Расчет мощности котельной: Как рассчитать котельную? | ООО Риелло-сервис — Водонагреватели, радиаторы, котлы отопления и другие товары для отопления и водоснабжения в Москве

Расчет мощности котельной: Как рассчитать котельную? | ООО Риелло-сервис

Содержание

Расчет мощности котла отопления: по площади и объему

Чтобы обеспечить комфортную температуру на протяжении всей зимы котел отопления должен выдавать такое количество тепловой энергии, которое необходимо для восполнения всех потерь тепла здания/помещения. Плюс к этому необходимо иметь еще и небольшой запас мощности на случай аномальных холодов или расширения площадей. О том, как рассчитать требуемую мощность и поговорим в этой статье.

Для определения производительности отопительного оборудования нужно в первую очередь определить потери тепла здания/помещения. Такой расчет называется теплотехническим. Это один из самых сложных расчетов в отрасли, так как требуется учесть много составляющих.

Для определения мощности котла необходимо учесть все потери тепла

Безусловно, на величину теплопотерь, влияют материалы, которые использовались при возведении дома. Потому учитываются стройматериалы, из которых изготовлен фундамент, стены, пол, потолок, перекрытия, чердак, кровля, оконные и дверные проемы. Принимается во внимание тип разводки системы и наличие теплых полов. В некоторых случаях считают даже наличие бытовой техники, которая во время работы выделяет тепло. Но совсем не всегда требуется такая точность. Есть методики, которые позволяют быстро прикинуть требуемую производительность отопительного котла, не погружаясь в дебри теплотехники.

Расчет мощности котла отопления по площади

Для приблизительной оценки требуемой производительности теплового агрегата достаточно площади помещений. В самом простом варианте для средней полосы России считают, что 1кВт мощности может обогреть 10м² площади. Если у вас дом площадью 160м2, мощность котла для его обогрева – 16кВт.

Эти расчеты приблизительны, ведь не учитывается ни высота потолков, ни климат. Для этого существуют выведенные опытным путем коэффициенты, при помощи которых вносятся соответствующие корректировки.

Указанная норма – 1кВт на 10м² подходит для потолков 2,5-2,7м.

Если у вас потолки в помещении выше, нужно вычислять коэффициенты и пересчитывать. Для этого высоту ваших помещений делим на стандартную 2,7м и получаем поправочный коэффициент.

Расчет мощности котла отопления по площади – самый простой способ

Например, высота потолков 3,2м. Считаем коэффициент: 3,2м/2,7м=1,18 округляем, получаем 1,2. Выходит, что для обогрева помещения 160м² с высотой потолков 3,2м требуется отопительный котел мощностью 16кВт*1,2=19,2кВт. Округляют обычно в большую сторону, так что 20кВт.

Чтобы учесть климатические особенности есть уже готовые коэффициенты. Для России они такие:

1,5-2,0 для северных регионов;
1,2-1,5 для подмосковных регионов;
1,0-1,2 для средней полосы;
0,7-0,9 для южных регионов.

Если дом находится в средней полосе, чуть южнее Москвы, применяют коэффициент 1,2 (20кВт*1,2=24кВт), если на юге России в Краснодарском крае, например, коэффициент 0,8, то есть мощность требуется меньше (20кВт*0,8=16кВт).

Расчет отопления и подбор котла – важный этап. Неправильно найдете мощность и можете получить такой результат…

Это основные факторы, которые учитывать необходимо. Но найденные значения справедливы, если котел будет работать только на отопление. Если требуется еще и греть воду, нужно добавить 20-25% от рассчитанной цифры. Потом требуется добавить «запас» на пиковые зимние температуры. Это еще 10%. Итого получаем:

Для отопления дома и ГВС в средней полосе 24кВт+20%=28,8кВт. Потом запас на холода – 28,8кВт+10%=31,68кВт. Округляем и получаем 32кВт. Если сравнивать с первоначальной цифрой в 16кВт, разница получается в два раза.
Дом в Краснодарском крае. Добавляем мощность для нагрева горячей воды: 16кВт+20%=19,2кВт. Теперь «запас» на холода 19,2+10%=21,12кВт. Округляем: 22кВт. Разница не столь разительная, но тоже достаточно приличная.

Из примеров видно, что учитывать хотя-бы эти значения нужно обязательно. Но очевидно, что в расчете мощности котла для дома и квартиры, разница быть должна.

Можно пойти тем же путем и использовать коэффициенты для каждого фактора. Но есть более простой способ, который позволяет внести коррекции за один раз.

При расчете котла отопления для дома применяется коэффициент 1,5. Он учитывает наличие теплопотерь через кровлю, пол, фундамент. Справедлив при средней (нормальной) степени утепления стен – кладка в два кирпича или аналогичные по характеристикам стройматериалы.

Для квартир применяются другие коэффициенты. Если сверху находится отапливаемое помещение (другая квартира) коэффициент 0,7, если отапливаемый чердак – 0,9, если неотапливаемый чердак – 1,0. Нужно найденную по описанной выше методике мощность котла умножить на один из этих коэффициентов и получите достаточно достоверное значение.

Чтобы продемонстрировать ход вычислений, произведем расчет мощности газового котла отопления для квартиры 65м

2 с потолками 3м, которая расположена в средней полосе России.

Определяем требуемую мощность по площади: 65м²/10м²=6,5кВт.
Вносим поправку на регион: 6,5кВт*1,2=7,8кВт.
Котел будет греть воду, потому добавляем 25% (любим погорячее) 7,8кВт*1,25=9,75кВт.
Добавляем 10% на холода: 7,95кВт*1,1=10,725кВт.

Теперь результат округляем и получаем: 11Квт.

Указанный алгоритм справедлив для подбора отопительных котлов на любом виде топлива. Расчет мощности электрического котла отопления ничем не будет отличаться от расчета котла твердотопливного, газового или на жидком топливе. Основное – производительность и эффективность котла, а теплопотери от типа котла не изменяются. Весь вопрос в том, как потратить меньше энергоносителей. А это уже область утепления.

Мощность котла для квартир

При расчете отопительного оборудования для квартир можно пользоваться нормами СНиПа. Использование этих норм еще называют расчетом мощности котла по объему. СНиП задает требуемое количество тепла на обогрев одного кубического метра воздуха в типовых постройках:

на обогрев 1м³ в панельном доме требуется 41Вт;
в кирпичном доме на м³ идет 34Вт.

Зная площадь квартиры и высоту потолков, найдете объем, затем, умножив на норму в узнаете мощность котла.

Расчет мощности котла не зависит от типа используемого топлива

Для примера посчитаем требуемую мощность котла для помещений в кирпичном доме площадью 74м² с потолками 2,7м.

Вычисляем объем: 74м²*2,7м=199,8м³
Считаем по норме сколько нужно будет тепла: 199,8*34Вт=6793Вт. Округляем и переводим в киловатты, получаем 7кВт. Это и будет необходимая мощность, которую должен выдавать тепловой агрегат.

Несложно посчитать мощность для такого же помещения, но уже в панельном доме: 199,8*41Вт=8191Вт. В принципе, в теплотехнике округляют всегда в большую сторону, но можно принять во внимание остекление ваших окон. Если на окнах энергосберегающие стеклопакеты, можно округлять в меньшую сторону. Считаем, что стеклопакеты хорошие и получаем 8кВт.

Выбор мощности котла зависит от типа здания – для обогрева кирпичных требуется меньше тепла, чем панельных

Далее нужно, так же как и в расчете для дома, учесть регион и необходимость подготовки горячей воды. Актуальна и поправка на аномальные холода. Но в квартирах большую роль играет расположение комнат и этажность. Принимать во внимание нужно стены, выходящие на улицу:

Одна наружная стена – 1,1
Две – 1,2
Три – 1,3

После того, как учтете все коэффициенты, получите достаточно точное значение, на которое можно опираться при выборе техники для отопления. Если хотите получить точный теплотехнический расчет, его нужно заказывать в профильной организации.

Есть еще один метод: определить реальные потери при помощи тепловизора – современного прибора, который покажет к тому же места, через которые утечки тепла идут более интенсивно. Заодно сможете устранить и эти проблемы и улучшить теплоизоляцию. И третий вариант – воспользоваться программой-калькулятором, который посчитает все вместо вас. Нужно только выбрать и/или проставить требуемые данные. На выходе получите расчетную мощность котла. Правда, тут есть определенная доля риска: непонятно насколько верные алгоритмы заложены в основу такой программы. Так что все-таки придется еще хотя-бы приблизительно просчитать для сравнения результатов.

Так выглядит снимок тепловизора

Надеемся, у вас теперь есть представление о том, как рассчитать мощность котла. И вас не путает, что это газовый котел, а не твердотопливный, или наоборот.

По результатам обследования можно устранить утечки тепла

Возможно, вас заинтересуют статьи о том, как рассчитать мощность радиаторов и выбор диаметров труб для системы отопления. Для того чтобы иметь общее представление об ошибках, которые часто встречаются при планировании системы отопления смотрите видео.

пример расчета мощности, формула расчета мощности газового котла

Эффективная работа системы отопления невозможно без котла. Главной особенностью является производительности отопительного оборудования, от которой зависит, будет ли комфортная температура в каждом помещении. Перед приобретением котла отопления следует произвести расчет требуемой мощности. При правильном расчете можно сэкономить на покупке агрегата, а также на обслуживании. После проведения расчетов можно быть уверенным в том, что вы купите котел, который может обеспечить нужное количество тепла, изначально заложенное производителем. В таком случае отопительное оборудование будет соответствовать своим техническим характеристикам на протяжении срока службы.

Содержание:

Что нужно знать для расчета мощности газового котла
Характеристики, которые влияют на мощность газового котла
Что учесть при расчете мощности газового котла
Определение тепловых потерь дома
Формула расчета мощности газового котла
Пример расчета мощности

Что нужно знать для расчета мощности газового котла

Перед покупкой котла необходимо узнать его мощность. Данный параметр указывает на количество вырабатываемой тепловой энергии отопительной системой. При ее устройстве нужно учитывать площадь дома, теплотехнические характеристики и количество этажей. Для того чтобы создать комфортный температурный режим в доме не нужно покупать котел с высокой мощностью.

Для расчета мощности необходимо узнать площадь дома, которая будет отапливаться. При выборе оборудования с учетом климата вашего региона, можно получить эффективную работу отопительного котла при минимальных расходах.

Характеристики, которые влияют на мощность газового котла

Самым оптимальным вариантом для расчета характеристик котла является методика, которая определена в СНиП II-3-79. При расчете нужно обратить внимание на такие факторы:

Утепление, которое применялось при строительстве ограждающих конструкций.
Среднестатистическая температура в вашем регионе за самый холодный период времени года.
Соотношению между площадью, которую занимают несущие конструкции, и проемами.
Тип разводки для контура отопления.
Уточнения к каждому помещению.

Для получения точного результата следует учитывать сведения об используемой цифровой и бытовой технике. Их нужно учитывать, так как они являются источниками тепла.

Большинство хозяев частных домов не хотят тратить время на проведение точных расчетов системы отопления. Чаще всего приобретаются отопительные системы с котлами большей мощностью, чем необходимо. Следовательно, оборудование будет иметь большее значение КПД, чем расчетные показатели.

Что учесть при расчете мощности газового котла

Какие данные нужно учитывать при расчете мощности газового котла? На каждые 10 кв.м. требуется 1 кВт мощности. Но такой расчет подходит, если высота этажа не больше 3 метров. Если оборудование будет не только отапливать дом, но и нагревать воду для ГВС, то полученный результат следует увеличить на 20%.

Если система имеет нестабильное давление, то необходимо установить специальный прибор, который повысит мощность на 15% и более. Если котел обогревает дом и обеспечивает горячее водоснабжение, то мощность котла должна быть больше на 15%.

Определение тепловых потерь дома

Производить расчет мощности отопительного котла нужно с учетом тепловых потерь. Такой фактор стоит учитывать при использовании любого отопительного оборудования. В различных условиях тепловые потери будут разными:

Если стены утеплены плохо, то теплопотери могут быть до 35%;
При эксплуатации котла необходимо часто проветривать помещение. Но не стоит забывать о закрытии окон, в противном случае тепловые потери составят 15%;
Если отсутствует утепление пола, то часть тепла будет уходить в землю. В таком случае количество тепловых потерь составит около 15%;
Крыша должна быть качественно утеплена для сохранения 25% тепла в доме;
Через окна уходит примерно 10% тепла. А если установлены старые рамы, то потери будут значительно больше.

