помещения. А после нажать кнопку «Рассчитать» и получить результат по теплопотерям и теплопроизводительности котла.

Благодаря такой формуле каждый потребитель сможет за короткое время получить нужные показатели и применить их  в работе по проектированию отопительной системы.

Подобрать котел нужной мощности можно на сайте компании Теплодар https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/ котлы отопления от производителя. Формула производительности котла

Видео по теме мощности котла

Видео:

Видео:

Видео:

Расчет мощности газового котла для частного дома по площади

Одним из важнейших критериев, определяющим выбор источника тепла для частного дома, является его тепловая мощность. Ее должно быть достаточно для обогрева всех комнат здания в самые холодные дни. Чтобы правильно подобрать оборудование и потом не беспокоиться о недостатке тепла зимой, стоит выполнить рекомендации о том, как рассчитать мощность газового котла.

Методы выполнения расчетов

Менеджеры торговых сетей, продающие нам отопительное оборудование, рекомендуют выполнять расчет газового котла по площади дома. Метод состоит в том, что для определения потребной тепловой мощности принимается укрупненное удельное количество теплоты, приходящееся на 1 м2 отапливаемых помещений. Его значение всегда одинаково и составляет 100 Вт тепловой энергии на 1 м2. По общей площади здания находят количество теплоты, потребное для его отопления, а затем предлагают ближайший теплогенератор из модельного ряда.

Приведенный способ годится для укрупненного расчета, но в нем учтен слишком большой запас, за который вам придется выложить свои деньги. Если для обычных одноэтажных домов это еще приемлемо, то в случае с утепленными зданиями или коттеджами в 2 и более этажа погрешность становится слишком большой. На практике газовый котел мощностью 10 Квт способен обогреть площадь не 100 м2, а 120—130 м2 здания. По этой причине лучше произвести все расчеты самостоятельно, пользуясь более точной методикой, приведенной ниже.

Определение исходных данных

Холод проникает в здание двумя способами: через строительные конструкции (наружные стены, окна, двери, кровлю и полы) и вместе с вентиляционным воздухом. Задача системы отопления любого жилого строения – компенсировать тепловые потери через внешние ограждения и нагреть холодный приточный воздух, попадающий в помещения извне. Поэтому и вычисления производятся в два этапа.

Перед тем как рассчитать мощность котла, следует учесть следующие моменты:

1. Размеры всех строительных конструкций дома. Если проектная документация на здание отсутствует, то надо каждую стену, дверь или окно измерить рулеткой со стороны улицы. При этом для удобства сразу же высчитывать площадь каждого наружного ограждения S (м2).
2. Толщина внешних ограждений. Когда нет чертежей, ее тоже можно измерить.
3. Из чего построен дом? Нужно как можно точнее определить материалы стен, кровли, пола.
4. Температура наружного воздуха в самые холодные дни.
5. Средняя температура внутри здания, которая вам необходима.

Совет! Обычно наружные стены и другие конструкции коттеджей строятся из нескольких материалов – основного и облицовочного, например, — кирпич и утеплитель. Поэтому для вычислений надо найти толщину каждого слоя δ (м).

Когда состав строительных материалов известен, следует для каждого из них найти в справочной литературе коэффициент теплопроводности λ, он выражается в Вт/(м · ºС). Теперь можно приступать к расчету.

Порядок вычислений

Первый этап, с которого начинается расчет мощности газового котла, состоит в определении потерь тепла сквозь строительные конструкции. Для начала надо найти термическое сопротивление R (м2 ºС / Вт) каждой из них по формуле:

R = δ / λ

Величину термического сопротивления необходимо найти для каждого слоя стройматериала, из которого состоит та или иная ограждающая конструкция, после чего полученные значения складываются, это показано на примере стены:

Rстены = Rкирпича + Rутеплителя

Следующий шаг – нахождение количества теплоты, уходящего через каждую из стен:

Qстены = 1/Rстены х (tв – tн) х Sстены

В приведенной формуле:

• Qстены – уходящее через строительную конструкцию тепло, Вт;
• Sстены – площадь наружного ограждения, найденная ранее, м2;
• tв – требуемая температура внутри дома, ºС;
• tн – температура на улице в самые холодные дни, ºС.

По этой же формуле находят количество уходящего тепла сквозь кровлю, окна и двери, остается только просчитать полы. Для подбора котла по площади надо нарисовать план здания, соблюдая масштаб и толщину ограждений. Затем отложить от внешней линии наружной стены 2 м и провести параллельно вторую линию внутри дома, а еще через 2 м – третью.

Получились зоны пола шириной 2 м, потребуется найти площадь каждой из них и поочередно подставить в предыдущую формулу:

Q1 зоны = 1/R1 зоны х (tв – tн) х S1 зоны

Для упрощения задачи величины R для каждого сектора прописаны в нормативной документации, и участвуют в подсчете мощности для отопления частного дома. Это избавляет от необходимости определять толщину бетонных или растворных стяжек и коэффициент теплопроводности материалов, так как это не всегда возможно. Данные величины представлены в таблице.

Важно! На секторы разбивают только полы, контактирующие с землей, перекрытия второго и последующих этажей в расчет не принимаются!

После нахождения потерь теплоты в каждой зоне все полученные значения складываются:

Qпола = Q1 зоны + Q2 зоны + Q3 зоны + Qостальных полов

Также складываются все результаты подсчетов по ограждающим конструкциям:

Qобщ = Qстен + Qокон + Qдверей + Qкровли + Qполов

Найденная величина Qобщ – это и есть теплопотери всего здания.

Затраты тепла на нагрев вентиляционного воздуха

В помещениях жилого дома для нормальной жизнедеятельности людей, проживающих в нем, организовывается общеобменная вентиляция. Некоторое количество отработанного воздуха удаляется вытяжками, а на его место приходит свежая воздушная масса с улицы. Тепловая мощность газового котла используется для ее нагревания, поэтому нахождение затрат на этот нагрев является вторым этапом вычислений.

Методика расчета проста и берется из школьного курса физики:

Qвент = cm (tв – tн), где:

• Qвент – теплота для подогрева вентиляционного воздуха, Вт;
• m – масса подогреваемого воздуха;
• (tв – tн) – то же, что и в предыдущих формулах;
• с – значение удельной теплоемкости воздушной смеси, равняется 1.003 кДж / (кг ºС) или 0.28 Вт / (кг ºС).

Массу воздушной смеси для нагрева находят умножением ее количества в м3 на плотность, которая зависит от температуры. Например, плотность воздуха при температуре минус 20 ºС равна 1.396 кг / м3. Числовые значения плотности для различных температур можно отыскать в справочной литературе либо в интернете.

Количество приточного воздуха (м3/ч) определяется в зависимости от назначения жилого помещения. В комнатах с постоянным нахождением людей воздушная среда должна меняться один раз в час, значит, количество будет равным объему этих комнат. Для кухни нормативными документами установлен объем вытяжки в размере 100 м3/ч из-за газовой плиты, для санузла – 25 м3/ч и так далее, данные нормативы есть в соответствующей документации. Объемные расходы воздушных масс во всех комнатах суммируются, переводятся в массу и подставляются в формулу, приведенную выше. На этом второй этап закончен.

Результаты, полученные на первом и втором этапах, складываются и получается искомая величина потребной тепловой мощности. Учитывая, что газовым котлам необходим некоторый нормированный запас для стабильной работы, найденную величину умножают на коэффициент 1.2.

Заключение

Подобным способом мощность вычисляют специалисты по отоплению, обычному домовладельцу такая задача может показаться неподъемной. По этой причине методика несколько упрощена, что не окажет существенного влияния на результат. Потребуется выделить для этого время, запастись терпением и разобраться в вопросе, тогда вы будете уверены в правильном подборе мощности теплогенератора.

Как рассчитать мощность котла отопления по площади дома

Котел для автономного отопления зачастую выбирается по принципу как у соседа. А между тем это важнейший прибор, от которого зависит комфорт в доме. Здесь важно правильно выбрать мощность, так как ни ее излишек, ни тем более недостача пользы не принесут.

1 Теплоотдача котла – зачем нужны расчеты

Система отопления должна полностью восполнить все теплопотери в доме, для чего и проводится расчет мощности котла. Здание постоянно выделяет тепло наружу. Теплопотери в доме бывают различными и зависят от материала контруктивных частей, их утепления. Это влияет на расчетные показатели теплового генератора. Если подходить к расчетам максимально серьезно, следует заказать их у специалистов, по результатам подбирается котел и рассчитываются все параметры.

Самому рассчитать теплопотери не очень сложно, но требуется учитывать множество данных о доме и его составляющих, их состоянии. Более легким способом является применение специального прибора для определения тепловых утечек – тепловизора. На экране небольшого прибора отображаются не расчетные, а фактические потори. Он наглядно показывает места утечек, и можно принять меры для их устранения.

А может, никакие расчеты не нужны, просто взять мощный котел и дом теплом обеспечен. Не все так просто. В доме действительно будет тепло, комфортно, пока не придет пора кое о чем задуматься. У соседа такой же дом, в доме тепло, а за газ он платит намного меньше. Почему? Он рассчитал необходимую производительность котла, она у него на треть меньше. Приходит понимание –  совершена ошибка: покупать котел без расчета мощности не следует. Потрачены лишние деньги, часть топлива расходуется впустую и, что кажется странным, недогруженный агрегат быстрее изнашивается.

Слишком мощный котел можно догрузить для нормальной работы, например, задействовав для нагрева воды или подключить ранее не отапливаемое помещение.

 

Система отопления

Котел с недостаточной мощностью не обогреет дом, будет постоянно работать с перегрузкой, что приведет к преждевременному выходу из строя. Да и топливо он будет не просто потреблять, а жрать, и все равно хорошего тепла в доме не будет. Выход один – установить другой котел. Деньги ушли на ветер – покупка нового котла, демонтаж старого, установка другого – все не бесплатно. А если учесть еще моральные страдания из-за совершеной ошибки, возможно, отопительный сезон, пережитый в холодном доме? Вывод однозначный – покупать котел без предварительных расчетов нельзя.

2 Рассчитываем мощность по площади – основная формула

Наиболее простой способ расчета необходимой мощности прибора теплогенерации – по площади дома. При анализе расчетов, проведенных на протяжении многих лет, была выявлена закономерность: 10 м² площади можно отопить должным образом, используя 1 киловатт теплоэнергии. Это правило справедливо для зданий со стандартными характеристиками: потолок высотой 2,5–2,7 м, утепление среднее.

Если жилье вписывается в эти параметры, измеряем его общую площадь и приблизительно определяем мощность теплового генератора. Результаты расчетов всегда округляем в сторону увеличения и немного увеличиваем, чтобы иметь в запасе некоторую мощность. Используем очень простую формулу:

W=S×W_уд/10:

• здесь W – это искомая мощность теплового котла;
• S – общая отапливаемая площадь дома с учетом всех жилых и бытовых помещений;
• W_уд – удельная мощность, необходимая для отопления 10 квадратных метров, корректируется для каждого климатического пояса.

Способ расчета необходимой мощности прибора теплогенерации

Для наглядности и большей ясности рассчитаем мощность теплогенератора для кирпичного дома. Он имеет размеры 10×12 м, умножаем и получаем S – общую площадь, равную 120 м². Удельную мощность – W_уд принимаем за 1,0. Производим расчеты по формуле: площадь 120 м² умножаем на удельную мощность 1,0 и получаем 120, делим на 10 – в результате 12 киловатт. Именно котел отопления мощностью 12 киловатт подойдет для дома со средними параметрами. Это исходные данные, которые будем корректировать в ходе дальнейших расчетов.

На рынке очень много агрегатов с подобными характеристиками, например, твердотопливные котлы из линейки «Куппер Эксперт» от компании Теплодар, мощность которых варьируется от 15 до 45 киловатт. Более подобно ознакомиться с остальными характеристиками и узнать цену можно на официальном сайте производителя https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/.

3 Корректируем расчеты – дополнительные моменты

На практике жилье со средними показателями встречается не так уж часто, поэтому при расчетах системы учитываются дополнительные параметры. Об одном определяющем факторе – климатической зоне, регионе, где будет использоваться котел, речь уже шла. Приведем значения коэффициента W_уд для всех местностей:

• средняя полоса служит эталоном,  удельная мощность составляет 1–1,1;
• Москва и Подмосковье – результат умножаем на 1,2–1,5;
• для южных регионов – от 0,7 до 0,9;
• для северных областей она поднимается до 1,5–2,0.

В каждой зоне наблюдаем определенный разброс значений. Поступаем просто – чем южнее местность в климатической зоне, тем ниже коэффициент; чем севернее, тем выше.

Приведем пример корректировки по регионам. Предположим, что дом, для которого рассчеты проводились раньше, расположен в Сибири с морозами до 35°. Берем W_уд равное 1,8. Тогда полученное число 12 умножаем на 1,8, получаем 21,6. Закругляем в сторону большего значения, выходит 22 киловатта. Разница с первоначальным результатом почти вдвое, а ведь учитывалась всего одна поправка. Так что корректировать расчеты необходимо.

Кроме климатических условий регионов, для точных расчетов учитываются и другие поправки: высота потолка и теплопотери здания. Среднестатистическое значение высоты потолков – 2,6 м. Если высота значительно отличается, высчитываем значение коэффициента – фактическую высоту делим на среднюю. Предположим, высота потолка в здании из ранее рассматриваемого примера 3,2 м. Считаем: 3,2/2,6=1,23, округляем, выходит 1,3. Выходит, для обогрева дома в Сибири площадью 120 м² с потолками 3,2 м требуется котел 22 кВт×1,3=28,6, т.е. 29 киловатт.

Также очень важно для правильных расчетов принимать во внимание теплопотери здания. Тепло теряется в любом доме, независимо от его конструкции и вида топлива. Через слабо утепленные стены может уйти 35% теплого воздуха, через окна – 10% и больше. Неутепленный пол заберет 15%, а крыша – все 25%. Даже один из этих факторов, если он присутствует, следует принимать во внимание. Используют специальное значение, на которое умножают полученную мощность. Он имеет такие показатели:

• для кирпичного, деревянного или дома из пеноблоков, которому более 15 лет, с хорошим утеплением, К=1;
• для других домов с неутепленными стенами К=1,5;
• если у дома, кроме неутепленных стен, не утеплена крыша К=1,8;
• для современного утепленного дома К=0,6.

Вернемся к нашему примеру для расчетов – дому в Сибири, для которого по нашим расчетам понадобится нагревательное устройство мощностью 29 киловатт. Предположим, что это современный дом с утеплением, тогда К= 0,6. Подсчитываем: 29×0,6=17,4. Добавляем 15–20%, чтобы иметь запас на случай экстремальных морозов.

Итак, мы рассчитали требуемую мощность теплогенератора, используя следующий алгоритм:

1. Узнаем общую площадь отапливаемого помещения и делим на 10. Число удельной мощности при этом игнорируется, нам нужны средние исходные данные.
2. Учитываем климатическую зону, где находится дом. Ранее полученный результат умножаем на коэффициентый показатель региона.
3. Если высота потолка отличается от 2,6 м, учитываем и это. Узнаем коэффициентное число, поделив фактическую высоту на стандартную. Мощность котла, полученную с учетом климатической зоны, умножаем на это число.
4. Делаем поправку на теплопотери. Предыдущий результат умножаем на коэффициентный показатель теплопотерь.

Размещение котлов для отопления в доме

Выше речь шла исключительно о котлах, которые используются исключительно для отопления. Если прибор используется для нагрева воды, рассчетную мощность следует увеличить на 25%. Обращаем внимание, что резерв для подогрева рассчитывается после коррекции с учетом климатических условий. Полученный после всех расчетов результат довольно точный, его можно использовать для выбора любого котла: газового , на жидком топливе, твердотопливного, электрического.

4 Ориентируемся на объем жилья – используем нормативы СниП

Рассчитывая отопительное оборудование для квартир, можно ориентироваться на нормы СНиП. Строительные нормы и правила определяют, сколько тепловой энергии понадобится, чтобы нагреть 1 м³ воздуха в зданиях типовой постройки. Такой способ называют расчетом по объему. В СНиП приводятся такие нормы расхода тепловой энергии: для панельного дома – 41 Вт, для кирпичного – 34 Вт. Расчет простой: объем квартиры умножаем на норму расхода теплоэнергии.

Система отопления

Приводим пример. Квартира в кирпичном доме площадью 96 кв.м., высота потолков – 2,7 м. Узнаем объем – 96×2,7=259,2 м³. Умножаем на норму – 259,2×34=8812,8 Вт. Переводим в киловатты, получаем 8,8. Для панельного дома расчеты проводим аналогично – 259,2×41=10672,2 Вт или 10,6 киловатт. В теплотехнике округление проводят в большую сторону, но, если принять во внимание энергосберегающие пакеты на окнах, то можно округлить и в меньшую.

Полученные данные о мощности оборудования являются исходными. Для более точного результата понадобится коррекция, но для квартир она осуществляется по другим параметрам. Первым делом учитывается наличие неотапливаемого помещения или его отсутствие:

• если этажом выше или ниже располагается отапливаемая квартира, применяем поправку 0,7;
• если такая квартира не отапливается, ничего не меняем;
• если под квартирой подвал или над ней чердак – поправка равна 0,9.

Учитываем также количество наружных стен в квартире. Если на улицу выходит одна стена, применяем поправку 1,1, две –1,2, три – 1,3. Методику расчета мощности котла по объему можно применить и для частных кирпичных домов.

Итак, рассчитать необходимую мощность отопительного котла можно двумя способами: по общей площади и по объему. В принципе, полученными данными можно пользоваться, если дом среднестатистический, умножив их на 1,5. Но если существуют значительные отклонения от средних параметров в климатической зоне, высоте потолков, утеплении, лучше провести коррекцию данных, потому что первоначальный результат может значительно отличаться от окончательного.

Выбор мощности котла для отопления частного дома

Информация о материале

70012

     В подавляющем большинстве частных домов (коттеджей) нагрузкой для котла служат три компонента:
     — система радиаторного отопления;
     — система водяных теплых полов;
     — система приготовления горячей воды для бытовых нужд (горячее водоснабжение – ГВС).
     Подробнее о производителях котельного оборудования и моделях котлов для систем отопления частных домов, можно узнать в обзорах котлов, проведенных специалистами нашей компании.
     Система радиаторного отопления предназначена для покрытия теплопотерь здания и поддержания заданной температуры в его помещениях – это общеизвестный факт. Существуют также варианты «безрадиаторного» отопления, на основе воздушного отопления или отопления системой теплых полов. Один из таких вариантов – на основе теплого пола, рассмотрен нами в отдельной статье «Системы напольного отопления для частного дома. Опыт расчета и создания».
     Тепловая мощность системы радиаторного отопления зависит от многих факторов, основными из которых являются архитектурно-планировочные и конструктивные особенности здания. Анализ теплопотерь реальных частных домов и коттеджей, выполненных в традиционном архитектурном стиле (отсутствие окон от пола до потолка, рациональный контур здания, достаточное утепление ограждающих конструкций) показал, что зависимость мощности системы отопления от площади дома можно представить в виде графика.

График зависимости мощности системы отопления от площади дома.

     Опорными точками показаны теплопотери реализованных проектов систем отопления, проектирование и монтаж которых выполнен специалистами нашей компании. Нетрудно видеть, что удельная мощность системы отопления снижается со значения 127 Вт/м2 для домов меньшей площади (100-150 м2) до 85-80 Вт/м2 для домов площадью 400-500 м2, что несколько не соответствует шаблонной величине 100 Вт/м2, которую обычно используют для предварительного подбора оборудования.
     Объясняется этот кажущийся парадокс тем, что отдельно стоящий дом меньшей площади имеет менее рациональное размещение помещений с точки зрения теплотехники. Например, в теоретическом 2-х этажном доме площадью около 150 м2 по 4 комнаты на этаже – все комнаты будут угловыми, и кроме теплопотерь через стены и окна будут иметь теплопотери через пол на 1-м этаже и через кровлю на 2-м.
     С ростом общей площади дома появляются помещения, смежные с отапливаемыми, а также внутренние (не имеющие наружных стен) помещения. Исходя из этого, удельные теплопотери здания снижаются.
     Усредненные мощности системы радиаторного отопления для домов различной площади приведены в таблице, в графе «Отопление, КВт». Величины в этой графе не зависят от типа отопительных приборов, выбранных Заказчиком (панельные, трубчатые или секционные радиаторы, конвекторы), усредненное количество которых приведено в таблице в графе «Кол-во приборов».

Таблица основных вариантов расчета мощности котла.

     Теплые полы (электрические и водяные) в последние годы получают все большее распространение как средство повышения комфорта пребывания человека в помещении. Анализ технических и экономических характеристик систем теплого пола показал, что, начиная с площади теплого пола в 5-10 кв.м. его целесообразно выполнять водяным.
      При устройстве теплого пола для целей повышения комфортности проживания, его рассчитываемая теплоотдача не превышает 50 Вт/м2, поэтому, в данном случае, теплый пол рассматривается как дополнение к радиаторному отоплению, особенно востребованное в помещениях с покрытием пола типа «керамическая плитка» (кухни, ванные комнаты и т.п.).
     Особенность системы теплого пола – это большая продолжительность работы по сравнению с системой радиаторного отопления, доходящая для отдельных помещений до круглогодичной. Такой график работы предполагает два варианта подключения теплого пола к системе теплоснабжения: при общей площади теплых полов более 20-30 м2 целесообразно подключать теплый пол к отдельному насосно-смесительному контуру в котельной с индивидуальным отопительным графиком. При меньшей площади теплых полов его контуры целесообразно подключать к контуру рециркуляции горячего водоснабжения с использованием специальных узлов для ограничения температуры покрытия пола до необходимой величины. В последнем случае это решение тем более оправдано, что теплые полы устраиваются как раз в помещениях с точками разбора горячей воды – санузлах и кухнях.
      В обоих случаях мощность теплого пола должна быть учтена при подборе котла для системы индивидуального отопления. Усредненные данные по теплым полам приведены в таблице в графах 7 и 8. 
     Система приготовления горячей воды для бытовых нужд для каждого жилого дома зависит, в общем случае, от двух основных факторов: от числа людей, проживающих в доме и от заданной заказчиком степени комфорта для пользования горячей водой.
     При ограниченном количестве точек разбора горячей воды и их компактном расположении внутри здания оптимальным с точки зрения минимизации стоимости будет использование двухконтурного котла со встроенным теплообменником для приготовления горячей воды (ГВС). Недостатки такого решения – это абсолютный приоритет приготовления горячей воды (выключение на время разбора всей системы отопления) и невозможность организовать циркуляцию горячей воды, а значит и теплых полов на ее базе.
     При расчетном расходе горячей воды более 10-12 л/мин необходима установка емкостного водо-водяного нагревателя, т.е. бойлера ГВС. Большинство таких устройств, представленных на рынке отопительного оборудования, имеет дополнительные выводы для устройства контура рециркуляции горячей воды. Контур рециркуляции позволяет существенно повысить комфорт проживания в доме за счет, во-первых, отсутствия ожидания горячей воды для всех точек разбора независимо от их расположения и во-вторых, за счет возможного устройства водяных теплых полов в отдельных помещениях, о чем говорилось выше.
     Дополнительно бойлер ГВС существенно сглаживает неравномерность работы системы отопления за счет покрытия небольших разборов горячей воды без включения котла на нагрев горячей воды.
      В таблице, в графе 6 приведена примерная емкость бойлера, обеспечивающая требуемый объем горячей воды исходя именно из условия комфортного пользования, а также приведена мощность, потребляемая бойлером в режиме длительного водоразбора.
     Штатная автоматика большинства котлов предусматривает режим приоритета приготовления горячей воды, что позволяет снизить установленную мощность котла и оптимизировать затраты на систему отопления в целом.