При расчете мощности котла отопления следует учитывать все вышеперечисленные особенности. Итоговое значение мощности должно быть определено с включением всех факторов.

Формула расчета мощности газового котла

Полученный результат мощности придется округлить в большую сторону, так как приобретенный отопительный котел должен иметь небольшой запас мощности. Для расчета мощности следует использовать такую формулу:

W=S*Wуд., где:

S – сумма площадей всего дома, которую необходимо отапливать. Необходимо учесть все помещения вне зависимости от их назначения. (кв.м.).

W – мощность котла, кВт.

W уд. – среднестатистический показатель удельной мощности необходим для более точного расчета благодаря корректировке показателей на основе особенностей определенной климатической зоны, кВт/кв.м.

Данный параметр был выведен с учетом большого опыта работы разных систем для различных территорий. Полученный результат с учетом параметра будет соответствовать усредненному значению мощности. Но округлять его не обязательно.

Пример расчета мощности

Рассмотрим пример расчета мощности отопительного оборудования. Так как чаще всего используется газ в качестве топлива для отопительной системы, то для примера возьмем газовый котел.

Для расчета примем загородный дом площадью 140 кв.м. Дом расположен в Краснодаре. Котел двухконтурный, который используется не только для обогрева дома, но и для нагрева воды для хозяйственных нужд. Система отопления с естественной циркуляцией не имеет высокого давления. В данной ситуации удельная мощность равняется 0,85 кВт/м².

По правилам расчета получаем промежуточный коэффициент расчета 14. Значение получили при помощи расчета: 140 кв.м./10 кв.м. Такая формула была использована с учетом примерного расчета 1 кВт мощности достаточно для отопления 10 кв.м:

Получаем:

14*0,85=11,9 кВт.

Полученный показатель в результате расчета соответствует тепловой энергии. Его можно соотнести с потребностями дома, который имеет обычные теплотехнические характеристики.

Следует учесть тот факт, что газовый котел будет еще и нагревать определенное количество воды, то к полученному значению нужно прибавить 20%. Таким образом, получаем следующе:

11,9+11,9*0,2=14,28 кВт.

В отопительной системе не используется циркуляционный насос, поэтому давление может изменяться. Следовательно, последний результат нужно увеличить еще на 15% для запаса энергии и тепла. Получаем такое значение:

14,28+11,9*0,15=16,07 кВт.

Во время работы системы отопления могут происходить утечки тепла. Поэтому следует учесть данный фактор и округлить результат в большую сторону. Таким образом, для дома 140 кв.м. расположенного в Краснодаре потребуется газовый котел мощностью 17 кВт.

При разработке проекта дома следует сразу произвести расчет мощности оборудования. Для того чтобы получить эффективную работу системы отопления нужно учесть необходимые условия, которые связаны с расположением котельной и устройством вентиляции и дымохода в доме.

Качество обогрева дома напрямую зависит от правильно подобранной мощности газового котла. Рассчитать мощность не так уж и просто, так как необходимо учесть множество факторов.

Если вы не разбираетесь в системе отопления, то лучше не производить расчет самостоятельно. Если вы упустите какой-нибудь фактор, то полученный результат будет неверным, а значит, отопительный котел не сможет эффективно отапливать дом. Лучше обратиться за помощью к специалистам, которые помогут правильно произвести расчет. Ведь каждый хозяин дома хочет получить комфортные условия проживания и небольшие затраты на отопление, поэтому решать такие вопросы самостоятельно не рекомендуется. Купить двухконтурный газовый котел вы можете в нашем интернет магазине.

Расчет мощности котла отопления — основные формулы с примерами

Одним из основных условий комфорта в квартире является отопительная система. А вид этого отопления, наряду с оборудованием для него, должны быть учтены еще на начальных этапах строительства дома. Дабы отопление в доме было максимально эффективным, необходимо правильно рассчитать требуемую мощность котла в зависимости от обогреваемой площади.

Именно о том, как правильно сделать расчет мощности котла отопления, и пойдет речь в сегодняшней статье. Отопительные системы бывают разные, все они имеют свои особенности, которые следует учесть во время вычислений.

Содержание статьи:

Формулы и коэфиценты расчета

До того как приступить непосредственно к расчетам мощности, давайте для начала рассмотрим, какие показатели будут использоваться.

Мощность отопителя на 10 метров квадратных, которая определяется с учетом климатических особенностей конкретного региона (Wуд):
— для городов, расположенных на севере, она составляет примерно 1.5-2 киловатта;
— для тех, кто расположен на юге – 0.7-0.9 киловатта;
— и для городов Московской области – 1. 2-1.5 киловатта.
Площадь отапливаемого помещения – обозначается буквой S.

Ниже приведена формула расчета:

Важно! Существует и более простой способ подобных вычислений, в котором Wуд будет равняться единице. Следовательно, мощность котла будет становить 10 киловатт на 100 метров квадратных. Но если делать все таким образом, то к итоговому результату необходимо добавить еще порядка 15%, дабы значение было более объективным.

Таблица мощности и затрат на отопления

Образец расчета

Как мы выяснили, формула для того, чтобы сделать расчет мощности котла отопления, очень простая. Но мы все равно приведем один пример ее практичного использования.

Мы имеем следующие условия. Площадь помещения, которое необходимо будет отопить, составить 100 метров квадратных. Наш регион – Москва, следовательно, удельная мощность составить 1.2 киловатта. Если мы поставим все это в нашу формулу, то получатся следующие данные.

Как производить расчет мощности различных типов котлов

То, насколько эффективная отопительная система, будет в первую очередь зависеть от того, какого она типа. И, конечно же, на нее будет влиять правильность произведенных расчетов касаемо необходимой мощности отопительного котла. Если же такие расчеты покажут необъективные данные, то в скором будущем вас будут ждать неизбежные проблемы.

Если теплоотдача прибора будет меньше необходимого минимума, то в зимнее время в доме будет холодно. Если же его производительность будет излишней, то это не приведет ни к чему, кроме как к излишним затратам энергии, а следовательно, и ваших денег.

Дабы избежать подобных неприятностей, вам потребуются только знания касаемо того, как рассчитывается мощность котла. Также учтите тот факт, что существуют различные типы отопления, в зависимости от используемого топлива. Вот они:

На твердом топливе.
Электрические.
На жидком топливе.
Газовые.

При выборе той или иной системы люди зачастую основываются на особенностях конкретного региона, а также на стоимости оборудования.

Котлы на твердом топливе

Дабы рассчитать мощность котла на твердом топливе, вы должны учесть особенности, которые характерны для данного типа оборудования.

Относительно низкая популярность.
Потребность в дополнительном пространстве для того, чтобы хранить топливо.
Доступность.
Процедура эксплуатации проходит весьма экономично.
Такие котлы могут функционировать автономно, по крайней мере, большая часть современных приборов предусматривает это.

Помимо этого, еще одним фактором, который нужно учесть, делая расчет мощности котла отопления, является то, что температура получается циклично. Иными словами, в помещении, отапливаемом такой системой, температура в течение дня может колебаться с зазором в 5 градусов.

Важно! Именно по этой причине твердотопливные котлы едва ли можно назвать наилучшими, а если есть возможность, то от их покупки лучше вообще отказаться. Но если такой возможности нет, у вас есть два способа того, как частично оградить себя от таких проблем.

Использовать теплоаккумуляторы, объем которых может достигать 10 метров кубических. Они подсоединяются к системе отопления и существенно сокращают теплопотери, что позитивно сказывается на затратах на отопление.
Соорудить термобаллон, необходимый для контроля подачи воздуха. Благодаря ему время горения увеличивается, а количество топок, следовательно, снижается.

Благодаря всему этому необходимая вам производительность котла снижается. Также все это следует учесть при расчетах.

Электрические котлы

Все котлы, работающие на электрической энергии, отличаются следующими особенностями.

Они компактны.
Топливо для них – электричество – стоит дорого.
Управлять ими крайне просто.
При перебоях в сети возможны проблемы с их функционированием.
Они экологически безопасны.

Собственно, это все, что вам нужно помнить при вычислении необходимой мощности для котла, работающего на электроэнергии.

Котлы на жидком топливе

А теперь поговорим о жидкотопливных котлах. В целом, они характеризуются следующими особенностями.

Такие котлы не являются экологически безопасными.
Для них используется весьма дорогостоящий тип топлива.
Эксплуатация таких котлов отличается простотой и удобством.
Еще одна особенность – повышенная пожаробезопасность.
При их установке вы должны позаботиться о еще одном помещении, в котором в будущем будет храниться топливо.

На этом особенности жидкотопливных котлов закончились.

Газовые котлы

Последний тип котлов, о которых мы поговорим сегодня – это газовые приборы. Они в большинстве своем – наиболее оптимальный вариант при установке системы обогрева. Расчет мощности котлов отопления данного типа невозможно сделать, не учтя следующие его особенности.

Эксплуатация таких котлов отличается простотой и удобством.
Они экономичны.
Они не требуют дополнительного места для того, чтобы хранить топливо.
Стоимость самого топлива для них (газа) относительно невысокая.
Наконец, их эксплуатация отличается повышенной безопасностью.

Все, с котлами мы более-менее разобрались, теперь порассуждаем о том, как вычислить мощность для радиаторов в отопительной системе.

Как рассчитывается мощность радиаторов

Давайте припустим, что вы, к примеру, намерились установить отопительные радиаторы своими руками. Разумеется, их предварительно следует приобрести. Более того, при покупке вы должны выбрать именно ту модель, которая вам больше всего подойдет.

Все вычисления касаемо радиаторов также довольно просты. В качестве примера мы будем рассматривать комнату, площадь которой будет составлять 14 метров квадратных, а высота – 3 метра.

Читайте так же, о том как рассчитать количество секций радиатора

Прежде всего, нам необходимо определить объем данной комнаты. Для этого нужно умножить высоту комнаты на ее площадь, в итоге мы получаем 42 метра кубических.

Важно! Вам следует учесть тот факт, что для отопления одного кубометра в средней полосе нашей страны требуется примерно 41 ватт.

Получается, что для того чтобы определить производительность радиаторов, мы должны умножить эту мощность (это 41 ватт) на общий объем помещения. Что у нас получается? Все правильно – 1 722 ватта.
Идем дальше. Теперь нам нужно определить, какое количество секций должно быть у радиатора. Это очень легко сделать, и все потому, что теплоотдача у любого радиатора, будь он изготовлен из алюминия или биметаллических сплавов, равняется 150 ваттам.
Именно по этой причине полученную ранее производительность требуется поделить на 150. Округляем полученную цифру до 11 – получаем нужную нам производительность.

Не забываем прибавить еще 15% к полученной нами цифре. Эта нехитрая манипуляция позволит вас сгладить рост требуемой производительности в периоды, когда морозы особенно суровы. После этого у нас получается 1.68, но мы, опять же, округляем этот показатель до 2.
Наконец, добавляем 2 до 11 – и у нас получается 13, следовательно, для нашей комнаты на 14 метров квадратных необходимы радиаторы по 13 секций каждый.

В качестве заключения

Вот мы с вами и выяснили, как правильно производится расчет мощности котла отопления, захватив сюда и радиаторы. Если вы будете четко следовать этим советам, то в итоге у вас будет весьма эффективная отопительная система, которая в то же время не будет отличаться «расточительностью». На этом все, удачи вам и теплых зим!

база расчетов и данные, потребление газа котельной

Мощность котла, как базисного элемента системы отопления, равняется теплопотере всей сети, обеспечивающей помещение с определенными габаритами и теплотехническими свойствами.

Содержание

Расчет мощности котла отопления

Расчет мощности котла отопления – совокупность взаимосвязей и простых формул.

Котел – «сердце» отопительной системы, ведущая конструкция, производительность которой определяет вероятность коммуникационной сети наполнять жилище необходимым количеством тепла.

Компетентно изготовленный подготовительный расчет мощности отопительного котла гарантирует, что составление запланированных микроклиматических критериев исключит бесполезные затраты, связанные с покупкой оснащения и его эксплуатацией.

Выбранный сообразно подготовленным вычислениям генератор тепла станет работать с заложенной изготовителем отдачей, что содействует подходящему сохранению его технических данных.

База расчетов, применяемая ко всем типам нагревательного оснащения

Не знаете, как рассчитать мощность газового котла, тогда рассмотрим этот момент более подробно.

Мощность котла, как базисного элемента системы отопления, равняется теплопотере всей сети, обеспечивающей помещение с определенными габаритами, с определенной численностью этажей и теплотехническими свойствами.

Для обустройства 1-этажного дачного особняка не понадобится мощнейшая конструкция, предназначенная для поставки тепла в двухэтажный коттедж.

В расчетах производительности теплового генератора для самостоятельного жилища площадь считается главным параметром, в случае если принять, что теплотехника строения соответствует климатическим условиям ареала.

Площадь жилища – одна из наиболее весомых характеристик для расчетов мощности электрического котла.

Свойства, оказывающие влияние на расчеты

Жаждущим определить с совершенной точностью мощность котла стоит ознакомиться с профессиональными расчетами. Такие расчеты предусматривают:

данные о средней температуре ареала в более прохладный период;
изоляционные свойства материалов, применяемых для сооружения ограждающих конструкций;
образ разводки контура отопления;
соответствие площади просветов к площади несущих конструкций;
личные сведения о всякой из комнат (количество соседних и угловых стенок, зависящих от воздействия атмосферного негатива, предполагаемая численность радиаторов, окошек и пр. ).

Для выполнения скрупулезных вычислений применяются, в том числе, и сведения о единицах домашней техники, компьютерах, семейных кинозала, они ведь также вырабатывают и раздают тепло.

Что такое деаэратор в котельной – вопрос заслуживающий внимания, для людей не знакомых с данным устройством.
О том, какие бывают типы деаэраторов, читайте здесь.

Впрочем, не всем требуется проведение профессиональных расчетов. То есть, приобретать лучше всего газовые котлы большой мощности или хотя бы котлы, КПД которых выше расчетов, так как происходит их округление в большую сторону.

Потребление газа котельной

Любые 10 м² помещения со стереотипными для климатической зоны изоляционными параметрами и с классическим пределом высоты потолков до 3-х м нуждаются в 1 кВт для подогрева.

К мощности котла, используемого для общей работы в системах отопления и водоснабжения, потребуется добавить не менее 20%.

Возможность потерь через плохо утепленные системы и просветы.

Независимо от того, выполняется ли расчет мощности электрического отопительного котла или же расчет газовой котельной, перерабатываемой газ, солярку или же дрова, использованию аккомпанируют вспомогательные издержки.

Устройство деаэратор – реализует процесс деаэрации некоторой жидкости, то есть её очистки от присутствующих в ней нежелательных газовых примесей.
О том, что такое деаэратор воды и принципах его работы, читайте здесь.

Помещения необходимо проветривать, но каждый день при раскрытых окнах и насыщенном воздухообмене помещение будет лишаться 15% энергии. Через слабо утепленные стенки станет уходить тепло, процент которого составляет 35%.

установленная и тепловая, расчет мощности

Содержание:

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.

Калькуляторы от wpcalc.com

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:

Правильное определение мощности газовых или электрических водогрейных котлов – важная часть проектирования независимой системы отопления частного дома или квартиры. Существует несколько методик определения производительности нагревательных приборов, но все они должны учитывать поправки на теплопотери, состояние жилья, регион проживания, архитектурные особенности зданий.

Способы определения тепловых потерь.

Существует известная формула, в соответствии с которой:

•до 25-30% тепла уходит через крышу;

•порядка 25% – через вентиляцию, дымоход;

•около 10% – через окна;

•до 35% – через стены;

•15% – через пол.

Эксперты советуют использовать 2 способа расчета тепловых потерь:

Дополнительная информация: проектирование и расчет отопительного оборудования.

Проектирование систем отопления частного дома.

Расчет радиаторов отопления от площади отапливаемого помещения.

•высокие эксплуатационные расходы, связанные с потреблением энергоресурсов, будь то электричество, газ или дрова;

•быстрый износ нагревательного устройства и автоматики из-за работы оборудования не в полную силу.

Следует помнить, что запас мощности котла должен быть не более 15%.

1. Площадь отапливаемого помещения (S). 2. Удельная мощность котла на 10 м2 помещения, которая устанавливается с учетом поправок на климатические условия региона (Wуд).

Существуют общепринятые значения удельной мощности по климатическим зонам:

1. Для Подмосковья — Wуд = 1,2 -1,5 кВт; 2. Для северных районов — Wуд = 1,5 — 2,0 кВт; 3. Для южных районов — Wуд = 0,7 — 0,9 кВт.

Расчет мощности котла отопления (WKOТ) осуществляется по формуле:

WKOТ = (S • Wуд) : 10

Таким образом, объем жидкости в системе определяется по формуле:

Vсист = WKOT • 15

Пример:Площадь отапливаемого помещения S = 100 м2; Удельная мощность для Подмосковья Wуд = 1,2 кВт; WKOТ = 100 • 1,2 : 10 = 12 кВт; VeHeT = 12 • 15 = 180 л.

Объем помещения, обогреваемый 1 кВт мощности оборудования в зависимости от теплоизоляции дома:

— Толщина стен 1,5-2 кирпича с теплоизоляцией или то же из бруса или сруб, площадь окон и двери не более 15% (хорошо утепленный дом для зимнего проживания) — 20-25 м3.

— С улицей граничат две или три стены толщиной не менее, чем в один кирпич с теплоизоляцией или из бруса, общая площадь окон и дверей до 25% (среднеутепленный дом) — 15-20 м3.

— Панельные стены с внутренней облицовкой, изолированная крыша, без сквозняков (утепленный летний домик) — 10-15 м3.

— Тонкие стены из лесоматериалов, панелей из гофрированного металла и т. п. (вагончик, кабина, караулка) — 5-7 м3.

Покупая котел, внимательно ознакомьтесь с паспортом и техническими характеристиками котла, т. к. иногда вместо тепловой мощности котла, т. е. той мощности, которую он отдает в систему отопления, указывается мощность горелки, до которой потребителю в общем-то нет никакого дела.

Расчет котла на основании нормативов СниП.

Один из простых способов определения технических показателей расчета производительности котла – по существующим строительным нормам. В соответствии с этими данными, известно, что на один кубический метр типового панельного дома нужно 41 Вт тепловой энергии. На такой же объем в обычном кирпичном строении нужно 34 Вт энергии.

Расчет мощности котла по квадратуре.

Определить характеристики котла можно, зная квадратуру дома. В основе расчета мощности лежит усредненный показатель – на 10 кв м помещения нужно 1 кВт тепловой энергии. Значение это является верным дома со средней термоизоляцией, а также потолками, высота которых варьируется от 2,5 до 2,7 м.

Введение поправочных коэффициентов.

Для получения точных расчетов рекомендуется ввести в них несколько поправочных коэффициентов:

•высота от пола до потолка;

•степень утепления;

•региональный фактор.

Следующий поправочный коэффициент связан с тем, хорошо ли утеплен дом, и какие материалы использовались при его строительстве:

•для новой постройки, сооруженной из современных материалов, расчетный показатель умножают на 0,6;

•если строительство жилого дома было завершено более 15 лет назад, для него использовались пеноблоки, кирпич или дерево, качественные утеплители, в формулу не вносятся никакие корректировки;

•поправка на старые деревянные окна – 1,2;

•при неутепленных стенах применяется 1,5;

•если не утеплены стены, крыши, вводится корректировка 1,8.

•для сооружений, в строительстве которых применялось дерево или гофрированное железо без теплоизоляции применяется коэффициент от 3 до 4. Обычно это временные сооружения;

•при низком уровне теплоизоляции предварительный результат умножают на 2-2,9. Используют такой подход для домов с тонкими стенами, деревянными оконными рамами, неутепленной крышей;

•при средней теплоизоляции используется коэффициент от 1 до 1,9. Применяют эти корректировки для расчета мощности котла для отопления дома, сделанного из кирпича, крыша которого хорошо утеплена, в оконные проемы установлены стеклопакеты;

•для хорошо утепленных помещений результат умножают на 0,6-0,9. Такая корректировка применяется для новых зданий, построенных с использованием современных технологий, нашедших применение в обустройстве дверей, окон, системы вентиляции, стен, крыши и пола.

В расчет вносятся следующие изменения:

•для определения мощности котла в северных районах (Якутия, Магадан, Красноярский край и т.д.) берут коэффициент от 1,5 до 2;

•в Московской области и близлежащих регионах – от 1,2 до 1,5;

•в районах средней полосы страны, Поволжье – от 1 до 1,1;

•Краснодарский край, Белгородская, Ростовская области и другие южные районы – от 0,7 до 0,9.

Как рассчитать мощность котла для квартиры?

Аналогичный подход для расчета мощности котельного оборудования по площади и объему жилого помещения используется для квартир в многоэтажных зданиях. Допустимо использование аналогичных коэффициентов. Но специфика конструкции определяет необходимость еще одной поправки, связанной с особенностями внутренних, наружных стен, отапливаемых квартир, хозяйственных помещений на верхних и нижних этажах.

Для этого в формулы вычисления расчетной мощности котла вводится следующая информация:

•если в здании есть неотапливаемые квартиры снизу и сверху, применяют коэффициент 1;

•если эти квартиры отапливаются, корректировка производится на 0,7;

•для помещений на нижнем и верхнем этаже берут 0,9;

•при наличии одной наружной стены, применяется коэффициент 1,1, двух внешних вертикальных поверхностях – 1,2, трех – 1,3.

Вычисления для двухконтурного котла.

Алгоритм выбора котла.

определить площадь или объем помещения; применить региональные поправочные коэффициенты; скорректировать уровень теплоизоляции; использовать поправку на срок эксплуатации здания, наличие старых окон, отапливаемых верхних и нижних этажей, наружных стен; учесть высоту потолков; оценить необходимость подключения горячего водоснабжения.

Объекты и отзывы о газовой компании ГазТрейд
Владимир Семёнович,Никитское, Раменский район	Аркадий Ким, Воротово, Волокаламск
Давно требовалось сделать автономное газовое отопление в моем загородном доме. У меня не было опыта общения в строительстве и работы с подобными организациями. Поэтому испытывал некоторые сомнения, заключая договор с «ГазТрейд». Сегодня могу сказать, что выбор оказался правильным. Серьезная компания, с которой можно иметь дело! Что приятно, прислушиваются к заказчику. Когда привезли котел я все посмотрел и проверил. Оборудование новое, качественное. Этого говорит об ответственном отношении к работе. Пользуюсь газом уже полгода никаких нареканий.	Автономная газификация от «ГазТрейд» — это быстро, удобно и по приемлемой цене. На основе собственного опыта могу утверждать, что с Вашей компанией можно иметь дело. Из плюсов: оперативность, качество работ, подробный инструктаж о пользовании системой, гарантия. Из минусов: хотелось бы иметь больший выбор оборудования. Мне нужен был газгольдер на 8 куб метров определенной марки. В наличии не было. Пришлось ждать несколько дней. В технической части замечаний Нет. Спасибо и успехов Вам.

Многие собственники домов с удовольствием устанавливают в помещении газовые котлы для отопления и горячего водоснабжения, чтобы не зависеть от прихотей плохой погоды и подводных камней, сопряженных с работой коммунальных систем теплоснабжения.

В данной ситуации имеет большое значение — правильный выбор котельного оборудования, для чего потребуется знать, как рассчитать мощность газового котла.

Если она будет превосходить реальные теплопотери объекта, то часть затрат на выработку тепловой энергии, будут потеряны. А агрегаты с невысокой теплопроизводительностью не смогут обеспечить домовладение требуемым объемом тепла.

Что такое мощность газового котла

Производительность котлоагрегата или его мощность — это главнейший показатель теплового процесса, от которого напрямую зависит комфортабельность нахождения людей в обогреваемых строениях.

Мощность котлоагрегата — это величина тепловой энергии, передаваемая нагреваемой воде при сжигании энергоносителя в топочном устройстве.