Выводы

     Данные, приведенные в таблице, являются усредненными, полученными на основе проектов инженерных систем, рассчитанных и смонтированных специалистами нашей компании в коттеджах площадью 150-500 кв.м. за несколько последних лет. Итоговые графы 10 и 11 показывают мощности котлов, необходимые для комфортного проживания в домах, оборудованных системами радиаторного отопления, теплыми водяными полами и бойлерами ГВС с контуром рециркуляции. Характерно, что для домов площадью менее 350 кв.м. определяющим фактором при выборе мощности котла становится наличие бойлера горячего водоснабжения и его разумный объем.
     Не претендуя на роль истины в последней инстанции, данная статья может быть полезной любому Заказчику для предварительного определения мощности котла, который будет установлен в его будущем доме. Окончательно котел подбирают специалисты нашей компании на основе расчета системы отопления, горячего водоснабжения и теплого пола, с учетом требований стандартов и технического задания Заказчика.

Упрощенный расчет системы отопления дома

 

Вступление

Упрощенный расчет системы отопления достаточно точно позволяет произвести предварительный расчет мощности котла отопления и мощности радиаторов для каждой комнаты дома.

Поэтапный упрощенный расчет системы отопления

Начнем расчет с подсчета секций радиаторов.

Расчет радиаторов отопления

Пусть в доме 4 комнаты по 20 кв. метров.

Расчет радиаторов одной комнаты

• Площадь комнаты 20 кв. метров.
• Мощность одной секции купленного радиатора – 170 Вт. ( могут быть от 150 до 220 Вт). На 1 кв. метр площади нужно 100 Вт радиатора.
• Делим 170 Вт на 100Вт и получаем коэффициент 1,7.
• Далее делим 20кв. метров на коэффициент 1,7 получаем 11,8 секций радиаторов. Что на практике означает 12 секций радиаторов, нашей мощности (170 Вт). Добавляем 20% в запас, получаем 14 секций радиатора на комнату 20 кв. метров.

Примечание: обычно запас добавляется на угловую комнату.

Мощность котла

• Мощность котла считаем по нормативной мощности отопления на 1 куб. метр помещения.
• Площадь комнаты 20 кв. метров умножаем на высоту потолка H=2,60 м. Получаем объем комнаты, 52 куб. метра.
• Для моего региона(европейской части СНГ) на 1 куб. метр помещения нужно 40 Вт энергии отопления.
• Умножаем 52 куб метра на 40 Вт, получаем 2080 Вт. Добавляем 20% в запас, выходит 2500 Вт энергии отопления на комнату. Значит на комнату, нужен радиатор 2500 Вт.

Как видим это значение равно предварительному расчету радиатора по секциям.

Выбор труб отопления

По мощности радиатора подбираем трубы отопления по таблице:

Труба	Минимальная мощность радиаторов, кВт	Максимальная мощность радиаторов, кВт
Металлопластиковая труба 16 мм	2,8	4,5
Металлопластиковая труба 20 мм	5	8
Металлопластиковая труба 26 мм	8	13
Металлопластиковая труба 32 мм	13	21
Полипропиленовая труба 20 мм	4	7
Полипропиленовая труба 25 мм	6	11
Полипропиленовая труба 32 мм	10	18
Полипропиленовая труба 40 мм	16	28

Как видим, для рассчитанной системы отопления нужна полипропиленовая труба 25 мм.

В нашем доме, условно, 4 комнаты по 20 кв. метров. Значит суммарная мощность радиаторов 2500 Вт×4=10 кВт. По суммарной мощности можно было бы, подобрать котел отопления мощностью 10 кВт. Но для пиковых нагрузок увеличиваем мощность на 20%, получаем, что нужен котел отопления 12 кВт. Такие котлы есть в продаже.

Это весь упрощенный расчет системы отопления.

©Obotoplenii.ru

Другие стать раздела: Схемы отопления

 

 

% PDF-1.6 % 1 0 объект >>>] / OFF [] / Order [] / RBGroups [] >> / OCGs [6 0 R] >> / Pages 3 0 R / StructTreeRoot 7 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 5 0 obj > / Шрифт >>> / Поля [] >> эндобдж 2 0 obj > поток 2018-01-18T14: 16: 28 + 01: 002018-01-18T14: 16: 28 + 01: 002018-01-18T14: 16: 28 + 01: 00PScript5.dll Version 5.2.2application / pdf

raffaella

uuid: 98c08487-ab2b-4cc6-b1ee-ad8dd1ba0851 uuid: e2aec383-cbd5-49d2-b749-0bdcd4d8f66b Acrobat Distiller 11.0 (Windows) конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 11 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 12 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 13 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 14 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 15 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 16 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 49 0 объект > поток HtWk_1_M) 2vHC \ H * | ^ ޹ s = nLq | zOTW $ NPZeZg ¥ Q UJy & Wm \ mOWUl,>;} rmg} []; U ۮ hSF 7R5p`QE`] oUӒJLv: i) 3s ߼ ҇aϰ; h 1KF -B ‘[= 7W [| bLOFGhOm & MQƍ3 EI \ On: Tg1 e # Mdj $ yS «dYNz [; 5 ޡ hS-.z @ ~) | ֫ m`Wuj َ r & zrbiTwr7wv «n5 + V izNj_ @ P

% PDF-1.4 % 465 0 объект > эндобдж xref 465 81 0000000016 00000 н. 0000001971 00000 н. 0000002180 00000 н. 0000002236 00000 н. 0000003393 00000 н. 0000004031 00000 н. 0000004072 00000 н. 0000004143 00000 п. 0000004195 00000 н. 0000004247 00000 н. 0000018222 00000 п. 0000018452 00000 п. 0000020093 00000 п. 0000021268 00000 п. 0000021298 00000 п. 0000021350 00000 п. 0000021402 00000 п. 0000021454 00000 п. 0000021476 00000 п. 0000036745 00000 п. 0000037135 00000 п. 0000038371 00000 п. 0000038617 00000 п. 0000039852 00000 п. 0000040228 00000 п. 0000040468 00000 п. 0000054787 00000 п. 0000055048 00000 п. 0000055280 00000 п. 0000056033 00000 п. 0000056055 00000 п. 0000056810 00000 п. 0000056832 00000 п. 0000072672 00000 п. 0000073909 00000 п. 0000074039 00000 п. 0000074383 00000 п. 0000074637 00000 п. 0000075414 00000 п. 0000075436 00000 п. 0000076201 00000 п. 0000076223 00000 п. 0000076536 00000 п. 0000077089 00000 п. 0000077406 00000 п. 0000078159 00000 п. 0000078181 00000 п. 0000078887 00000 п. 0000078909 00000 п. 0000079449 00000 п. 0000079471 00000 п. 0000080406 00000 п. 0000080505 00000 п. 0000080528 00000 п. 0000080735 00000 п. 0000082528 00000 п. 0000082604 00000 п. 0000082712 00000 п. 0000084083 00000 п. 0000084155 00000 п. 0000085516 00000 п. 0000086887 00000 п. 0000086994 00000 п. 0000088365 00000 н. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 0000091411 00000 п. 0000091482 00000 п. 0000091656 00000 п. 0000092593 00000 п. 0000093310 00000 п. 0000093389 00000 п. 0000122755 00000 н. 0000125790 00000 н. 0000144565 00000 н. 0000161210 00000 н. 0000177614 00000 н. 0000002371 00000 н. 0000003371 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 466 0 объект > >> эндобдж 467 0 объект > эндобдж 468 0 объект > эндобдж 544 0 объект > поток HT] lV> vbNYIZ,]

tAvu! XA4 & F5IHu} ‘v $ te} |

Как рассчитать утилизацию отходящего тепла

🔊 Слушайте пост

Промышленность теперь живет мантрой поиска эффективного использования энергии.Компании с процессами, требующими высокого потребления энергии, должны стремиться к повышению энергоэффективности и минимизации отходов. Промышленные предприятия все чаще рассматривают методы рекуперации тепла как средство повышения энергоэффективности и устойчивости своего бизнеса.

Лайонел Мейси, основатель и технический директор компании ThermTech Ltd, британский специалист по системам рекуперации отработанного тепла, охлаждения и очистки газа, дает представление о расчетах и ​​понимании отработанного тепла и подчеркивает преимущества, на которые компании могут рассчитывать при реализации отвода отработанного тепла система.

Значительное снижение затрат на энергию, используемую для нагрева воды в паровом котле, может быть достигнуто за счет применения специально разработанной системы теплообмена газ-вода. Предназначен и установлен вокруг выхода дымохода существующего парового котла, отработанный газ заменяется и используется для нагрева воды.

Нагретая вода добавляется к входящей водопроводной воде, питающей котел. В результате повышение температуры воды на входе снижает энергию котла, необходимую для производства пара.

Почему важна рекуперация тепла

Энергоэффективность — постоянная проблема для промышленности. Принятая во всем мире и признанная многими как требование, передовая деловая практика диктует необходимость поиска способов повышения операционной эффективности.

В краткосрочной перспективе выгода от этого снижает счета за топливо и, следовательно, эксплуатационные расходы; в долгосрочной перспективе сокращаются глобальные выбросы углекислого газа.

Большинство промышленных процессов требуют энергии для работы, однако только часть потребляемой энергии используется для каждого процесса.Остальная часть неиспользованной энергии выбрасывается в окружающую среду, обычно в виде тепла, либо в газовой, либо в жидкой форме.

Большую часть этой энергии можно улавливать за счет рекуперации отработанного тепла. Эта энергия может стать источником энергии для трех основных приложений; тепловое отопление, производство электроэнергии и охлаждение.

Тепло либо повторно применяется к тому же процессу, для которого оно было первоначально произведено, либо используется для другого процесса на предприятии.

Расчет потока отходящего тепла

Зная общий расход тепла от потока отходов, можно определить потенциальное значение этого тепла.Следовательно, можно рассчитать стоимость капитального проекта и принять решение, имеет ли проект экономический смысл. Следующая формула определяет, доступен ли достаточный объем для рекуперации отработанного тепла.

Q = S V ρ Cp ΔT

S = Площадь поперечного сечения (м2) сливной трубы / воздуховода
V = Скорость потока (м / сек)
ρ = Плотность среды (кг / м3)
Cp = удельная теплоемкость среды (кДж / кг. ° C)
ΔT = разница температур (° C)

‘Q’ из приведенного выше расчета — это теоретический максимальный расход отходящего тепла, который в идеальной системе доступен для рекуперации, однако не все это отработанное тепло будет рекуперироваться.

Для расчета оптимального значения «Q» требуются дополнительные сведения о текущей установке, например: точные температуры воды или газа на входе и выходе и расположение технологических трубопроводов источника отходящего тепла по отношению к возможному месту установки оборудования для утилизации отходящего тепла.

Преобразование отработанного тепла в эффективный тип носителя для хранения энергии, такой как вода или теплоноситель, при первой же возможности снизит тепловые потери и позволит эффективно перемещать отработанную энергию от ее источника туда, где она будет использоваться.

В большинстве случаев отходящее тепло будет в виде газа, который является неэффективным носителем энергии из-за быстрых потерь энергии. Энергия в газовой форме имеет тепловую постоянную примерно в десять раз меньше, чем у жидкости, в результате чего энергия, поглощенная воздухом, рассеивается в десять раз быстрее. Следовательно, преобразовывая тепло газа в тепло жидкости, жидкость будет сохранять тепло в десять раз дольше.

Расчет стоимости проекта по потоку отходящего тепла

Деловая практика определяет, что рентабельность инвестиций является ключевым критерием принятия решения о том, будет ли проект реализован.Рекуперация тепла не является исключением, и хотя на первый взгляд вы можете рассматривать любое повторное использование потраченной энергии как бонус к «зеленым достижениям» компании и ее влиянию на окружающую среду, бизнес-правила действительно применяются.

Проект рекуперации тепла должен либо снизить затраты на электроэнергию при текущей производительности, либо стремиться к увеличению производительности при текущих уровнях затрат энергии.

Для определения рентабельности, которую получит компания, следует искать обоснование с точки зрения сравнения затрат на энергию существующего процесса до рекуперации тепла и расчетных затрат после установки системы рекуперации тепла.