Показатель измеряется в Гкал либо МВт. Для бытовых устройств в паспорте обычно указывается размерность в кВт. Для того чтобы понять физический смысл этого показателя, можно представить такие соотношения:

1 ГКал/час — это 40.0 м3 теплоносителя циркулирующего в течение часа и нагреваемого в котле на 25 С. Переводное соотношение между величинами:

1.0 ГКал = 1.16 МВт. Расчет мощности газового котла можно получить по формуле:

Теплопотери могут быть очень высоки

Образец расчета показателя мощности, который проводят перед тем, как выбрать котлоагрегат:

Т теплоносителя на подающей линии из котла — 60 С.
Т теплоносителя на обратной линии из сети в котел — 40 С.
Расход в сети — 1.0 м3/час.

Мо= (60-40)*1/1000=0.02 Гкал. * 1.16 = 0.0232 МВт = 23.2 кВт,

с округлением Мо = 24 кВт.

Многие пользователи, в целях экономии задаются вопросом, как уменьшить мощность газового котла. Из данного примера очевидно, что для того этого потребуется либо снизить перепад температур, либо площадь нагрева.

Вторая величина – постоянная, поэтому можно работать в направлении снижения перепада температур. Это можно выполнить при устройстве надежной системы теплозащиты дома.

Расчет мощности газового котла в зависимости от площади

В большинстве случаев используют ориентировочный подсчет тепловой мощности котлоагрегата по площадям нагрева, например, для частного дома:

10 кВт на 100 кв.м;
15 кВт на 150 кв.м;
20 кВт на 200 кв.м.

По старым расчетам лучше не делать. Источник фото: porjati.ru

К сожалению, данным условиям соответствуют только немногочисленные строения. С тем, чтобы осуществить наиболее обстоятельный расчет показателя мощности котла, необходимо учитывать полный пакет взаимосвязанных величин, в том числе:

атмосферные условия в местности;
размер жилой постройки;
коэффициент теплопроводности стены;
фактическую теплоизоляцию здания;
систему регулировки мощности газового котла;
объем тепла, требуемый для ГВС.

Расчет одноконтурного котла отопления

Подсчет мощности одноконтурного котлоагрегата настенной или напольной модификации котла с применением соотношения: 10 кВт на 100 м2, необходимо увеличить на 15-20%.

Например, необходимо обогреть здание площадью 80 м2.

Расчет мощности газового котла отопления:

10*80/100*1.2 = 9.60 кВт.

В случае, когда в торговой сети не существует требуемого вида устройств, приобретают модификацию с большим размером кВт. Подобный метод пойдет для источников отопления одноконтурного типа, без нагрузки на горячее водоснабжение, и может быть заложен в основу расчета расхода газа на сезон. Иногда вместо жилой площади расчет выполняют с учетом объема жилого здания квартиры и степени утепления.

Для индивидуальных помещений, построенных по типовому проекту, с высотой потолочного покрытия 3 м, формула расчета довольно простая.

Еще один способ расчета ОК котла

В данном варианте учитывают площадь застройки (П) и коэффициент удельной мощности котлоагрегата (УМК), зависящего от климатического места расположения объекта.

Он варьируется в кВт:

0. 7 до 0.9 южные территории РФ;
1.0 до 1.2 центральные регионы РФ;
1.2 до 1.5 Московская область;
1.5 до 2.0 северные районы РФ.

Например, необходимая мощность источника отопления для постройки в 80 м2, расположенного в северном регионе:

Мо = 80*2/10 = 16 кВт

Если собственник будет устанавливать двухконтурный котлоагрегат, для отопления и ГВС, профессионалы советуют добавить к полученному результату еще 20% мощности на подогрев воды.

Как рассчитать мощность двухконтурного котла

Расчет теплопроизводительности двухконтурного котлоагрегата выполняется на основанию такой пропорции:

10 м2 = 1 000 Вт + 20% (теплопотери) + 20% (подогрев ГВС).

В случае, если здание располагает площадью 200 м2, то требуемый размер будет состоять: 20.0 кВт + 40.0% = 28.0 кВт

Это прикидочный расчет, его лучше уточнить по норме водопользования ГВС на одного человека. Такие данные приводятся в СНИПе:

ванная комната — 8.0-9.0 л/мин;
душевая установка — 9 л/мин;
унитаз — 4.0 л/мин;
смеситель в мойке — 4 л/мин.

Расчет мощности бойлера косвенного нагрева

Для того, чтобы сбалансировать нужную мощность одноконтурного агрегата работающего на газовом топливе с бойлером косвенного нагрева, нужно установить какой объем теплообменника потребуется, чтобы обеспечить горячей водой жильцов дома. Используя данные по нормам горячего водопотребления легко можно установить, что расход в сутки для семьи из 4-х человек составит 500 л.

Производительность водонагревателя косвенного нагрева напрямую зависит от площади внутреннего теплообменника, чем более размеры змеевика, тем больше тепловой энергии он передает воде в час. Детализовать такие сведения можно, изучив характеристики по паспорту на оборудование.

Источник фото: coolandtheguide.com

Существуют оптимальные соотношения этих величин для среднего диапазона мощности бойлеров косвенного нагрева и время получения заданной температуры:

100 л, Мо — 24кВт, 14 мин;
120 л, Мо — 24кВт,17 мин;
200 л, Мо — 24кВт, 28 мин.

При выборе водонагревателя рекомендуется, чтобы он нагревал воду примерно за полчаса. Исходя из этих требований предпочтительнее 3-й вариант БКН.

Какой запас мощности должен быть

Мощность для подбора источника отопления с бойлером косвенного нагрева при одновременной работе отопления и ГВС определяется по формуле:

М к= (Мо+Мгвс)*Кз,

где:

Мк-комбинированная мощность, кВТ;
Мо — мощность источника, достаточная для обеспечения отопительной нагрузки дома, кВт;
Мгвс — мощность источника нужная для компенсации нагрузки на горячее водоснабжение, кВт;
Кз — коэффициент запаса.

В случае поочередного функционирования систем отопления и ГВС:

Мк= Мгвс *Кз Очень важно! Рассчитывая производительность оборудования по отоплению и ГВС, необходимо учитывать, чтобы мощность БКН никак не превышала аналогичный показатель в котле. По этой причине его необходимо выбирать такой теплопроизводительности в кВт, чтобы он мог с запасом покрыть нагрузку и отопления, и ГВС. Резерв производительности подсчитывается в зависимости от конструкции нагревательного оборудования.

Для вышенаведенных примеров теплопроизводительность котла, будет равна.

При одновременной работе систем отопления и ГВС:

Мк= (24+24)* 1.4= 67.2 кВт.

При поочередной работе систем отопления и ГВС:

Мк=24*1.4= 33.6 кВт.

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</span></h3>

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.

Что такое мощность котла и как ее узнать

Тепловая мощность котла – это максимальное количество тепловой энергии, передаваемой теплоносителю в процессе сгорания топлива (измеряется в киловаттах/час или просто кВт). Это означает, что котел мощностью 20 кВт при непрерывной работе на максимальной мощности за час выработает и передаст теплоносителю 20 кВт тепловой энергии.

Определить мощность котла можно несколькими способами:

поискать список технических характеристик на корпусе котлоагрегата;
найти значение в паспорте модели. Если документация не сохранилась, можно поискать электронную версию или изучить предложения интернет-магазинов, которые обязательно указывают в описании модели ее номинальную мощность;
Место расположения технических характеристик на корпусе котла
если речь идет о газовом котле, можно узнать примерную теплопроизводительность по расходу газа, для чего необходимо проверить и зафиксировать сколько кубометров котел потребляет при беспрерывной работе на максимальной мощности. Удельная теплота сгорания газа – величина постоянная и равна 9,3 кВт. Также важно учитывать КПД котла (его также можно найти в списке технических характеристик), для старых советских моделей это значения в районе 70-85%, у новых моделей КПД в пределах 86-94%. Итого, максимальная мощность = 9,3 кВт (удельная теплота сгорания природного газа)*0,8 (если КПД 80%)*2,5 куб. м/час (полученный расход газа в час) = 18,6 кВт. Аналогичным способом можно посчитать примерные значения для твердотопливного, жидкотопливного или электрического котла.

Увеличить теплопроизводительность бытового котла без серьезных небезопасных изменений его конструкции невозможно, поэтому к выбору минимально необходимой мощности необходимо подходить ответственно. Если ее будет недостаточно, придется устанавливать дополнительный котлоагрегат или производить утепление стен, пола и потолка, замену окон и дверей в целях снижения теплопотерь.

Способы подбора минимально необходимой мощности котла

Чтобы поддерживать в каждом помещении комфортную температуру, теплопроизводительность системы отопления (соответственно и котла) должна обеспечивать теплопотери дома, которые также измеряются в кВт. То есть теплопроизводительнось котлоагрегата = суммарные тепловые потери дома через стены, пол, потолок, фундамент окна и двери + запас на случай более сильных морозов.

Наглядное изображение теплопотерь частоного дома.

Расчет мощности котла отопления по площади дома

Наиболее простой и распространенный способ. Исходя из практики, для среднестатистического частного дома в климатической зоне Подмосковья, с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков 2,7 м на каждые 10 м² необходим 1 кВт тепловой мощности (именно такое соотношение соответствует среднестатистическим теплопотерям). Также мы рекомендуем закладывать запас мощности в 15-25%.

Например, для вышеописанного дома площадью 100 кв. м. минимальная мощность котла = 100 м² : 10 * 1,2 (20% запаса) = 12 кВт.

Также при расчете мощности котла отопления по площади дома можно делать поправки с учетом утепленности дома. Так, для среднеутепленного дома (наличие 100-150 мм слоя теплоизоляции или стены из бруса) на каждые 10 м² может приходиться 0,5-0,7 кВт теплопотерь. Для хорошо утепленного дома с небольшой площадью остекления норма составляет 0,4-0,5 кВт на каждые 10 м².

Поэтому, если ваш случай кардинально отличается от среднестатистичекого вышеописанного дома, стоит рассчитать мощность котла более точным методом с учетом всех особенностей, он описан одним пунктом ниже.

Как выбрать комнатный термостат и экономить до 30% в месяц на отоплении

Расчет по объему помещения

Еще один довольно простой способ, основанный на СНиП и обычно применяемый для квартир. За исходную величину берется не площадь, а кубатура отапливаемых помещений. Согласно методике, указанной в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», норма удельного расхода тепловой энергии:

для кирпичного многоквартирного дома – 0,034 кВт/м³;
для панельного многоквартирного дома – 0,041 кВт/м³.

Зная эти нормы, площадь квартиры и высоту потолков, можно использовать способ расчета мощности котла отопления по объему помещений.

Например, для квартиры панельного многоквартирного дома площадью 150 кв. м. и высотой потолков 2,7 м (без внешнего и внутреннего утепления стен), минимальная теплопроизводительность = 2,7*150*0,041 = 16,6 кВт.

Из принципа расчета, опять таки, ясно, что весь учет теплопотерь сводится к усредненным значениям и теплопроводности стен из различных материалов. Это значит, что использовать его рационально если внешние стены не утеплены, в квартире имеются не более 4 стандартных окна, радиаторы подключены наиболее эффективным способом, а соседние квартиры отапливаются.

Рассчитываем с учетом всех основных особенностей дома

Подробная формула основывается на площади помещений, однако учитывает все возможные тепловые потери, способ подключения радиаторов, который влияет на КПД системы отопления, а также климатические условия, в которых находится частный дом.

Расчет производится для каждого помещения отдельно, что более правильно. Полученные для каждого помещения значения в дальнейшем можно использовать для подбора мощности радиаторов отопления. Просуммировав необходимую для каждого помещения теплопроизводительность, вы получите значение для всей системы отопления дома, значит – и для котла, который должен обеспечивать ее мощность.

Точная формула для расчета:

Q = 1000 Вт/м²*S*k1*k2*k3…*k10,

где Q – показатель теплопроизводительности;
S – общая площадь помещения;
k1-k10 – коэффициенты, учитывающие теплопотери, климат и особенности установки радиаторов.

k1 – к-во внешних стен в помещения (стен, граничащих с улицей):

одна – k1=1,0;
две – k1=1,2;
три – k1-1,3.

k2 – ориентация помещения (солнечная или теневая сторона):

север, северо-восток или восток – k2=1,1;
юг, юго-запад или запад – k2=1,0.

k3 – коэффициент теплоизоляции стен помещения:

простые, не утепленные стены – 1,17;
кладка в 2 кирпича или легкое утепление – 1,0;
высококачественная расчетная теплоизоляция – 0,85.

k4 – подробный учет климатических условий локации (уличная температура воздуха в самую холодную неделю зимы):

-35°С и менее – 1,4;
от -25°С до -34°С – 1,25;
от -20°С до -24°С – 1,2;
от -15°С до -19°С – 1,1;
от -10°С до -14°С – 0,9;
не холоднее, чем -10°С – 0,7.

k5 – коэффициент, учитывающий высоту потолка:

до 2,7 м – 1,0;
2,8 — 3,0 м – 1,02;
3,1 — 3,9 м – 1,08;
4 м и более – 1,15.

k6 – коэффициент, учитывающий теплопотери потолка (что находится над потолком):

холодное, неотапливаемое помещение/чердак – 1,0;
утепленный чердак/мансарда – 0,9;
отапливаемое жилое помещение – 0,8.

k7 – учет теплопотерь окон (тип и к-во стеклопакетов):

обычные (в том числе и деревянные) двойные окна – 1,17;
окна с двойным стеклопакетом (2 воздушные камеры) – 1,0;
двойной стеклопакет с аргоновым заполнением или тройной стеклопакет (3 воздушные камеры) – 0,85.

k8 – учет суммарной площади остекления (суммарная площадь окон : площадь помещения):

менее 0,1 – k8 = 0,8;
0,11-0,2 – k8 = 0,9;
0,21-0,3 – k8 = 1,0;
0,31-0,4 – k8 = 1,05;
0,41-0,5 – k8 = 1,15.

k9 – учет способа подключения радиаторов:

диагональный, где подача сверху, обратка снизу – 1,0;
односторонний, где подача сверху, обратка снизу – 1,03;
двухсторонний нижний, где и подача, и обратка снизу – 1,1;
диагональный, где подача снизу, обратка сверху – 1,2;
односторонний, где подача снизу, обратка сверху – 1,28;
односторонний нижний, где и подача, и обратка снизу – 1,28.

k10 – учет расположения батареи и наличия экрана:

практически не прикрыт подоконником, не прикрыт экраном – 0,9;
прикрыт подоконником или выступом стены – 1,0;
прикрыт декоративным кожухом только снаружи – 1,05;
полностью закрыт экраном – 1,15.

Для большего удобства ниже находится калькулятор, где можно рассчитать те же самые значения быстро выбрав соответствующие исходные данные.

Калькулятор для точного определения тепловой мощности

Запас производительности в зависимости от типа котла

Для стандартного одноконтурного котла, вне зависимости от вида используемого топлива, мы всегда рекомендуем закладывать запас мощности 15-25%, в зависимости от температуры в самую холодную декаду и утепленности дома. Однако в некоторых случаях требуется несколько больший запас:

20-30% запаса, если котел двухконтурный. Большинство моделей работает по принципу приоритета ГВС, это значит, что в момент активации точки потребления горячей воды котел не греет отопительный контур, для работы на два контура требуется более высокая производительность;
20-25% запаса, если в доме организована или планируется приточно-вытяжная вентиляция без рекуперации тепла.

Также часто используется схема с подключением бойлера косвенного нагрева (особенно в связке с твердотопливными котлами). В таком случае излишек мощности может превышать 40-50% (показатель рассчитывается по ситуации). Стоит понимать, что любом из случаев предусмотренный запас не «простаивает», а используется будь то в целях нагрева горячей воды, восполнения более высоких теплопотерь или нагрева буферной емкости.

Высокий белый бак справа от котла – накопительный бойлер косвенного нагрева, постоянно поддерживающий большой объем горячей воды.

Почему не стоит подбирать котел со слишком большим запасом мощности

С недостатком теплопроизводительности все предельно понятно: система отопления попросту не обеспечит желаемый уровень температуры даже при беспрерывной работе. Однако, как мы уже упоминали, серьезной проблемой может стать и переизбыток мощности, последствиями которого являются:

более низкий КПД и повышенный расход топлива, особенно на одно- и двухступенчатых горелках, не способных плавно модулировать производительность;
частое тактование (вкл/выкл) котла, что нарушает нормальную работу и снижает ресурс горелки;
попросту более высокая стоимость котлоагрегата, учитывая, что производительность, за которую была произведена повышенная плата, использоваться не будет;
часто больший вес и большие габариты.

Когда чрезмерная теплопроизвоительность все же уместна

Единственной причиной выбрать версию котла гораздо большей мощности, чем нужно, как мы уже упоминали, является использование его в связке с буферной емкостью. Буферная емкость (также теплоаккумулятор) – это накопительный бак определенного объема наполненный теплоносителем, назначение которого – накапливать излишки тепловой мощности и в дальнейшем более рационально распределять их в целях отопления дома или обеспечения горячего водоснабжения (ГВС).

Например, теплоаккумулятор – отличное решение, если недостаточно производительности контура ГВС или при цикличности твердотопливного котла, когда топливо сгорая отдает максимум тепла, а после прогорания система быстро остывает. Также теплоаккумулятор часто используется в связке с электрокотлом, который нагревает емкость в период действия сниженного ночного тарифа на электроэнергию, а днем накопленное тепло распределяется по системе, еще долго поддерживая желаемую температуру без участия котла.

Используемые источники:

https://sdelalremont.ru/raschet-moshhnosti-gazovogo-kotla-dlya-otopleniya-doma.html
https://www.gaztrade.ru/raschet_kotla_otoplenie.html
https://vteple.info/kotly/gazovye/rasschitat-moshhnost-kotla
http://obustroen.ru/inghenernye-sistemy/otoplenie/kotly/raschet-moshhnosti-kotla.html
https://gradusplus. com/kotly/raschet-moshhnosti-kotla-dlya-otopleniya-chastnogo-doma/

Как правильно рассчитать мощность котла отопления с учетом площади дома: экономия без проблем

Главный вопрос при установке автономного отопления — расчет мощности котла отопления. Для того, чтобы произвести правильные расчеты, нужно учитывать:

площадь отапливаемого помещения;
степень утепленности дома;
объем теплопотерь;
необходимое количество энергии для подогрева воздуха;
будет ли котел использоваться для подогрева воды.

Расчет мощности котла отопления и теплопотерь здания

По нормативам СНиП мощность котла определяется по такой формуле: на каждые 10 м2 используется 1 кВт мощности с учетом запаса 10%. Такой вариант расчетов возможен только для стандартных помещений с хорошей теплоизоляцией и высотой потолков не выше 3 м. Но в любом случае он не учитывает всех нюансов даже в многоквартирных домах. Поэтому для более точных расчетов используется формула:

MK = S x YMK/10 (кВт)

где: MK — мощность котла; S — площадь отапливаемого помещения;

УMK — удельная мощность котла на 10 м2, которая рассчитывается в соответствии с климатическими условиями в конкретном регионе:

для южных регионов — 0.7 — 0.9 кВт;
для регионов с умеренным климатом — 1 — 1.2 кВт;
для Москвы и подмосковья — 1.2 — 1.5 кВт;
для северных регионов — 1.5 — 2 кВт.

Если вы планируете использовать котел для нагрева воды в системе, следует добавить к полученному результату дополнительно 25% мощности.

Известно, что частные дома отличаются большей долей теплопотери, плюс высота потолков обычно выше, чем в многоквартирных домах. Поэтому для расчета мощности котла для отопления частного дома используется следующая формула:

МК = Qт x Kзап
где:
МК — мощность котла; Qт — количество теплопотерь дома;
Кзап — коэффициент запаса тепла (обычно в пределах 15 — 20%).
Теплопотери частного дома вычисляются по формуле:
Qт = V x Rt x K
где: V — объем помещения; Pt — разница между температурой на улице и в помещении;
K — коэффициент потери тепла, в зависимости от степени теплоизоляции.

Степень теплоизоляции имеет следующее соотношение:

дерево и гофрированное железо — 3 — 4;
одинарная кирпичная кладка + 4 окна — 2 — 2.9;
двойная кирпичная кладка + 2-3 окна — 1 — 1.9;
хорошо утепленный дом с системой теплые полы и окнами с двойными стеклопакетами — 0.6 — 0.9.

Для небольших домов с хорошей теплоизоляцией сложно найти котел с минимальной мощностью, поэтому можно использовать более мощные котлы с автоматической терморегуляцией. В остальных случаях лучше не покупать котел, мощность которого значительно превышает рекомендуемый для вашего помещения, якобы, про запас. Это может привести к:

снижению эффективности оборудования;
преждевременному его износу;
неисправности автоматической терморегуляции;
появлению конденсата в дымоходе;
лишним затратам для покупки комплектующих.

Источник: https://vodaidom.com/raschet-moshhnosti-kotla-otopleniya-i-teplopoter-zdaniya/

Расчет мощности котла – обеспечиваем максимальную эффективность отдачи тепла

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.

Обратите внимание

Если подходить к расчетам максимально серьезно, следует заказать их у специалистов, по результатам подбирается котел и рассчитываются все параметры.

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.

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.

Важно

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.

W=S×Wуд/10:

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

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 – Wуд 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.

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.

Приведем пример корректировки по регионам. Предположим, что дом, для которого рассчеты проводились раньше, расположен в Сибири с морозами до 35°. Берем Wуд 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.

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.

Совет

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.

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

Узнаем общую площадь отапливаемого помещения и делим на 10. Число удельной мощности при этом игнорируется, нам нужны средние исходные данные.
Учитываем климатическую зону, где находится дом. Ранее полученный результат умножаем на коэффициентый показатель региона.
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.
Делаем поправку на теплопотери. Предыдущий результат умножаем на коэффициентный показатель теплопотерь.

Размещение котлов для отопления в доме

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.

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.

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.

Обратите внимание

В теплотехнике округление проводят в большую сторону, но, если принять во внимание энергосберегающие пакеты на окнах, то можно округлить и в меньшую.

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.

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.

Источник: http://obustroen.ru/inghenernye-sistemy/otoplenie/kotly/raschet-moshhnosti-kotla.html

Калькулятор расчета мощности котла отопления

Мощность котла является одной из важнейших характеристик отопительного оборудования. Избыток мощности скажется переплатой за котел, недостаток – невозможностью оборудования отопить жилую площадь или нагреть воду в системе ГВС.

Поэтому перед выбором котла предлагаем прикинуть его параметры не без помощи нашего онлайн-калькулятора для расчета мощности котла отопления.

Попробуем разобраться со значениями, которые вам придется ввести для получения достоверного результата.

Комфорт пребывания в жилом помещении зимой определяется температурой воздуха и его влажностью. Сначала введите значение температуры, которую вы планируете поддерживать дома. Температуру наиболее холодной пятидневки можете посмотреть в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», т.к. она привязана к климатической зоне.

Отапливаемые площадь и объем помещений

В качестве теплоносителя, передающего тепло от радиаторов отопления человеку, служит воздух. Логично, что мощность отопительного оборудования во многом зависит от того, какой объем этого воздуха необходимо нагреть и далее поддерживать постоянной его температуру.

Конструктивные элементы здания

В различных постройках и условиях эксплуатации котлы одинаковой мощности дают совершенно разные результаты. Все потому, что потери тепла через стены, перекрытия и окна влияют на общую картину. Чем выше тепловые потери, тем более высокой должна быть поправка мощности отопительного оборудования.

Могут быть непонятны маркировки стеклопакетов. Тут все довольно просто, например, 4-16-4 означает, что зазор между двумя стеклами толщиной 4 мм составляет 16 мм. Буква «К» означает энергосберегающее стекло, «Ar» — камеры заполнены аргоном.

Источник: http://CdelayRemont.ru/kalkulyator-rascheta-moshhnosti-kotla-otopleniya

Расчет мощности котла

Правильный расчет мощности котла отопления необходим для эффективной работы отопительной системы, способной обеспечить бесперебойную работу по обогреву площади дома или квартиры с учетом всех теплопотерь, а также таких обстоятельств, как аномально холодная зима или расширение площади.

Эффективность котла будет достигнута при восполнении всех теплопотерь с необходимым запасом. Расчет тепловой мощности необходимо производить для всех видов котлов: газового, на твердом топливе, использующего электроэнергию.