Во всех проектах по утилизации отработанного тепла рекуперированное тепло будет вытеснять среду, такую ​​как пар, которая должна быть произведена с использованием другого оборудования, такого как бойлер.

Это оборудование также имеет соответствующий КПД, и тепловая мощность всегда меньше подводимой теплоты. Чтобы определить денежную стоимость потока отходящего тепла, используйте приведенные ниже уравнения.

Q = Расход отработанной энергии (кВт / час)
Значение = денежное выражение в час отработанного тепла
Q = максимальный расход отработанного тепла в кВт / час (рассчитано ранее)
Стоимость единицы = удельная стоимость потока отходов в «Валюте» за кВт

Стоимость единицы = Стоимость топлива / КПД

Удельная стоимость = m «Валюта» на кВт
Стоимость топлива = стоимость топлива в валюте на кВт
КПД = КПД неиспользуемого оборудования
(например, паровой котел @ 75% = КПД 0.75)

Достижение лучших результатов

Инжиниринг систем рекуперации тепла довольно сложен, и для разработки проекта компаниям следует обращаться к опытным и надежным партнерам. Прежде чем приступить к работе, важно определить рентабельность инвестиций и определить осуществимость проекта.

При правильном проектировании и применении надежной инженерии можно реализовать систему рекуперации отходящего тепла, которая будет приносить пользу бизнесу в течение многих лет.

Калькулятор экономии AFUE для печей и котлов

О калькуляторе, AFUE, HSPF и КПД печи

Хотите узнать больше о калькуляторе? У вас есть вопросы об эффективности печи и теплового насоса? В следующих параграфах мы поговорим о AFUE, HSPF, BTU, градусо-днях отопления, типах топлива и многом другом.Кроме того, мы научим вас некоторым важным вещам, на которые следует обратить внимание при выборе новой печи / системы отопления для вашего дома.

Как работает калькулятор AFUE?

Калькулятор экономии AFUE разработан, чтобы помочь вам сравнить затраты на отопление печей, котлов и тепловых насосов с различными показателями эффективности (выраженными в AFUE или HSPF) и видами топлива. Калькулятор рассчитывает экономию на отоплении за период в один, пять, десять и пятнадцать лет.

Калькулятор рассчитывает, сколько в год вы тратите на отопление дома, на основе трех основных факторов:

Калькулятор сравнивает текущий метод отопления с новым.Вы можете сравнить свою печь с печами, использующими тот же или другой вид топлива и характеристики AFUE. Вы также можете сравнить свои расходы на отопление с расходами на тепловые насосы с различными показателями эффективности. Попробуйте несколько комбинаций — результаты могут вас удивить!

Чтобы оценить расходы на отопление как можно точнее, калькулятор также основывает свои результаты на нескольких второстепенных факторах, таких как:

Что такое AFUE?

При исследовании печей нельзя не встретить аббревиатуры AFUE.Как указано выше, AFUE означает ежегодную эффективность использования топлива. Это процент, который показывает, насколько эффективно данная печь или котел может использовать свое топливо.

AFUE можно сравнить с SEER (Сезонный годовой коэффициент эффективности), который представляет собой систему оценки эффективности для кондиционеров. И в SEER, и в AFUE большее число указывает на более энергоэффективный блок. Но на самом деле AFUE легче понять, чем его аналог по рейтингу AC. В то время как SEER выражается числом, значение которого трудно расшифровать, AFUE представлен простым процентом.

Например, печь с 80% AFUE эффективна на 80%. Это означает, что 80% потребляемого топлива преобразуется в тепловую энергию, которая обогревает ваш дом. Остальные 20% попадают в дымоход — впустую. 90% -ная печь AFUE использует 90% топлива для обогрева вашего дома, тратя только 10%.

Достичь 100% эффективности (0% отходов) можно только с помощью электрической печи, хотя некоторые печи на природном газе и пропане действительно близки к этому.

Что такое HSPF?

HSPF — коэффициент производительности отопительного сезона — используется для выражения эффективности работы воздушного теплового насоса.Как и AFUE, чем выше число, тем эффективнее работает тепловой насос. Но, в отличие от AFUE, понять HSPF не так просто.

Тепловые насосы более нового поколения обычно имеют рейтинг HSPF от 8 до 13. Число представляет собой общую тепловую мощность (в БТЕ) теплового насоса за отопительный сезон, деленную на электроэнергию (в ватт-часах), потребляемую тепловым насосом за тот же период. время года. Например, тепловой насос с номинальной мощностью 10 HSPF выдает 10 БТЕ тепловой энергии на ватт-час потребляемой электроэнергии.

На первый взгляд HSPF сложно сравнивать с AFUE. Прямое сравнение требует преобразования HSPF в проценты. Мы не будем здесь вдаваться в математику, но после преобразования HSPF в процентное значение, такое как AFUE, мы обнаруживаем, что тепловые насосы имеют эффективность 150–300%. Это означает, что тепловой насос может генерировать на 150-300% больше тепловой энергии по сравнению с количеством потребляемой электроэнергии.

Почему тепловые насосы такие эффективные? Это связано со способностью теплового насоса извлекать тепло из воздуха и доставлять его в ваш дом, а не создавать тепловую энергию из источника топлива (например, газа).

Важно отметить, что тепловые насосы лучше всего работают при температуре выше 32 градусов по Фаренгейту. Таким образом, типично — особенно в холодном климате — комбинировать тепловой насос с резервным источником тепла, таким как электрическая или газовая печь. Использование двух источников тепла гарантирует, что в вашем доме всегда будет жарко, но вы все равно сможете сэкономить на энергии с помощью теплового насоса.

Поскольку тепловые насосы могут нагревать и охлаждать, они также имеют рейтинг SEER. Текущий национальный минимальный стандарт эффективности для тепловых насосов — 14 SEER / 8.2 HSPF.

Также необходимо отметить, что геотермальные тепловые насосы используют другую систему оценки эффективности, чем воздушные тепловые насосы, и не представлены в калькуляторе экономии AFUE.

Как узнать рейтинг эффективности моей печи, бойлера или теплового насоса?

Все новые печи должны указывать на шкафу рейтинг AFUE. Точно так же все тепловые насосы будут иметь желтую этикетку, отображающую их рейтинг HSPF. Для теплового насоса сплит-системы этикетка обычно находится на наружном блоке.Если вы не можете найти рейтинг эффективности, обратитесь к руководству пользователя или найдите модель и серийный номер вашего устройства и обратитесь к производителю или местному подрядчику HVAC.

Более высокое значение AFUE не всегда означает снижение эксплуатационных расходов

AFUE и HSPF предоставляют удобный способ сравнения энергоэффективности различных моделей печей и тепловых насосов. Однако тот факт, что печь или котел имеет более высокое значение AFUE, или просто потому, что тепловой насос более эффективен, чем печь, не означает, что его эксплуатация будет стоить вам меньше.Чтобы получить более точное представление об эксплуатационных расходах, необходимо учитывать тип топлива.

Взаимосвязь между видами топлива и эксплуатационными расходами печи

Калькулятор экономии AFUE использует для сравнения следующие виды топлива:

• Природный газ
• Мазут
• Пропан
• Электроэнергия (принудительный или воздушный тепловой насос)

Как вы понимаете, цена и доступность каждого из этих видов топлива варьируются от места к месту.Кроме того, цены основаны на разных единицах измерения. Калькулятор учитывает оба этих фактора. Например, попробуйте установить Current Heating Method на калькуляторе следующим образом:

• Тип топлива: природный газ
• AFUE Рейтинг 87%
• БТЕ Ввод 80,000

Затем установите Новый метод нагрева на:

• Тип топлива: электрический (принудительный)
• AFUE Рейтинг 99%

Вы заметите, что даже несмотря на то, что электрическая печь эффективна на 99%, ее эксплуатация будет стоить вам на больше в год, чем менее эффективная печь на природном газе.

Это связано с тем, что стоимость природного газа ниже, чем стоимость электроэнергии. (В Соединенных Штатах могут быть районы, где это не так. Но когда вы попробуете этот эксперимент, сравнивая различные типы топлива и рейтинги AFUE / HSPF, вы быстро поймете, о чем мы говорим.) При этом вы все равно можете при установке теплового насоса обходятся дешевле при использовании электричества по сравнению с природным газом из-за их высокоэффективного использования электроэнергии.

Таким образом, эффективность сама по себе не является показателем эксплуатационных расходов.Вы будете очень разочарованы, если замените свою газовую печь на электрическую в надежде сэкономить на расходах на отопление. Единственный раз, когда вы можете полагаться на AFUE как на единственное сравнение, — это при сравнении двух печей с одним и тем же типом топлива. Электропечь 100% AFUE будет стоить меньше в эксплуатации, чем электропечь 90% AFUE. При всех других сравнениях всегда учитывайте тип топлива и связанные с ним затраты.

О БТЕ

Каждая модель конкретной печи часто бывает разных размеров.Размер печи измеряется в BTU, что означает британская тепловая единица. Это единица тепловой энергии, равная количеству тепла, необходимому для повышения температуры одного фунта воды на один градус по Фаренгейту. Например, спичка имеет около 1 БТЕ, а мощность печи составляет десятки тысяч БТЕ. BTU показывает, сколько тепла в час может производить ваша печь из топлива, которое вы заправляете.

Примечание о вместимости

Тепловые насосы, кондиционеры и некоторые печи измеряются в тоннах.Одна тонна не является мерой веса, это примерно 12 000 БТЕ.

Вход и выход БТЕ

Как мы уже установили, не все тепло, выделяемое печью, можно использовать. Часть топлива, потребляемого печью, тратится впустую. Это означает, что печь с заявленной мощностью 100 000 БТЕ на самом деле не создает столько полезного тепла для вашего дома. В большинстве случаев это число относится к входным БТЕ . Если печь в этом примере также имеет AFUE 90%, это означает, что фактический выход БТЕ составляет

.Это число, на которое вам нужно обратить внимание, потому что мощность в БТЕ — это фактическое количество тепла, которое печь будет обеспечивать вашему дому.

Какой размер печи (или теплового насоса) лучше всего подходит для моего дома?

Это подводит нас к вопросу о калибровке. Правильный выбор размера печи или теплового насоса важен для вашего комфорта и энергоэффективности. Если ваша система слишком велика, она будет стоить больше, чем должна, потому что она будет постоянно включаться и выключаться. Кроме того, для более крупных печей и тепловых насосов требуются воздуховоды большего размера, что может создавать проблемы с потерей тепла.Однако, если ваша система слишком мала, она не будет обеспечивать достаточно тепла для обеспечения комфорта в вашем доме.

Какой размер лучше всего подходит для вашего дома? Это вопрос, который вы должны задать профессиональному подрядчику HVAC. Вы можете получить общее представление о размерах печи / теплового насоса в зависимости от климата и площади в квадратных футах, но для получения точных измерений вам необходимо рассмотреть гораздо больше деталей. Качество и количество изоляции, направление, в котором находится ваш дом, есть ли в вашем доме открытая планировка, и многие другие факторы будут указывать на то, сколько именно тепла требуется вашему дому, известное как его тепловая нагрузка.При расчете тепловой нагрузки эти факторы учитываются и указывается оптимальный размер печи / теплового насоса.

Расчет нагрузки даст вам количество тепловой энергии, необходимое для обогрева вашего дома, в БТЕ. Это число должно точно соответствовать выходной BTU (см. Выше) выбранной печи (или тоннажу желаемого теплового насоса). Имейте в виду, что размер, указанный большинством производителей на своих моделях печей, составляет входных БТЕ. Вам нужно будет умножить это число на процент AFUE, чтобы получить выходных БТЕ.

Если у вас впервые устанавливается печь или тепловой насос, настоятельно рекомендуется привлечь профессионального подрядчика по ОВКВ или счетчика энергии для расчета нагрузки. Даже если у вас уже есть печь или тепловой насос, особенно если вы недавно внесли изменения в свой дом (например, обновили окна или изоляцию, или построили пристройку), расчет нагрузки может показать, что ваша система перегружена или недостаточна. размер. Это открытие поможет вам сэкономить деньги на отоплении и поможет вам и вашей семье чувствовать себя комфортно.

Учитывает ли калькулятор климат?

Градусо-дней нагрева и расчетная температура позволяют калькулятору корректировать свои результаты в зависимости от вашего климата. Было бы абсурдно предполагать одинаковые годовые затраты на отопление для идентичной печи (или теплового насоса), установленной в доме в Фэрбенксе, штат Алабама, и в доме в Атланте, штат Джорджия.

Помимо эффективности, можно предположить, что чем холоднее на улице, тем больше энергии потребуется вашей системе отопления для поддержания определенной температуры в помещении.Чем больше холодных дней в году, тем чаще будет работать система отопления; и чем больше он работает, тем больше топлива потребляет.

Вот тут-то и вступают в игру градусо-дни и расчетная температура. За каждым из этих факторов стоит несколько сложных уравнений, но мы избавим вас от кровавых подробностей. Вот основы:

• Градус дней отопления — это количество дней в году, в течение которых ваш дом нуждается в обогреве. Градусные дни отопления помогают калькулятору скорректировать расчет стоимости энергии в зависимости от вашего местного климата.Эти «дни» не имеют прямого отношения к 365-дневному календарному году. День в градусах отопления представляет собой представление о том, насколько и на сколько градусов наружная температура в данный день ниже универсальной базовой температуры 65 градусов по Фаренгейту *. Например, если температура наружного воздуха должна оставаться постоянной 60 градусов в течение 24 часов, это будет считаться 5 HDD (градусами нагрева в днях).
• Расчетная температура в помещении — это температура, которую мы стараемся поддерживать в наших домах.В калькуляторе используется постоянная 70 градусов. Наружная расчетная температура непостоянна. Это зависит от погоды и климата. Вот почему расчетная наружная температура — это средняя температура, при которой в 99% случаев температура в вашем регионе равна этой температуре или превышает ее. По мере того, как разница между расчетной температурой наружного и внутреннего воздуха увеличивается, увеличивается и количество необходимого обогрева. Это еще один способ корректировки результатов калькулятора с учетом климата и региона.

Это, конечно, всего лишь базовое объяснение. Если вы хотите узнать больше о градусо-днях нагрева и расчетной температуре, посетите Energy Vanguard, чтобы прочитать несколько отличных сообщений в блогах по этим темам.

* Годовые градусо-дни отопления усреднены за период 30 лет до 2017 года. Если годы между 2017 и сегодняшним днем ​​были значительно теплее или холоднее, то точность будет колебаться.

Что такое C-фактор?

Ваша система отопления — не единственный источник тепла в вашем доме.Освещение, ваш телевизор, ваша техника, солнечный свет на вашей крыше, даже люди в вашем доме излучают тепло. Калькулятор использует C-фактор для корректировки этого внутреннего тепловыделения, так что калькулятор может дать вам более точный прогноз ваших затрат на топливо для отопления. Коэффициент С 0,77 — это значение по умолчанию, которое учитывает дополнительные источники тепла, присутствующие в среднем домохозяйстве в США.

Отопление Colorado Homes — 10,636

Распечатать этот информационный бюллетень

К.Вайнер ^* (7/19)

Краткая информация…

• 54% всех расходов на электроэнергию в среднем доме в Колорадо идет на отопление. Плотно закрытые, хорошо изолированные дома могут быть намного дешевле в отоплении, чем негерметичные дома с плохой изоляцией. Старые печи и котлы могут иметь КПД всего 56%, в то время как новые блоки могут достигать КПД почти 99%.
• Все здания потребляют меньше тепловой энергии, когда термостаты установлены на более низкие температуры, но некоторые системы центрального отопления лучше работают с регулировкой термостата, чем другие.

Отопление — самая большая статья расходов на электроэнергию для большинства домашних хозяйств в Колорадо. Разнообразные источники топлива, включая природный газ, пропан, электричество и дрова, делают возможности для отопления домов многочисленными, но потенциально огромными. Для аналогичных типов отопительного оборудования может существовать большое разнообразие характеристик и эффективности, и комплексный подход к снижению затрат на тепловую энергию часто не рассматривается. Этот информационный бюллетень предназначен для ознакомления с широким спектром вариантов отопления для домов в Колорадо и предоставления рекомендаций по эффективному отоплению как за счет снижения спроса на энергию, так и за счет использования эффективного оборудования.Рассматриваемые темы включают определение ваших затрат на отопление, подход к эффективности отопления всего дома, различные типы отопительного оборудования, управление вашей системой отопления и другие соображения.

Сколько вы платите за отопление

Месяц	Therms
Дж	140
Ф.	151
M	110
А	72
M	55
Дж	23
Дж	15
А	16
S	39
O	80
N	91
D	129
Итого	921

В среднем 54% всех расходов на электроэнергию в среднем доме в Колорадо идет на отопление.Затраты на отопление для плотно закрытых, хорошо изолированных домов могут сильно отличаться по сравнению с негерметичными и плохо изолированными домами. Все, что вам нужно, чтобы выяснить, сколько тратится на отопление вашего дома в год, — это годовые счета за электроэнергию от местного коммунального предприятия. Поскольку примерно 75% всех домов в штате используют природный газ в качестве основного топлива для отопления, мы рассмотрим пример с использованием общей единицы измерения тепла (см. Таблицу).

Во-первых, определите три месяца наименьшего потребления природного газа — обычно июнь, июль и август.Затем вычислите среднее значение этих месяцев: 23 + 15 + 16 = 54 и 54/3 = 18 термов. Это называется «базовой нагрузкой» и представляет собой количество природного газа, используемого в месяц для других функций, кроме отопления (а именно, горячее водоснабжение и, возможно, приготовление пищи). Затем вычтите базовую нагрузку из годовой суммы, чтобы рассчитать использование тепловой энергии. Для этого сначала умножьте базовую нагрузку 18 термов / месяц на 12 месяцев = 216 термов / год. Вычитая эту годовую базовую нагрузку из общего годового теплового режима, равного 921, вы можете увидеть, что в этом примере для отопления дома используется 705 тепловых единиц в год.Чтобы определить стоимость этих 705 термов, просто умножьте 705 на стоимость одного терма (как указано в ваших счетах), например, 0,70 доллара:

.

705 * 0,70 доллара =
493,50 доллара в год на отопление

Этот расчет полезен по ряду причин. Во-первых, если вы не знаете, сколько в настоящее время платите за отопление, вы можете не понимать, сколько экономии можно ожидать от энергосбережения. Во-вторых, знание ваших годовых расходов на отопление и эффективности вашего отопительного оборудования может помочь вам рассчитать ожидаемую экономию от установки высокоэффективного оборудования (подробнее об этом позже).В-третьих, когда вы также рассчитываете свои затраты на охлаждение и базовую нагрузку, вы должны лучше понимать, в каких приоритетах следует отдавать предпочтение любым инвестициям, которые вы готовы вложить в энергоэффективность.

Подход для всего дома

По материалам журнала Residential Energy, 5-е издание

Вместо того, чтобы покупать крупное отопительное оборудование для обеспечения комфорта в самые холодные зимние дни, инвестиции в оболочку здания позволят использовать меньшее и менее дорогостоящее отопительное оборудование.Быстрый обзор различных путей, по которым тепло оставляет дома на холоде на открытом воздухе зимой, поможет показать, насколько это верно (см. Рисунок выше).

Стрелки выше указывают на различные пути выхода тепла из дома — в основном через потолок, стены и оконные проемы (также известные как окна), а также через различные трещины и щели (утечки воздуха) по всему дому. Стрелки, указывающие влево, описывают источники тепла, необходимые для компенсации этой потери тепла — отопительное оборудование, внутреннее тепло (т.е. от людей или приборов) и солнечного излучения. Целью подхода к отоплению для всего дома является минимизация потерь тепла (стрелки вправо) и максимальное увеличение солнечного тепла, тем самым максимально уменьшая количество тепла, необходимое от активного нагревательного оборудования.

Для этого необходимо заделать трещины и зазоры, чтобы избежать утечки, а изоляцию следует установить на рекомендуемых уровнях вокруг границ кондиционируемых помещений, а также вокруг воздуховодов и труб с горячей водой (если применимо).См. Дополнительные информационные бюллетени по воздушному уплотнению и изоляции для получения дополнительной информации по этим двум темам. Вы также можете как можно больше впустить прямое зимнее солнце через ориентацию на юг и другие пассивные солнечные системы для новых домов, а также правильно управляя оконными решениями, такими как жалюзи и шторы, в существующих домах.

Источник: Residential Energy, 5-е издание

Приведенное выше сравнение показывает, насколько эффективен подход к отоплению всего дома.Как видите, даже средние дома с холодным климатом требуют в три раза больше тепловой энергии, чем хорошо изолированные дома с низкой утечкой воздуха. Из-за этого подрядчики всегда должны выполнять расчет «ручного J», который учитывает «герметичность» и значение изоляции дома — среди других факторов — для определения надлежащего размера нового или заменяемого
отопительного оборудования.

Оборудование центрального отопления: печи и котлы

В Колорадо печи и бойлеры являются наиболее распространенными типами домашнего отопительного оборудования.Печи работают за счет сжигания источника топлива внутри теплообменника и вдува нагретого воздуха в сеть воздуховодов дома с помощью вентилятора. Затем теплый воздух поступает в комнаты дома через индивидуальные обогреватели, а воздух возвращается в печь через решетки и обратные каналы. Бойлеры работают аналогично, за исключением того, что тепло передается воде, а не воздуху, а затем горячая вода или пар распределяются по всему дому, прежде чем вернуться в центральный блок.

Наиболее распространенным показателем эффективности печей и котлов является годовая эффективность использования топлива (AFUE).AFUE учитывает все потери тепла от точки сгорания в дымоход или вентиляционное отверстие, но не учитывает потери тепла в воздуховодах или трубопроводах. Он часто указывается на желтой этикетке Energy Guide, как показано, но также может быть рассчитан путем деления выходной мощности блока (в БТЕ) на вход блока (в БТЕ), как указано на паспортной табличке. Старые блоки могут иметь AFUE всего 56%, в то время как новые высокоэффективные блоки могут достигать AFUE почти 99%.

AFUE печи или котла зависит от ряда факторов, в том числе от того, как он всасывает и отводит воздух для горения, а также от того, насколько размер печи соответствует потребностям дома.

Характеристики, которые следует искать в эффективных печах или котлах, включают:

• Компрессорно-конденсаторные агрегаты для подогрева конденсированных дымовых газов;
• Герметичное сгорание, при котором воздух поступает непосредственно извне через специальную трубу;
• Вентиляторная вентиляция и подача
  воздуха для горения.

Разница в расходах на отопление между установками с низким и высоким КПД может быть значительной. Рассматривая покупку новой печи или котла, используйте Таблицу 1 (предоставленную U.S. Министерство энергетики) для расчета ожидаемой экономии на основе AFUE и текущих затрат на отопление. (Прежде чем использовать эту таблицу, рассчитайте, сколько вы в настоящее время платите за отопление, используя метод, описанный ранее в этом информационном бюллетене.)

Например, предположим, что в настоящее время вы платите 493,50 доллара за отопление своего дома
в течение года (из примера, который мы использовали ранее в информационном бюллетене) с помощью печи с КПД 70%. Установив печь с КПД 90%, вы сэкономите 22,22 доллара на каждой сотне долларов, потраченных на отопление:

$ 493.50/100 = 4,94 и 4,94 * 22,22 =
109,77 долларов США, сэкономленных в год

Когда вы узнаете, сколько вы сэкономите в год, вы легко сможете определить, как быстро вы вернете свои деньги от нового вложения.

Обратите внимание, что для модернизации до высокоэффективных герметичных блоков сгорания может потребоваться новая облицовка дымохода меньшего размера, если существующий дымоход будет обслуживать только нагреватель горячей воды для бытового потребления. Также обратите внимание, что печи и котлы могут работать на электричестве, хотя это встречается гораздо реже.Несмотря на то, что AFUE превышает 95% для блоков с электрическим приводом, расходы, связанные с электрическими печами и котлами, могут быть намного выше, чем для блоков, работающих на природном газе, с более низкими AFUE. Техническое обслуживание печей и котлов должно включать регулярные наладочные работы квалифицированными специалистами, а для печей также следует включать очистку или замену фильтров каждые один-три месяца в течение отопительного сезона.