Основные параметры к расчету

Для расчета тепловой мощности котла нужно учитывать все теплопотери здания. На величину потери тепла влияют материалы, из которых сделаны стены здания (и наличие их теплоизоляции), фундамент, кровля, перекрытия, чердак, пол, оконные и дверные проемы.

Помимо используемых материалов учитывается толщина стен, степень утепления их и каждого из проемов, высота потолков, количество этажей в здании. Не последнюю роль в расчете принимает факт наличия системы теплых полов, а также тип разводки самой системы.

Кроме этого, в расчете производительности котла принимают участие такие параметры, как: общая площадь отапливаемого помещения, местные климатические условия, вид используемого топлива, наличие системы приточной вентиляции. Перед установкой котла часто рассчитывают количество потерь тепла.

Обычно это длительный процесс, который выполняют приглашенные специалисты, но можно осуществить его при помощи тепловизора. Этот прибор показывает фактическую картину мест оттока тепла, которые можно оперативно устранить.

Не рекомендуется устанавливать котел с большим запасом мощности, достаточно прибавить к его производительности 15-25%.

Формула расчета с учетом тепловых потерь

Точный расчет мощности отопительного котла с учетом теплопотерь для дома индивидуальной планировки с высотой потолков свыше 2,5 метров, осуществляется так:

Коэффициент теплопередачи стены, зависящий от типа используемого материала нужно умножить на общую площадь стены и на разность температур внутри помещения и самой низкой температуры снаружи.

Рассчитывается показатель тепловых потерь для окон аналогичным образом, что и для стен, только с использованием коэффициента теплопередачи окон, а не стен. Он находится исходя из значений коэффициента теплопередачи стеклопакета, умноженного на его площадь, коэффициента теплопроводности рамы, умноженного на периметр застекленного участка, а также коэффициента алюминиевой полосы, умноженного на периметр остекления. Эти показатели нужно сложить вместе и разделить на общую площадь окна.
Рассчитываются теплопотери пола и потолка по формуле, аналогичной расчету для стен.
Рассчитываются потери тепла для комнат с вентиляцией:

0,28 – расход оттока воздуха из помещения*плотность воздуха*его удельную теплоемкость*(разность температуры внутри помещения и температуры приточного воздуха)*1.

Все полученные значения суммируются, в результате чего получится сумма всех теплопотерь жилого здания в кВт. К этому значению можно прибавить 10-15% запаса и получить искомую величину мощности теплового отопительного котла.

Расчет мощности газового котла

Газовое отопление получило большое распространение в системе автономного отопления по причине экономного расхода топлива, безопасности использования, простоты эксплуатации, малого количества занимаемого места.

Если неправильно произвести расчет мощности газового котла, его использование будет экономически невыгодным из-за большого расхода топлива или обогрев здания будет недостаточным для поддержания комфортного уровня тепла.

Если брать самый элементарный расчет необходимой мощности без учета прочих факторов, таких как: теплопотери здания, габариты, наличие теплоизоляции, характер климата, количество тепла для подогрева воды и энергии для прогрева воздуха принудительной вентиляции, то можно получить весьма приблизительный расчет, состоящий в соотношении 1 кВт на 10 кв.м. площади жилого дома.

Если учитывать все необходимые показатели, можно сделать точный расчет мощности котла газовой отопительной системы: она равна произведению общей площади отапливаемого помещения (кв.м.) и удельной мощности котла в расчете на каждые 10 кв. м. площади, разделенного на десять.

Удельная мощность зависит от региона проживания и его климатических особенностей, она может оставлять от 0,7 кВт для Южных до 2,0 кВт для Северных регионов.

При условии монтажа двухконтурной системы водяного обогрева к рассчитанному значению мощности нужно прибавить 25%.

Расчет мощности электрокотла

Электрокотел – нечасто используемое оборудование из-за большого потребления электроэнергии, относительно невысокой мощности, возможности сбоев в работе.

Формула расчета мощности электрического котла проста: нужно умножить сумму площадей всех отапливаемых помещений на удельную величину генератора, которая необходима для обогрева 10 кв.м. площади. Полученное значение нужно разделить на 10. После этого показатель умножается на специальный коэффициент, характеризующий здание относительно утепленности его стен.

Коэффициент, равный 1 характеризует здания, построенные более 15 лет назад, с утепленными кирпичными, блочными или деревянными стенами.
Коэффициент 1,5 характеризует здание с не утепленными стенами.
Коэффициент 1,8: здание не утепленное, и крыша имеет большую теплопотерю.
Коэффициент со значением 0,6: здание, построенное менее 15 лет назад и утепленное.

Существует более детальный способ, как рассчитать производительность электрического отопительного котла: для прогрева каждых 1 м3 помещения требуется 40 Вт мощности без учета дополнительных влияющих факторов. После этого к показателю нужно прибавить по 100 Вт за одно окно и 200 Вт за каждую входную дверь как источники теплопотерь. Далее учитываются все коэффициенты, указанные выше.

Расчет мощности твердотопливного котла

Твердотопливная отопительная система характеризуется экономичностью при эксплуатации, относительной доступностью, но невысокой популярностью. Цикличность получаемой температуры обязательно должна учитываться при выборе мощности котла.

Расчет мощности твердотопливного котла аналогичен тому, что производился для газового отопительного оборудования. Отличием этого расчета будет являться то, что, по причине низкого КПД твердотопливного котла, существует необходимость прибавить запас мощности 20%. Если при этом использовать теплоаккумулятор, формулу расчета можно оставить как для газового оборудования, без изменений.

Источник: http://pechiexpert.ru/raschet-moshhnosti-kotla/

Расчет мощности газовых котлов

Котел является основной частью отопительной системы. Он вырабатывает необходимое для комфортных условий количество тепла и обеспечивает горячее водоснабжение. При наличии рядом с домом газопровода, оптимальным вариантом будет установка газового котла.

Он имеет свои плюсы и минусы.

Преимуществами газового оборудования являются экономичность, высокая мощность, простота эксплуатации, котлы средней мощности могут устанавливаться даже на кухне, компактные размеры и экологичность (котел выделяет в атмосферу наименьшее количество вредных веществ).

Схема подключения газового котла.

Недостатками такого котла можно считать требование специального разрешения на его установку, риск утечек газа, наличие определенных требований к помещению, в котором будет находиться котел, и наличие автоматического отключения газа при утечке или недостаточной вентиляции. В любом случае, если вы решили установить газовое отопительное оборудование, у вас возникнет вопрос о том, как рассчитать мощность газового котла.

Правильно произведенный расчет мощности котла является гарантией надежной и эффективной работы отопительной системы. Основой расчета является обеспечение дома оптимальной температурой. Чаще всего основным источником тепла в доме или коттедже является именно котел. Для того чтобы рассчитать необходимые параметры и записать полученные данные, понадобятся следующие материалы и инструменты:

Схема напольного одноконтурного газового котла.

рулетка;
бумага, ручка;
калькулятор.

Эффективность системы отопления полностью зависит от мощности котла. Избыточная мощность приводит к перерасходу топлива, а недостаточная — к невозможности поддержания нужной температуры в доме, особенно в зимнее время года.

Мощность газового котла определяют исходя из следующих параметров: удельная мощность агрегата из расчета на 10 м2 с учетом климатических условий определенного региона (Wуд), площадь отапливаемых помещений (S).

Удельная мощность, в зависимости от климатической зоны может принимать различные значения: 1,2-1,5 кВт — для средней полосы России, 0,7-0,9 — для южных областей и 1,5-2,0 кВт — для северных областей.
Расчет мощности котла производят с помощью формулы Wкот = (S * Wуд)/10. Для удобства расчета за удельную мощность чаще всего принимают единицу.

Важно

Мощность соответственно рассчитывается как 10 кВт на 100 м2. Другим важным параметром является объем теплоносителя, циркулирующего в системе (Vсист). При подсчетах используют пропорцию 1 кВт : 15 л (мощность агрегата : объем жидкости. Формула будет иметь такой вид: Vсист = Wкот • 15

В качестве примера будет приведен расчет мощности газового котла и требуемого объема теплоносителя для отопления дома площадью 100 м2, расположенного в северном районе. Максимальная удельная мощность для северных районов равна 2 кВт, тогда

Wкот = 100 • 2 / 10 = 20 кВт;
Vсист = 20 • 15 = 300 л.

Для того чтобы расчет был более точным, можно воспользоваться специальным калькулятором, учитывающим еще и желаемую постоянную температуру в доме, самую низкую среднегодовую температуру, параметры помещений, толщину и материал стен, вид перекрытий и количество окон.

Так вы будете уверены в его тепловой мощности, ведь в некоторых случаях вместо мощности, отдаваемой системе могут указываться технические характеристики горелки, не представляющие никакого интереса для потребителей.

Второй способ подсчета мощности оборудования

При выбора котла необходимо учитывать информацию о теплопотерях помещения, которые нужно будет компенсировать. Их необходимо рассчитать. Обычно это делает архитектор, разрабатывающий проект дома.

С помощью этих данных можно выбрать котел требуемой мощности.

Рассчитать теплопотери можно с использованием специальных программ, имеющих расширенные возможности, с помощью которых расчеты могут делать даже те, кто никогда не сталкивался с проектированием.

Таблица расчета мощности котла.

Если проекта дома и расчетов теплопотерь нет, их можно определить и самостоятельно при помощи упрощенного метода расчетов. Анкеты достаточно точны для небольших частных домов. В них имеются вопросы, касающиеся материала и толщины стен, количества и размеров окон и типа стеклопакетов. Для каждого вопроса имеется несколько вариантов ответа. Для каждого ответа предлагается свое число.

Расчет котла производят при помощи этих чисел, в результате получится значение, отражающее теплопотери дома. Оно вполне подойдет для определения мощности агрегата. Для заполнения анкеты и произведения вычислений потребуется всего несколько минут.

Наиболее простым методом расчета теплопотерь является их вычисление с помощью условного коэффициента, имеющего следующие значения:

Схема установки газового котла.

от 130 до 200 Вт/м2 — дома без теплоизоляции;
от 90 до 110 Вт/м2 — дома с теплоизоляцией, построенные 20-30 лет назад;
от 50 до 70 Вт/м2 — современные теплоизолированные дома с новыми окнами, построенные в 21 веке.

Для определения теплопотери коэффициент умножают на площадь дома, однако расчеты эти являются примерными, они не берут во внимание количество и размеры окон, расположение и форму дома, сказывающиеся на теплопотерях. Этот расчет не является основным при выборе котла.

Вычисленные теплопотери отражают максимальную потребность дома в тепле, необходимом для поддержания нормальной температуры. Наибольшая потребность в тепле возникает при температурах ниже -22°С. Такие морозы, обычно, бывают несколько дней в году, а то и вовсе не бывают несколько лет.

А котел должен работать весь отопительный сезон, когда температура в среднем равна нулю. В таком случае для обогрева дома потребуется половина расчетной мощности оборудования. Котел большей мощности приобретать не стоит, это приводит не только к лишним тратам, но и понижает его КПД.

Нехватку тепла в сильные холода можно компенсировать другими приборами, например, камином или электрическим обогревателем.

Источник: https://budeshstroit.ru/kotly/kak-rasschitat-moshhnost-gazovogo-kotla.html

Как зависит мощность котла от площади – как рассчитать правильно

Любая отопительная система основана на использовании нагревательного прибора. От того, насколько правильно произведен расчет котла отопления для частного дома и определены его параметры, зависит комфортное проживание. Такие вычисления сделать несложно, потребуется лишь калькулятор и информация относительно некоторых данных по жилому строению.

Влияние теплопотерь на качество отопления

Чтобы обеспечить качественный обогрев домовладения, необходимо, чтобы система теплоснабжения могла полностью восполнить потери тепла. Оно покидает пределы построек через кровлю, пол, окна и стены. По этой причине прежде, как рассчитать мощность котла для отопления дома, следует учесть степень теплоизоляции этих элементов жилья.

Некоторые владельцы недвижимости предпочитают со всей серьезностью заниматься вопросом оценки теплопотерь и соответствующие расчеты заказывают у специалистов. Затем они, основываясь на результатах вычислений, могут подобрать котел по площади дома с учетом других параметров отопительной конструкции.