Оборудование центрального отопления: тепловые насосы

Тепловой насос заслуживает внимания домохозяйств, которые уже являются полностью электрическими, хотят избежать использования горючего газа внутри, заинтересованы в переходе на нулевую чистую энергию и / или хотят обеспечить отопление и охлаждение с помощью одного блока.Два основных типа центральных тепловых насосов на выбор — это воздушные тепловые насосы (ASHP) и наземные тепловые насосы (GSHP). ASHP работают аналогично кондиционерам, но могут нагреваться при обратном потоке: тепло отводится от наружного воздуха и передается хладагенту, протекающему через конденсатор, а затем отводится в дом через внутренний воздухообрабатывающий агрегат и воздуховоды. В то время как старые ASHP становились неэффективными при попытках отвода тепла от воздуха ниже 40 градусов по Фаренгейту, более новые тепловые насосы для «холодного климата» могут отводить тепло из воздуха при температуре ниже 5 градусов по Фаренгейту.(В этом случае ASHP полагаются на катушки электрического сопротивления или резервные печи для обеспечения резервного тепла.) Если вы рассматриваете ASHP, вы захотите посмотреть на коэффициент производительности агрегата в отопительный сезон (HSPF) и сезонный коэффициент энергоэффективности (SEER), чтобы определить его эффективность. . Наиболее эффективные блоки имеют HSPF между 8-10 и рейтингами SEER между 15-18 и могут отдавать в 1,5–3 раза больше тепловой энергии, чем потребляемая электрическая энергия, при правильной установке с правильным количеством заправленного хладагента.Бесканальные «минисплит» ASHP также доступны для обогрева или охлаждения отдельных комнат или пространств в доме.

Изображение поля горизонтальной петли: Air Solutions

GSHP передают тепло с землей, а не с наружным воздухом. Бухты трубопровода проходят от внутреннего насоса блока под землей — горизонтально на глубине не менее 6 футов под землей или вертикально на глубине 250 футов или более — в «кольцевом поле».Горизонтальные кольцевые поля требуют больше места, но их установка обходится дешевле, чем вертикальные петлевые поля. GSHP могут быть более эффективными, чем ASHP, но они также значительно дороже и требуют больших затрат земли для установки. Как и в случае с ASHP, успех системы во многом зависит от качества установки. При использовании электроэнергии из сети Колорадо для питания тепловых насосов их выбросы парниковых газов в настоящее время сопоставимы с выбросами от высокоэффективных печей на природном газе. Однако со временем ожидается, что экологические выгоды от использования тепловых насосов будут расти, поскольку сеть использует больше чистой энергии.

Оборудование центрального отопления: плинтус с электроприводом

Электрический обогрев плинтуса — один из самых дорогих вариантов для домов в Колорадо. Разделение тепла на зоны и правильное регулирование каждой зоны с помощью термостата имеет важное значение для снижения затрат на отопление электрического плинтуса. Качество утеплителей плинтусов значительно различается. Более дешевые модели могут быть шумными и часто плохо контролируют температуру. Ищите этикетки от лабораторий Underwriter’s (UL) и Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA), чтобы убедиться, что продукт соответствует этим стандартам безопасности.Сравните гарантии различных моделей, которые вы рассматриваете.

Гидравлические распределительные системы

В то время как системы отопления, такие как печи, распределяют тепло по воздуху, другое оборудование, такое как бойлеры, может нагревать воду для распределения по всему дому. Подогрев плинтуса горячей водой может обеспечивать различный уровень тепла в разных зонах в зависимости от потребности. Системы водяных водяных водяных полов также можно зонировать, и их проще всего установить при новом строительстве. Хотя эти излучающие системы, как правило, дороже в установке, чем системы плинтусов с горячей водой, они могут отводить тепло более эффективно и предлагать уникальный тип тепла, которым многие наслаждаются.Излучающие трубы могут быть установлены либо в бетонной плите дома, реже в тонком слое бетона или гипса под полом, либо в воздушном пространстве под полом. При установке в фундамент дома из плит время отклика при запросе на изменение температуры помещения является чрезвычайно медленным, так что отступление от него становится непрактичным. Для укладки тонкого слоя бетона на черный пол, не связанный с землей, может потребоваться дополнительная опора для пола. Установка излучающих труб в воздушном пространстве под полом требует нагрева воды до более высоких температур, чем это требуется для других конструкций излучающих полов.Эти более требовательные системы работают лучше всего, когда пол из керамической плитки или другого материала с высокой проводимостью, и, как правило, не могут использовать более низкотемпературное тепло от солнечных систем горячего водоснабжения
.

Обогреватели помещений

Некоторым домашним хозяйствам необходимо обеспечить теплом дополнительную комнату или комнату, которая ранее не кондиционировалась, или, возможно, у них нет системы центрального отопления. В этих случаях варианты включают расширение существующих нагревательных каналов / трубопроводов или использование бесканальных мини-сплит тепловых насосов, отопления на дровах, солнечных систем горячего воздуха или электрических обогревателей.

Воздухоочиститель бесканального мини-сплит. Источник: Hobaica Services

Как и обычные тепловые насосы, бесканальные мини-блоки имеют как внешний конденсатор, так и внутренний воздухообрабатывающий агрегат для нагрева и охлаждения. Разница в том, что кондиционер не подключен к сети воздуховодов, а вместо этого распределяет кондиционированный воздух прямо в помещение. Воздухоочистители могут быть установлены на потолке, внутри подвесного потолка или на стене.Несколько кондиционеров могут распределять кондиционированный воздух от одного наружного конденсаторного агрегата в несколько помещений или зон, а воздухообрабатывающие агрегаты подсоединяются к наружному конденсатору через трубопроводы. Преимущество этих систем заключается в том, что энергия не будет теряться при транспортировке с улицы в помещение, как это часто бывает при обогреве или охлаждении через воздуховоды. К недостаткам этих систем относятся их высокая первоначальная стоимость и ограниченный круг квалифицированных установщиков / сервисных центров в некоторых частях штата.

Дровяные печи и печи на пеллетах подходят как для центрального отопления, так и для отопления помещений. Соображения для этих систем включают ограничения качества воздуха в зависимости от местоположения, эффективность, указанную EPA, правильные размеры и особенности сжигания, а также безопасность горения. В некоторых местах в штате Колорадо может быть ограничено использование дровяных или пеллетных печей как в качестве основного, так и в качестве вторичного источника тепла — подробности уточняйте у местного правительства. По эффективности пеллетные печи могут сжигать топливо более эффективно (более 80% AFUE), чем дровяные печи (63-78% AFUE), но и печи, и топливо более дороги.В пеллетных печах также используются электронные устройства подачи и компоненты, которые сделают их бесполезными в случае отключения электроэнергии и могут усложнить техническое обслуживание. Важно не увеличивать размер дровяной печи или печи на гранулах, поскольку такой размер может привести к тому, что люди будут допустить тление огня, что приведет к увеличению выбросов. Во время установки необходимо соблюдать местные пожарные / строительные нормы, чтобы избежать потенциальной опасности возгорания от использования дровяных печей или печей на гранулах.

Солнечные системы горячего воздуха состоят из плотно закрытого и изолированного стеклянного коллектора с черной металлической поглощающей пластиной, которая обычно устанавливается на южной стороне дома, в окне или на крыше, выходящей на южную сторону.Вентилятор управляет поступлением солнечного тепла в дом от настенных или потолочных агрегатов, а вентилятор или простой заслонка может управлять отбором тепла от агрегатов, установленных на окне. Установки на крыше можно даже подключить к воздуховодам, чтобы расширить распределение солнечного тепла за пределы одной комнаты. Важно отметить, что солнечные коллекторы горячего воздуха могут обогревать пространство только при ярком солнце.

Электрические обогреватели, содержащие жидкость для передачи тепла, обычно выделяют более комфортное тепло, чем ленточные или лучистые электрические обогреватели для помещений или дополнительного тепла. Безопасность — это самая большая проблема для любого из портативных электрических обогревателей: ищите опрокидывающиеся выключатели, которые автоматически отключают обогреватель при его падении, а также защитную решетку или уплотнение, закрывающее электрические нагревательные элементы. Если необходимо использование удлинителя, используйте усиленный шнур калибра 14 или выше.

Управление вашей системой отопления

Все здания потребляют меньше тепловой энергии, когда термостаты установлены на более низкие температуры, но некоторые системы центрального отопления лучше работают с регулировкой термостата, чем другие.Такие системы, как лучистые полы с подогревом в бетонных плитах, которые имеют медленное время реакции на изменения термостата, могут получить выгоду от небольших неудач или даже от их отсутствия. Точно так же и тепловые насосы, и двухступенчатые или регулируемые высокоэффективные печи работают менее эффективно с большими понижениями температуры при нагреве, и включение резервной системы теплового насоса может быть особенно дорогостоящим. Электрические системы наиболее точно управляются либо с помощью программируемых термостатов «удаленного сетевого напряжения», либо «низковольтных».

Как и многие другие технологии, эффективность термостатов зависит от привычек пользователей. В большом исследовании домов с программируемыми термостатами в Калифорнии, только 47% этих домов фактически имели термостаты в «программном режиме» (в то время как другие настраивали их вручную или не регулировали) (Lutz et. Al.). Программируемые термостаты в сочетании с нагревательным оборудованием, обеспечивающим защиту от сбоев, могут существенно повлиять на энергопотребление в доме и становятся все более простыми в использовании.

Общие рекомендации по эффективной настройке термостата в домах с отопительным оборудованием с пониженной температурой:

• Занят / бодрствует: 76-80 охлаждение / 65-68 обогрев;
• Незанятые: 80-83 охлаждение / 60-63 обогрев;
• Спальный режим: 76-80 охлаждение / 60-63 обогрев.

Очевидно, что точки понижения, которые вы выбираете для своего термостата, должны отражать как ваш личный уровень комфорта, так и соображения по энергосбережению. Жильцы домов с различными зонами обогрева должны регулировать температуру для занятых и незанятых частей дома отдельно. Обратите внимание, что незанятые места в доме все равно следует нагревать до температуры значительно выше нуля, чтобы избежать замерзания труб.

Для систем приточного воздуха с регистрами отопления существует распространенный миф о том, что закрытие одного или нескольких из этих регистров в незанятых помещениях позволит сэкономить энергию.Фактически, исследование Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (2003) показало, что закрывающие регистры фактически увеличили потребление энергии в типичных домах в исследовании! Повышенное давление на воздуховоды из-за закрытия регистров привело к потере энергии в самих воздуховодах, и это перевесило любое энергосбережение при закрытии регистра (Калифорнийская энергетическая комиссия). Следует также отметить, что, хотя многие термостаты настроены на непрерывную работу вентилятора, автоматическая настройка вентилятора более эффективна и может сэкономить значительное количество электроэнергии.

Другие соображения

В этом информационном бюллетене рассмотрены наиболее распространенные варианты отопления в Колорадо, но не охвачены все варианты отопления. Для нагрева воды с помощью солнечной энергии см. Наш информационный бюллетень о расширении «Введение в бытовые солнечные системы горячего водоснабжения ». Технологии постоянно развиваются — спросите своего подрядчика об инновационных решениях, которые могут быть подходящими для вашего дома, и тщательно изучите их, прежде чем создавать вложение.

Финансовые стимулы, такие как скидки для коммунальных предприятий и / или налоговые льготы, могут быть доступны для определенных технологий, а не для других, и стимулы, скорее всего, будут доступны только для высокоэффективного оборудования.Поскольку эти стимулы быстро меняются, проверяйте и веб-сайт Energy Star, и www.dsireusa.org, чтобы узнать о льготах на федеральном уровне и уровне штата, а также узнайте у местного правительства и коммунального предприятия о местных льготах.