Выполняя соответствующие расчеты, следует учитывать материалы, из которых выстроены стены, пол, потолочное перекрытие, их толщину и степень теплоизоляции. Также имеет значение, какие установлены окна и двери, обустроена ли система приточной вентиляции и ее производительность. Одним словом, процесс этот непростой.

Существует еще один способ, как узнать теплопотери. Можно наглядно увидеть количество тепла, теряемое зданием или помещением, применив такой прибор как тепловизор. Он имеет небольшие размеры и на его экране видны фактические потери тепловой энергии. Одновременно имеется возможность узнать, в каких зонах отток самый большой и принять меры для его устранения.

Совет

Нередко хозяева недвижимости интересуются, нужно ли для квартиры или для частного дома при расчете твердотопливного котла или другого вида отопительного агрегата делать это с запасом. По утверждению специалистов каждодневная работа такого оборудования на пределе возможностей самым негативным образом отражается на продолжительности его службы.

Потому следует приобретать прибор с запасом производительности, который должен составлять 15 – 20 % от расчетной мощности – его будет достаточно для обеспечения условий для функционирования.

Определение мощности по площади

Расчет мощности котла отопления по площади дома – это наиболее простой способ подбора нагревательного агрегата. На основании многочисленных вычислений, проведенных специалистами, была определена средняя величина, которая составляет 1 кВт тепла на каждые 10 квадратных метров.

Но данный показатель актуален только для помещений, имеющих высоту 2,5 – 2,7 метра со средней степенью утепления. В случае, когда дом соответствует вышеназванным параметрам, тогда, зная его метраж, можно легко определить приблизительную мощность котла от площади.

Например, размеры одноэтажного дома составляют 10 и14 метров:

Сначала определяют площадь домовладения, для этого его длину умножают на ширину, или наоборот 10х14 = 140 кв. м.
Полученный результат, согласно методике, делят на 10 и получают значение мощности 140: 10 = 14 кВт.
Если итог расчета по площади газового котла или другого вида отопительного агрегата получается дробным, тогда его нужно округлить до целого значения.

Мощность и высота потолков

В собственных домах потолки бывают выше2,7 метра. Если разница 10 –15 сантиметров, это обстоятельство можно не учитывать, но когда данный параметр достигает2,9 метра, следует выполнить перерасчет.

До того, как рассчитать мощность котла для частного дома, определяют поправочный коэффициент путем деления фактической высоты на2,6 метра, а затем ранее полученный результат умножают на него.

Например, при высоте потолка 3,2 метра перерасчет производят следующим образом:

узнают коэффициент 3,2: 2,6 = 1, 23;
корректируют результат 14 кВт х 1,.23 = 17, 22 кВт.

Итог округляют в большую сторону и получают 18 кВт.

Учет региона нахождения дома

Для обогрева жилья, расположенного на юге страны, потребуется меньше тепловой энергии, чем находящего севернее. Для учета региона также применяют поправочные коэффициенты.

Их величина имеет диапазон, поскольку в пределах одной климатической зоны погодные условия несколько отличаются. Если дом построен ближе к ее северной границе, берут больший коэффициент, а если к южным рубежам – меньший. Также нужно принимать во внимание отсутствие или наличие сильной ветровой нагрузки.

В России за эталон принимают среднюю полосу, для которой размер поправки равен 1 – 1,1, но при приближении к северной границе мощность агрегата увеличивают.

Для Подмосковья результат расчета мощности котельной умножают на коэффициент 1,2 – 1,5. Что касается северных регионов, то для них результат корректируют на поправку, равную 1,5-2,0.

Для южных зон применяют понижающие коэффициенты 0,7 – 0.9.

Например, дом располагается на севере Подмосковья, тогда18 кВт умножают на 1,5 и получают 27 кВт.

Если сравнить 27 кВт с первоначальным результатом, когда мощность составляла 14 кВт, то можно увидеть, что этот параметр увеличился почти в 2 раза.

Вычисление производительности для двухконтурного агрегата

Вышеприведенные расчеты производились для прибора, обеспечивающего лишь отопление. Когда нужно сделать расчет мощности газового котла для дома, который одновременно будет греть воду для бытовых нужд, его производительность требуется увеличить. Это также касается агрегатов, работающих на других видах топлива.

Определяя мощность отопительного котла с возможностью нагрева воды, следует заложить запас в размере 20-25%, применив коэффициент 1,2-1,25.

Например, нужно произвести корректировку на ГВС. Ранее вычисленный результат в 27 кВт умножают на 1,2 и получают 32,4 кВт. Разница получается немаленькой.

Расчет производительности агрегата для квартиры

Мощность котла для теплоснабжения квартир вычисляют с учетом той же нормы: на каждые 10 «квадратов» площади требуется 1 кВт тепловой энергии. Но в данном случае коррекцию производят в соответствии с другими параметрами.

Прежде всего, учитывают наличие/отсутствие холодного помещения снизу квартиры или сверху ее:

когда на этаже ниже или выше расположена теплая квартира, применяют коэффициент 0,7;
если там находится неотапливаемое помещение, корректировка не нужна;
когда чердак или подвал отапливаются, поправка составляет 0,9.

Прежде, как определить мощность котла, необходимо подсчитать количество наружных стен, выходящих на улицу, а для угловой квартиры тепла потребуется больше, поэтому:

когда внешняя стена одна – применяемый коэффициент 1,1;
если она одна – 1,2;
когда 3 наружные стены – 1,3.

Ограждающие поверхности, соприкасающиеся с улицей, являются основными зонами, через которые уходит тепло. Желательно учитывать качество остекления оконных проемов. Корректировку не вносят при наличии стеклопакетов. Если окна старые деревянные, результат предыдущих расчетов умножают на 1,2.

Расчет производительности с учетом объема

На практике часто применяют другую методику подбора газового котла по мощности для квартиры, основанную на нормах СНиПа:

для обогрева одного кубического метра жилья в панельном здании уходит 41 Вт тепла;
на компенсацию теплопотерь в кирпичном доме – 34 Вт.

При таком подходе сразу учитывается высота потолков. Поэтому данный способ вычислений принято считать более правильным. Чтобы узнать объем, следует отапливаемую площадь квартиры умножить на высоту потолочного перекрытия.

В качестве примера рассчитана мощность котла, обычно это газовый прибор. Его планируется установить в квартире на третьем этаже, находящейся в пятиэтажном доме, имеющей площадь 80 «квадратов» и высоту потолков –2,8 метр.

Пример расчета:

Узнают объем – 80х2.8 =224 куб. м.
Требуемая мощность – 224х34 Вт = 7616 или 7,62 кВт.
После округления получают 8 кВт.
Поскольку и сверху, и снизу отапливаемые квартиры, применяют поправку, равную 0,7 – 8 кВт х 0,7 = 5,6 кВт.
После округления 6 кВт.
Так как прибор должен греть и воду для бытовых нужд, дают 20% запас – 6 кВт х 1,2 = 7,2 кВт.
Окна деревянные, поэтому применяют коэффициент 1,2 – 7,2 кВт х1,2 = 8,64 кВт.
Поскольку в квартире 3 наружные стены, поправка будет равна 1,3, а значит 8,64 кВт х 1,3 = 11,23 кВт.

После округления требуемая мощность для котла составит 12 кВт.

Источник: https://teplospec.com/montazh-remont/kak-zavisit-moshchnost-kotla-ot-ploshchadi-kak-rasschitat-pravilno.html

Правила расчета мощности котла для отопления частного дома

Для обеспечения комфортного проживания в доме зимой котел должен производить столько тепловой энергии, чтобы полностью компенсировать потери тепла здания.

Кроме этого, необходимо обеспечить определенный запас мощности на случай сильных холодов либо увеличения площади строения. Чтобы рассчитать мощность котла, нужно учитывать довольно много факторов.

В теплотехнике такой расчет является одним из самых сложных.

Необходимость расчета теплоотдачи котла

Из каких бы материалов не было построено здание, оно постоянно выделяет наружу тепло. Теплопотери дома для каждого помещения могут отличаться и зависят от материалов конструкции и степени утепления. Если подойти к расчетам серьезно, то такую работу лучше доверить специалистам. Затем в соответствии с полученными результатами выбирается котел.

Самостоятельно посчитать теплопотери здания не очень сложно, но предстоит учитывать много факторов. Проще всего решить поставленную задачу с помощью особого прибора — тепловизора.

Это устройство небольших размеров, на дисплее которого указываются фактические потери тепла строения.

При этом можно наглядно увидеть те места, где наблюдаются максимальные утечки тепловой энергии, и принять меры по исправлению ситуации.

Безусловно, можно просто взять мощный котел и не проводить никаких вычислений. Однако в такой ситуации расходы на газ могут оказаться очень большими.

Обратите внимание

Кроме этого, если котел недогружен, то срок его эксплуатации снижается. Впрочем, тепловой генератор можно догрузить, например, задействовав его для обогрева ранее неотапливаемых помещений.

Однако переплачивать за сгораемое впустую топливо не захочет ни один владелец частного дома.

Основная формула

Если провести анализ результатов вычислений, проведенных за несколько лет, то наблюдается одна закономерность — для обогрева каждых 10 м2 площади необходимо затратить 1 кВт тепловой энергии. Это утверждение справедливо для строений со средним утеплением, а высота потолков в них находится в диапазоне от 2,5 до 2,7 м.

Если здание соответствует этим стандартам, то определить мощность котлов отопления будет довольно просто, достаточно использовать простую формулу:

Последний показатель для различных регионов страны имеет следующие значения:

Подмосковье — от 1,2 до 1,5 кВт.
Средняя полоса — от 1 до 1,2 кВт.
Юг страны — от 0,7 до 0,9 кВт.
Северные территории — от 1,5 до 2 кВт.

В качестве примера можно сделать расчет мощности теплогенератора для дома размером 12×14 м, построенного из кирпича в Подмосковье. Общая площадь строения составляет 168 м2. Значение удельной мощности Wуд принимается равной 1.

В результате W = (168 × 1) / 10 = 16,8 кВт. Полученная расчетная мощность теплового генератора должна быть округлена в большую сторону.

Однако это еще не полный расчет газового котла для дома по площади, так как предстоит провести корректировку полученного показателя.

Дополнительные вычисления

Жилые строения со средними характеристиками на практике встречаются довольно редко. Чтобы расчет мощности котельной был максимально точным, приходится учитывать дополнительные показатели. Один из них уже был рассмотрен в основной формуле — удельная мощность, затрачиваемая на обогрев 10 м2.

В качестве эталона необходимо использовать показатель для средней полосы. При этом в каждой зоне можно видеть довольно серьезный разброс значений удельной емкости. Выход из сложившейся ситуации прост — чем севернее расположена в климатической зоне местность, тем выше должен быть коэффициент, и наоборот. Например, для Сибири с морозами около 35 градусов принято использовать Wуд = 1,8.

Не менее важно при расчетах учитывать и тепловые потери строения. Процесс утечки тепла наблюдается в каждом здании. Например, если стены утеплены плохо, то потери могут доходить до 35%. Таким образом, во время расчетов следует использовать специальный коэффициент:

Строение из древесины, пеноблоков либо кирпича, возраст которого превышает 15 лет с качественным утеплением — К=1.
Здания прочих материалов с некачественно утепленными стенами — К=1,5.
Если в здании не утеплялась еще и крыша, а не только стены — К=1,8.
Современные качественно утепленные дома — К=0,6.

Так выполняется расчет требуемой мощности теплогенератора, чтобы сделать правильный выбор оборудования. Однако, если котел планируется использовать еще и для подогрева воды, предстоит полученное значение его мощности увеличить на 25%. Таким образом, для определения необходимой мощности генератора тепла нужно использовать следующий алгоритм:

Рассчитывается общая площадь строения и делится на 10. При этом показатель Wуд учитывать не нужно.
Выполняется корректировка расчетного значения в зависимости от климатической зоны, в которой возведено строение. Показатель, определенный на первом этапе, умножается на коэффициент региона.
Если реальное значение высоты потолков значительно отличается от усредненного, это нужно учесть при расчете. Сначала нужно разделить фактический показатель на средний. Полученный коэффициент умножается на мощность теплогенератора, определенную с учетом поправки на климатические особенности местности.
Учитываются тепловые потери здания. Полученный на предыдущем этапе результат нужно умножить на коэффициент теплопотерь.
Если котел используется еще и для подогрева воды, его мощность увеличивается на 25%.