Также очень важно знать, что каждый раз, когда вы обслуживаете, модернизируете или заменяете газовую (или масляную) систему отопления, вам необходимо заботиться о качестве воздуха. Воздух для горения необходим всем системам отопления на жидком топливе и газе для поддержания процесса горения. Этот воздух поступает в некоторые дома из-за непреднамеренной утечки воздуха или через воздуховоды, которые выходят на улицу.В процессе горения образуются несколько побочных продуктов, которые потенциально чрезвычайно опасны для здоровья человека. Вы можете защитить себя от этой опасности, а также сохранить энергоэффективность, убедившись, что ваша дымоходная система функционирует должным образом и что ваша система отопления должным образом вентилируется. В некоторых случаях также может помочь установка герметичной топки или котла, и всегда полезно проконсультироваться с местным строительным отделом, чтобы убедиться, что эти системы соответствуют нормам.

Выводы

Для домов в Колорадо существует множество вариантов отопления.Факторы, влияющие на выбор системы отопления, включают наличие источников топлива, первоначальные затраты, эксплуатационные расходы, комфорт, техническое обслуживание, безопасность, надежность и выбросы. Снижение потребности в тепле в максимально возможной степени за счет герметизации воздуха и изоляции перед инвестированием в новую систему отопления дома может уменьшить размер и стоимость новой системы отопления и повысить комфорт. Подрядчики должны выполнить «ручной расчет J», чтобы определить надлежащий размер нового или заменяемого отопительного оборудования.Следует использовать любой тип нагревательного оборудования с соответствующими термостатами или регуляторами, чтобы максимизировать эффективность и минимизировать затраты. При установке или замене нагревательного оборудования следует учитывать вопросы безопасности горения и вентиляции.

^* К. Вайнер, Университет штата Колорадо, специалист по распространению экологически чистой энергии. 9/13. Пересмотрено 19 июля.

Государственный университет Колорадо, Министерство сельского хозяйства США и округа Колорадо сотрудничают. Программы расширения CSU доступны всем без исключения.Не предполагается ни одобрения упомянутых продуктов, ни критики не упомянутых продуктов.

В начало страницы.

Площадь поверхности котла

Площадь поверхности котла Поверхность Области могут вводить в заблуждение.
В.Ганапати
Некоторые инженеры считают, что чем больше площадь поверхности, тем лучше котел. дизайн. Это неверно. Сравнение конструкций котлов по поверхности сами по себе области могут ввести в заблуждение. Основное уравнение для передачи энергии:
Q = USDT, где Q = передаваемая энергия, U = общий коэффициент теплопередачи, S = площадь поверхности и DT = средняя логарифмическая разница температур.Для заданных DT и Q S является функцией U. выше U, меньше S и наоборот. Несколько переменных влияют на U в водотрубных котлах, таких как анализ газа, температура, скорость газа, жидкость скорость внутри трубок, размер трубок, расстояние между трубками и конфигурация ребер. В В случае жаротрубных котлов большую роль также играет размер труб.
на примере ниже показана конструкция дымогарного котла-утилизатора для следующих параметры с использованием разных размеров трубок. Пример полностью проработан в моей книге «Настольная книга по котлам-утилизаторам».Представлены только результаты Помните, что долг во всех случаях один и тот же.
газ расход = 100000 фунтов / ч при охлаждении от 1300 до 474 F, при насыщении 150 фунтов на кв. пар.Газовый анализ: объемный% co2 = 12, h3o = 12, n2 = 70 и o2 = 6. Факторы обрастания на стороне газа = 0,002 и 0,001 на стороне пара.

трубка размер, дюйм	1,75×1,521	1,75×1,521	1,75×1,521	2,5×2,238	2.5×2,238	2,5×2,238
скорость, кадр / с	98	123	163	98	123	162
пробирки	1000	800	600	470	375	280
длина, фут	15,75	16,75	18	24,75	26,0	28.5
поверхность, фут2	6269	5333	4298	6812	6710	4673
Ui	9,47	11,08	13,70	8,73	10,29	12,72
DPg, дюйм туалет	2,05	3,34	6,23	1,95	3,16	6,00

(пользовательский интерфейс относится к общему коэффициенту теплопередачи на основе внутреннего диаметра трубы и DPg. — падение давления газа)
Выводы
1.В виде размер трубки уменьшается, требуемая площадь поверхности уменьшается из-за более высокой U. Коэффициент теплопередачи зависит от размера трубы и увеличивается по мере уменьшения диаметра. Корреляции, процедуры расчета см. книги автора.
2. труба требуемая длина уменьшается по мере уменьшения размера трубы для того же давления газа падение и нагрузка. Это примерно 17 футов для 1,75-дюймовых труб против 26 футов для 2,5 в трубках при падении давления газа около 3,4 в вод.
3.As скорость газа увеличивается, площадь поверхности уменьшается, а падение давления газа увеличивается.А Разница в 50% наблюдается между случаями максимальной и минимальной скорости газа.
Следовательно просто смотреть на площади поверхности без оценки других переменных может вводить в заблуждение. закупочные инженеры часто совершают этот грех используя электронные таблицы, когда они представляют данные руководству !! Отныне пожалуйста, избегайте этого! Таблица с указанием площадей бессмысленна без соответствующие коэффициенты теплопередачи, данные о падении давления.
В упаковке Парогенераторы
дюйм в случае блочных водотрубных котлов, есть еще несколько переменных, которые можно запутать инженер.В блочном парогенераторе, например, пароперегреватель могут находиться в разных регионах. У нас есть, например, конвективный и лучистые перегреватели. Особенности лучистых и конвективных пароперегревателей
С расположение пароперегревателя различно в разных конструкциях, среднее значение температура также разная. Площадь печи может быть разной, что приводит к другая температура газа, поступающего в конвекционный банк. влияет не только на конвективное, но и на несветящееся излучение тепла коэффициент передачи.Следовательно, U будет другим, что приведет к значительному разные площади поверхности. Кроме того, расстояние между трубками может быть разным, что влияет на теплообмен в конвективных участках.
Присутствие плавников также может усложнить ситуацию, как обсуждается в другой статье. ребристые трубы вы можете иметь большую площадь поверхности и при этом меньше переносить долг! Нагревать Перенос с ребристыми трубками
Мой Предложение: посмотрите на общую производительность, падение давления газа, мощность вентилятора. расход топлива, расход топлива, выбросы и тут решать.Не делай вывод что, поскольку некоторые поставщики показывают большую площадь поверхности, их бойлер лучше. Также необходимо проверить площади поверхности. Не принимайте значения, указанные в таблицах. опубликовано много лет назад как полностью верное. Некоторые поставщики включают даже Поверхность огнеупора частично покрыта трубами или использовать трубы по окружности площадь поверхности в излучающих секциях вместо площади проекции. Ниже приведен пример блочный водотрубный котел с такой же общей производительностью, но с разной площадью поверхности. Идея состоит в том, чтобы выявить то, что площади поверхности при одинаковых габаритных характеристиках могут быть разными.В котлы вырабатывают 100000 фунтов / ч насыщенного пара под давлением 300 фунтов на кв. дюйм, используя 230 F подаваемая вода при продувке 2%. природный газ является топливом при 10% избытке воздуха. Противодавление в печи 7 вод.ст., КПД 84,3% ВТС и бойлер нагрузка = 100,8 млн БТЕ / ч в обоих случаях.

товар	котел 1	котел 2
печь ширина x высота x длина	6x10x22	6x10x29
печь площадь проекта (дежурство)	802 (36.6)	1026 (40,4)
объемный HRR (БТЕ / фут3ч)	90 500 903 10	68 700 90 3 10
площадь HRR (БТЕ / фут2 · ч)	149 000 90 3 10	116 600 903 10
температура газа на выходе из топки, F	2364	2255
котел температура газа на выходе, F	680	610
экономайзер температура газа на выходе, F	315	315
испаритель поверхность (нагрузка)	3972 (53.7)	4760 (52,1)
экономайзер поверхность (нагрузка)	8384 (10,5)	8550 (8,3)
геометрия	испаритель / экон	испаритель / экон
труб / ряд	15.11	15/10
номер глубокий	66/14	87/10
длина, фут	9,5 / 11	9,5 / 10
Ребра экономайзера	3х.75×0,05×0,157	5x,75×0,05×0,157
поперечный шаг, дюйм	4/4	4,375 / 4

(дежурный выше в миллионах британских тепловых единицах в час. площадь поверхности в кв. фута и скорость тепловыделения на основе HHV)
Поверхность котла-утилизатора Области
С котлы-утилизаторы с ребристыми поверхностями и различной плотностью ребер, есть быть предельно осторожным при оценке площади поверхности. Как показано в статья о теплопередаче оребренных труб, площади поверхности могут варьироваться в пределах 50-200 % за ту же пошлину.

Пример: Газовая турбина HRSG генерирует насыщенный пар под давлением 200 фунтов на кв. от питательной воды при 230 F. Экономайзер не используется. Расход газа = 150 000 фунт / ч при 1000 F. Температура выходящего газа = 423 F. Рабочий режим = 22,74 ММ БТЕ / ч. давление газа drop = 2 в туалете. Расход пара = 22 600 фунтов / ч. Для этих ОДИНАКОВЫХ параметров позвольте нам спроектировать 2 испарителя с различными конфигурациями ребер, как показано ниже, и сравните площади поверхности. размер трубы = 2 x 105 дюймов, коэффициент загрязнения = 0,001 на обе стороны.

товар	вариант 1	вариант 2
труб / ряд	30	27
нет рядов глубиной	14	24
эффективный длина, фут	7	7
ребра	4.5x875x05	2x625x0,05
поперечный поле	4	3,875
общий U	6,46	11,04
поверхность площади, фут2	17 523	10,204

Заключение: Это Как видно из вышеизложенного, использование меньшего размера ребра приводит к более высокому общий коэффициент теплопередачи и, следовательно, меньшая площадь поверхности. также было объяснено в моей статье Теплообмен с ребристыми трубками
разница очень значительная, почти 65%.Следовательно, идя по возрасту норма, такая как 5 квадратных футов на мощность котла в лошадиных силах или какая-то другая изобретенная норма несколько десятилетий назад не должны применяться к водотрубным парогенераторам, особенно с ребристыми трубками. К сожалению, у некоторых инженеров все еще есть эти вводящие в заблуждение концепции и мифы о площадях. Я надеюсь, что некоторые моих статей и моих книг развеяли бы эти представления.

Книги, программы по котлам, котлам-утилизаторам (домашняя страница)
электронная почта Ganapathy

Печь против котла | Какое отопление лучше всего подходит для вашего дома?

Двумя наиболее популярными способами обогрева дома являются домашняя печь или бойлер.У каждой системы есть свои плюсы и минусы, а также затраты, связанные с установкой и обслуживанием.

Давайте сравним основные отличия котла от печи. Узнайте, какая из этих двух систем отопления предлагает наибольшую эффективность, экономию энергии и наибольший комфорт.

Furnace vs Boiler — в чем главное отличие?

Нагревательная печь = Принудительный горячий воздух + воздуховоды.

Водогрейный котел = Принудительная горячая вода + Плинтусы / Радиаторы.

Принудительный водогрейный котел стоит

Газовый котел 3600–5100 долл. США Масляный котел 4100–5 700 долл. США Базовые платы 1 900–3500 долларов

Посмотреть цены в вашем районе Начните здесь — введите свой почтовый индекс

В топке для передачи тепла по дому используется воздух, а в котле — вода. Это самая большая разница между этими системами.

Что касается комфорта, то тепло от котла распределяется по всему дому более равномерно. Однако печное тепло можно комбинировать с системой кондиционирования воздуха (не нужно доплачивать за работу воздуховода).

Как работает печь?

Принудительный воздушный обогрев состоит из топки и системы каналов для циркуляции теплого воздуха. Прохладный воздух в помещении втягивается в воздуховоды, по которым поступает в топку. Здесь воздух фильтруется, нагревается, а затем возвращается в комнату через другую систему воздуховодов.

Печи

доступны в трех различных исполнениях: модели с восходящим потоком, нисходящим потоком и горизонтальные модели. Они могут соответствовать различным требованиям к установке, таким как подвал, чердак или другое ограниченное пространство.

Система приточного воздуха может быть объединена с увлажнителем и воздушным фильтром для улучшения качества воздуха. Это может быть особенно важно, если кто-то из членов вашей семьи страдает астмой или аллергией.

Печь использует в качестве топлива электричество, природный газ или мазут.Газовые печи встречаются чаще всего, особенно в регионах с очень холодными зимами. Прочтите наше руководство о том, как выбрать подходящую печь, и вы получите максимальную энергоэффективность.

Печь с горячим воздухом стоит

Средний диапазон 4 000–4 500 долл. США Высокая эффективность 4500–5 200 долл. США

Посмотреть цены в вашем районе Начните здесь — введите свой почтовый индекс

Как работает котел?

Использование воды для отопления называется радиаторной или жидкостной системой отопления.Он состоит из бойлера горячей воды, плинтуса, циркуляционного насоса, системы труб и радиаторов, которые распределены по разным комнатам дома.

Котел нагревает воду, а затем циркуляционный насос или зональные клапаны распределяют ее по системе труб в радиаторы, которые расположены по всему дому. По мере прохождения горячей воды она выделяет тепло. Как только вода остывает, она возвращается в бойлер для повторного нагрева.

Котлы обычно используют в качестве топлива газ, пропан или масло.

СОВЕТ ПРОФЕССИОНАЛА: Котел, работающий на природном газе, на сегодняшний день является наиболее экономичным способом обогрева вашего дома в США (сравнимым с высокоэффективными бесканальными тепловыми насосами). Даже при относительно низких ценах на нефть за последнее десятилетие (с 2008 г.) природный газ по-прежнему намного более экономичен, чем топочный мазут. Причина этого — полная неэффективность того, как масло распыляется в горелку, чтобы поддерживать пламя, нагревая воду.

Если у вас уже есть водяное отопление, но вы хотите добавить тепла в определенные области вашего дома, подумайте об установке излучающих полов с подогревом.

Принудительный водогрейный котел стоит

Газовый котел 3600–5100 долл. США Масляный котел 4100–5 700 долл. США Базовые платы 1 900–3500 долларов

Посмотреть цены в вашем районе Начните здесь — введите свой почтовый индекс

В доме с одинаковой изоляцией нефть обычно будет стоить на 40-75% дороже природного газа даже при колебаниях цен в течение 5+ лет!

Поэтому, если у вас есть выбор, мы рекомендуем всегда выбирать отопительный котел + газовый котел над топкой с горячим воздухом.

Помимо чисто эксплуатационных затрат, теплый воздух от радиаторов НЕ СУХОЙ, как воздух из воздуховодов, и не содержит пыли / аллергенов / бактерий и т. Д., Которые могут накапливаться и собираются в воздуховодах, в вашем подвале и на воздушных фильтрах печи. !

Что предлагает больше всего комфорта?

Когда дело доходит до отопления, самое важное, чего мы ожидаем, — это надежное тепло, которое равномерно распределяется по всему дому. Это особенно верно в более холодном климате, где худший кошмар каждого домовладельца — проснуться на морозе.

Поддержание постоянной температуры в помещении особенно важно для семей с пожилыми людьми или маленькими детьми, поскольку оба они очень чувствительны к колебаниям температуры / холода.

Вот сравнительная таблица комфорта и удобства, которые можно ожидать от котла и печи.

	Водогрейное отопление (бойлер)	Принудительное воздушное отопление (печь)
Распределение тепла	Даже по комнате	Колебается, в зависимости от расположения каналов
Температурная стабильность	Ровный, без холодных пятен	Может отличаться, в разных частях дома могут быть холодные точки
Уровень шума	Бесшумный	Зависит от качества печи, но никогда не бывает полностью бесшумным
Влажность	Обычный	Воздух может стать очень сухим, и может потребоваться увлажнитель воздуха
Качество воздуха	Чистый	Может содержать пыль и другие аллергены.Для поддержания хорошего качества воздуха необходимо регулярно чистить воздуховоды и регулярно менять фильтры.
Воздуховоды	Нет	Часто
Тепловые зоны	По всему дому можно установить множество зон нагрева для равномерного нагрева	Зонирование сложно провести. Возможна установка максимум трех различных зон, требуется сложная установка воздуховодов
Теплый пол	Легко устанавливается	Невозможно установить
Безопасность	Полностью безопасен	Ребенок может засунуть руки или предметы внутрь вентиляционного отверстия
Тепловые потери	Нет	Да, до 35%

Разница в стоимости установки

Многие выбирают домашнюю печь, потому что она значительно дешевле котла.Стоимость самого устройства и монтажа на в 2-3 раза дороже на котел, чем на топку сопоставимых размеров и КПД.

Средняя цена на газовую печь составляет $ 600–1000 , тогда как цены на газовые котлы для большинства моделей начинаются от $ 1500 + .

Точно так же масляная печь стоит от до 1 000–1600 долларов, а котел на жидком топливе стоит от до 2 000–5 000 . Многие электропечи стоят менее долларов, 500 долларов, но они не очень эффективны, поэтому большинство людей ими не пользуются.

В среднем также намного дешевле установить печь по сравнению с котлом. Типичная стоимость замены газовой печи составляет около $ 1,200-2,500 . Замена масляной печи намного дороже и стоит в пределах $ 4,000-5,5000 .

Все-таки установка котла стоит дороже. Новый газовый котел стоит $ 3,5 000-8 000 , а котел на жидком топливе стоит $ 3 000-5 000 .

(обратите внимание, это общая ориентировочная цена для простой установки, не требующей какой-либо дополнительной сложной работы).

Затраты на тепло и энергоэффективность

Что касается энергоэффективности, оказывается, что обе системы примерно одинаковы. Многие новые модели печей и котлов имеют энергоэффективность более 95%.

Однако нагрев с помощью печи по-прежнему обходится дороже, и он менее эффективен, особенно в районах с очень низкими температурами. Это происходит потому, что большая часть тепла, выделяемого печью, уходит через систему воздуховодов и теряется.Чаще всего это происходит, если воздуховоды расположены в частично кондиционируемом или некондиционированном помещении, например, на чердаке, в подвале или в гараже. Потери тепла могут достигать 35% , что может значительно увеличить ваши счета за отопление.

Гидравлические системы, в которых используется бойлер для горячей воды, не имеют этой проблемы.

Однако, если у вас старая система, независимо от того, котел это или печь, ваша энергоэффективность будет очень низкой, всего около 50-65%. Это означает, что вы тратите топливо и деньги на отопление дома.В этом случае вам следует подумать о модернизации существующей системы, чтобы сделать ее более энергоэффективной. Изменения могут включать:

— замена вашего старого котла или печи на высокоэффективную модель
— модернизация воздуховодов в системе приточного воздуха
— добавление зонального контроля в системе горячего водоснабжения
— установка программируемых термостатов

Получите бесплатную смету на замену вашей системы отопления у местного специалиста по HVAC.

Долговечность и обслуживание

Если говорить о долговечности, срок службы котла и печи составляет около 15-20 лет.При регулярном обслуживании оба устройства могут работать еще дольше.

Однако печь требует большего ухода. Он более подвержен поломкам и требует более частого профессионального ремонта, чем бойлер. В случае печи вам необходимо регулярно менять фильтры, от 1 до 4 месяцев, в зависимости от качества устройства и фильтров. Воздуховоды также могут потребовать очистки.

Для обеспечения наилучшей функциональности котел следует ежегодно проверять. Если он работает должным образом, техническое обслуживание практически не требуется.
Поскольку в бойлере не так много движущихся механических частей, главное, что может выйти из строя, — это сломаться циркуляционный насос. Это случается редко и легко исправляется. Ремонт котла стоит от до 300-500 долларов.

Для сравнения: в печи есть нагнетательный вентилятор и двигатель для проталкивания воздуха, который может перестать работать. Поскольку это механические части, которые постоянно движутся, они более подвержены поломке. Средняя работа по ремонту топки аналогична котельной, тоже порядка $ 300-500 .Замена термостата печи стоит около $ 250 .

Плюсы и минусы котла

Вот основные преимущества котла:

— Использует меньше топлива для обогрева дома. Это приводит к большей экономии затрат на электроэнергию, а также к повышению эффективности.
— Более приятное, равномерно распределенное тепло.
— Очень тихая работа. Вы не слышите, когда котел работает.

Недостатки

Хотя система водяного отопления обеспечивает гораздо больший комфорт и удобство, у нее есть два серьезных недостатка, которые не позволяют большинству людей переключиться на нее или установить ее в первую очередь.

1. Очень высокая стоимость , особенно если вы хотите перейти с существующей системы принудительного подачи воздуха на гидравлическую. Для большинства домовладельцев не стоит тратить тысячи долларов, если их печь работает хорошо и у них уже есть хорошая система воздуховодов.

2. Нет кондиционера летом. Это означает, что потребуется установить отдельную систему центрального кондиционирования, что может быть очень дорогостоящим. Стоимость составляет не менее $ 10 000-15 000 + , если в доме нет системы воздуховодов.

Однако люди, которые могут себе это позволить, создают идеальную установку, включающую обе системы. Таким образом, они получают все преимущества: центральное охлаждение воздуха летом и нагрев горячей воды зимой.

Еще один незначительный недостаток, о котором следует помнить, заключается в том, что котлу требуется больше времени, чем печи, чтобы приспособиться к изменениям термостата. Это означает, что вам потребуется больше времени, чтобы почувствовать изменение температуры в комнате после того, как вы включили повышенную или пониженную температуру.

Плюсы и минусы печи

Самым большим преимуществом печи является ее относительно низкая стоимость по сравнению с установкой котельной.Для большинства людей это может стать решающим фактором при выборе системы отопления. Обычно вы можете сэкономить до 50-60% от стоимости печи по сравнению с котлом.

Установка также намного быстрее и проще. На установку печи может уйти несколько часов, а на установку бойлера — несколько дней. Эта разница во времени также способствует снижению трудозатрат на установку печи.

Еще одно преимущество — отсутствие риска утечки горячей воды, как в случае с бойлером.Эти утечки могут нанести ущерб на тысячи долларов, и их трудно устранить. С печью вам совсем не придется об этом беспокоиться.

Если вы живете в холодном климате, вы не рискуете замерзнуть в печи, если отключится электричество. Эта проблема существует с бойлером.

Подводя итог уже обсуждавшимся минусам, печное отопление создает следующие проблемы:

— Менее энергоэффективный
— Плохое качество воздуха и потенциальные аллергические реакции
— Более шумный, чем бойлер
— Непостоянный нагрев.Вы можете обнаружить, что в некоторых комнатах вашего дома теплее, чем в других.

Альтернативные виды отопления

Одним из самых популярных альтернативных источников тепла, которые устанавливают многие домовладельцы, является бесканальный мини-сплит. Обычно используется в следующих ситуациях:

— есть комната или пристройка, которая была плохо спроектирована и не обогревается основной системой
— вы строите пристройку после установки исходной системы отопления, поэтому ей нужен собственный источник тепла
— у вас есть подставка- один гостевой дом / гараж, где мало тепла
— прокладывать воздуховоды или плинтусы в помещениях, описанных выше, проблематично и / или слишком дорого

Бесканальная система отопления, вентиляции и кондиционирования, способная обогревать и охлаждать до 500 кв.футов и не быть привязанным к основной системе отопления / охлаждения. Он работает по принципу теплового насоса и намного более эффективен, чем традиционные «электрические» источники нагрева / охлаждения. И да — мини-сплит производят как ГОРЯЧИЙ, так и ХОЛОДНЫЙ воздух. Общая стоимость колеблется в пределах $ 1900-3000.

Еще один отличный вариант — установка электрических тёплых полов. Эти электрические коврики очень легко и быстро разместить в любом помещении, требующем дополнительного тепла. Чаще всего их используют в ванной, кухне или пристройке дома.Цена электрического излучающего напольного коврика на пространство 8х10 составляет около 800–1000 долларов.

Стоимость печи с принудительным нагревом воздуха (дома площадью 1800 кв. Футов)

Печь с горячим воздухом 4500–5900 долл. США Центральные воздуховоды + каналы 11900–16100 долл. США

Посмотреть цены в вашем районе Начните здесь — введите свой почтовый индекс

.

No related posts.