Полученный с помощью этого алгоритма результат отличается высокой точностью, и он подходит для выбора котла, работающего на любом виде топлива.

В соответствии с нормами СНиП

Рассчитать мощность оборудования для отопительной системы дома можно на основе строительных норм и правил (СНиП). Этот документ определяет необходимое количество тепловой энергии для обогрева 1 м3 воздуха. Расчет по объему выполнить довольно просто. Достаточно лишь определить объем внутренних помещений строения и умножить его на норму расхода тепловой энергии.

Согласно СНиП в панельном здании для нагрева 1 м3 воздуха нужно затратить 41 Вт теплоэнергии.

Если необходимо получить максимально точные результаты, то нужно учитывать поправочный коэффициент:

Если над либо под квартирой расположено отапливаемое помещение — поправка равна 0,7.
В случае если оно неотапливаемое — коэффициент составит 1.
Если квартира расположена над подвалом либо под чердаком — поправка составит 0,9.

Также нужно учитывать и число наружных стен в помещении. Когда на улицу выходит только одна стена, то коэффициент составит 1,1, при двух — 1,2, трех — 1,3.

Таким образом, расчет котла для отопления дома можно рассчитать по общему объему здания или его площади. Какой бы метод ни был выбран, процесс не отличается высокой сложностью.

Все необходимые расчеты может провести любой человек, не владеющий специальными знаниями.

Источник: https://kaminguru.com/kotel/kak-rasschitat-moshhnost.html

Как рассчитать мощность котла отопления

Загородные дома в большинстве случаев оборудуются автономной системой отопления и горячего водоснабжения. От того, правильно ли подобран котёл по мощности, зависит комфорт проживания в доме. Это также влияет на амортизацию котельного оборудования, длительность его эксплуатации и расход топлива, то есть ежемесячные траты на эксплуатацию коттеджа.

Автономное отопление дома — сложная система, требующая детального расчёта. Одна из важных переменных — мощность котла отопления. Эта статья о том, как правильно её рассчитать, на какие параметры стоит обратить внимание и зачем вообще это делать — рассчитывать мощность котла.

Вот с вопроса «зачем» и начнём.

Зачем рассчитывать, если можно взять самый мощный?

Если вы не привыкли считать свои деньги, и их у вас куры не клюют, то тогда смело можете не читать дальше и отправиться выбирать самый мощный котёл из имеющихся в продаже.

Но не забывайте: куры, говорят, очень смешливые птицы, как бы не получилось им на смех!

Если мощность котла превышает потребности, то, конечно, свою функцию отопления здания и приготовления горячей воды он выполнять будет. Но, во-первых, стоимость котельного оборудования зависит от мощности.

Поэтому, совершая покупку без предварительных расчётов, вы заведомо зря потратите больше денег.
Не хотите считать финансовые потери — правильно рассчитайте мощность котла

Во-вторых, излишняя мощность, превышающая потребности восполнения тепловых потерь здания, приводит к повышенной нагрузке на всю гидравлическую систему. Излишняя нагрузка ведёт к несбалансированной работе системы, сбоям в автоматике и в конечном итоге — к быстрому выходу оборудования из строя.

Частично с этой проблемой можно справиться, если котёл оборудован многоступенчатой модуляционной горелкой, когда сила горения пламени регулируется в зависимости от запрашиваемой мощности. Другой вариант — установка гидравлической стрелки в системе, возможно, в дополнение к многоступенчатой горелке.

Горелка газового котла Но так вопрос решается только отчасти: если разница между необходимой и вырабатываемой мощностью значительна, то модуляционная горелка не будет срабатывать в многоступенчатом режиме. Следовательно, работа котла будет импульсной, как и у оборудования с одноступенчатой горелкой.

В-третьих, горелка мощного котла, нагрев теплоноситель, слишком быстро отключается, топливо не успевает полностью прогореть, а дымоход прогреться. В результате получим повышенное осаждение сажи в дымоходе и на теплообменнике (необходимость частой чистки), а также образование излишнего конденсата.

И всё те же возможные сбои в работе системы отопления.

Какие параметры влияют на выбор котла

Кроме финансового вопроса и вида доступного топлива, основной параметр при выборе отопительного котла — это его мощность. То есть какое количество тепла он вырабатывает, и хватит ли этого тепла для отопления дома и подготовки горячей воды, если ГВС (горячее водоснабжение) тоже возлагается на этот котёл. Что же влияет на способность отопительного оборудования обогревать дом?

Теплопотери

Самый главный параметр, от которого зависит, будет ли в доме комфортная температура, это теплопотери здания.

Каким бы котёл ни был мощным и имеющим высокий КПД, если дом не утеплён, то комфорта в нём не жди.

Теплопотери — это тепло, которое теряется, «просачиваясь» через систему вентиляции и ограждающие конструкции: стены, крышу, фундамент, окна и двери.

Больше всего тепла утекает через крышу и систему вентиляции, включая дымоходы: примерно по 25-30%.

Через наружные стены и окна теряется 10-15%, примыкание фундамента к грунту уносит тоже около 15%, на пол первого этажа и неотапливаемый подвал приходится ещё 10-15%.

Важно

Поэтому задача утепления строения тесно связана с выбором отопительного оборудования: лучше утеплите — меньшей мощности потребуется котёл.

Расчёт теплопотерь сложен. В вычислениях используются значения толщин ограждающих конструкций с учётом всех применённых материалов, разница между наружной и внутренней температурой, климатические параметры региона строительства, сила и направление преобладающих ветров, инсоляция и ещё много других критериев.

Полученное значение теплопотерь в киловаттах и есть то количество теплоты, которое должен выработать котёл — его мощность. В идеальном случае потери тепла дома должны полностью компенсироваться теплом, вырабатываемым отопительным оборудованием.

Площадь и объём

Второй по значимости параметр — это площадь дома. Даже неспециалисту понятно, что для отопления маленького дачного домика и просторного коттеджа требуется оборудование разной мощности.

Но, кроме площади, важен и объём воздуха в помещениях: если высота потолков в комнатах значительно больше стандартных 2700 мм, то и отопительный прибор понадобится более внушительный.

Помимо размеров помещения, важно учитывать площадь остекления.

Если в доме большие панорамные окна, это тоже нужно иметь в виду при выборе котла. Имеет значение и то, какие конечные отопительные приборы будут использоваться, например, радиаторы отопления или тёплые полы.

Упрощённая схема расчёта мощности котла

На практике часто используют упрощённую схему теплотехнических расчётов, основанную на площади здания.

Если строение имеет стандартное утепление стен и других ограждающих конструкций, то есть у него расчётные теплопотери, то принимается, что для отопления каждых 10 м² помещения требуется 1 кВт мощности.

Для коррекции расчётов под разные региональные климатические условия используются коэффициенты:

для средней полосы России — 1-1,5;
для северных районов — 1,5-2;
для южных районов — 0,7-0,9.

Кроме региона в упрощённых расчётах можно учесть объём прогреваемого воздуха, то есть высоту потолков. Если в вашем доме потолки выше стандартных 2700 мм, то поправочный коэффициент вычисляется делением фактической высоты потолка на стандартную. На случай сильных аномальных морозов при расчётах добавляем запас мощности в 10%, а если котёл ещё и горячую воду греет, то плюсуем дополнительно 25%.

Посчитаем на конкретных примерах

Чтобы проще понять методику расчётов необходимой мощности котла, рассмотрим конкретный пример. Допустим, мы имеем кирпичный дом со стенами толщиной в 2 кирпича, расположенный в Калужской области. Площадь дома — 160 м². Высота потолков в комнатах больше стандартной — 3500 мм. И котёл, помимо системы отопления, предполагается ещё использовать и для ГВС.

Итак, приступим к расчётам. Наш дом с кирпичными стенами толщиной 500 мм (в 2 кирпича). Согласно строительным нормам, эти стены имеют стандартные теплопотери.

Предположим, что прочие ограждающие конструкции тоже выполнены с учётом стандартных требований. Делим площадь дома на десять (160/10=16) и получаем, что для отопления требуется котёл мощностью в 16 кВт. Теперь используем все коэффициенты и поправки. Так как Калужская область — это средняя полоса России, то будем использовать коэффициент 1.

Наши потолки выше стандартных, поэтому рассчитаем поправочный коэффициент: 3500/2700=1,29. Округлим до первой цифры после запятой, получаем 1,3. Применяем коэффициенты: 16 кВт*1*1,3=20,8 кВт.

Округляем в большую сторону до 21 кВт. Так как котёл будет, кроме отопления, нагревать и горячую воду, прибавим ещё 25%: 21+5,3=26,3 кВт.

На аномальные зимние температуры добавляем ещё 10%: 26,3+2,1=28,4 кВт. Округляем и смотрим, у какой модели котлов значение мощности наиболее совпадает с расчётным. Чтобы окончательно разобраться, рассмотрим ещё один пример.
Зима

Бревенчатый дом в Псковской области. Площадь дома — 72 м², высота потолков — 2500 мм. Дом построен из бревна толщиной не менее 220 мм. Для нагрева воды котёл использовать не предполагается.

Если в качестве материала для стен используется не кирпич, то соотносим теплопроводность имеющихся конструкций с аналогичным параметром кирпичной стены толщиной 500 мм. Стены нашего дома соответствуют стандартной теплопроводности кирпичной стены в 2 кирпича.

Бревенчатый дом, учитывая толщину бревна, даже теплее кирпичного (дерево имеет теплопроводность ниже, чем у кирпича). Но так как дом старый, то посчитаем, что с точки зрения теплопотерь, они одинаковы. Хотя Псковская область и относится к средней полосе, но это всё-таки её север, поэтому будем использовать региональный коэффициент 1,5.

Итак, 72/10=7,2 кВт, 7,2*1,5=10,8 кВт. Так как потолки в доме ниже стандартных, то поправочный коэффициент использовать не будем, как и прибавлять 25% на ГВС. Учтём только возможные сильные морозы: 10% это 1,08 кВт. Значит, нам потребуется приобрести котёл мощностью не ниже 12 кВт.

Подберите правильно отопительное оборудование Приведённая выше упрощённая схема расчётов мощности оправдывает себя в подборе отопительного оборудования только для типовых проектов отдельно стоящих домов.

Если ваш дом блокированный, часть таунхауса или это квартира, то расчёты будут другими, ведь соседи сбоку, снизу или сверху уменьшают теплопотери помещений. Также потребуются отдельные теплотехнические расчёты, если дом выстроен по индивидуальному проекту.

Тип котла и расчёт мощности

Тип котла и вид используемого топлива не влияет на способ расчёта мощности отопительного оборудования и результат. Поэтому часто возникающий вопрос, как рассчитать мощность, например, газового котла, не совсем корректен.

Верный расчёт — залог комфорта Традиционная кирпичная печь, электрический, твердотопливный, жидкотопливный, газовый котёл, да даже если вам удастся найти бытовой агрегат, работающий на принципе ядерного синтеза — всё равно отопительный прибор должен выдавать требуемую мощность, которая зависит от теплопотерь здания и его площади.

Тип оборудования, его технологичность и вид топлива влияют не на мощность, а на КПД, конечную экономичность и комфортность эксплуатации для пользователя. Подобрав отопительное оборудование правильно, вы сделаете свой дом уютным и тёплым, а свои финансовые расходы — адекватными потребностям. Другие публикации нашего сайта, которые могут вас заинтересовать.

Источник: https://7dach.ru/NatashaPetrova/kak-rasschitat-moschnost-kotla-otopleniya-106951.html

Как рассчитать мощность газового котла не слишком напрягаясь

Главный вопрос, возникающий при необходимости устройства автономного отопления дома – как рассчитать мощность газового котла, чтобы зимой в жилых помещениях было комфортно, и при этом не допустить лишних затрат. Ошибочным будет мнение о том, что подобрать котел можно без расчета, просто установив агрегат с большим запасом мощности, так как все современные теплогенераторы оснащаются системами автоматики, позволяющими регулировать расход топлива. Однако установка котлоагрегата, мощность которого будет превышать реальные потребности в тепле, приведет, во-первых, к дополнительным расходам по приобретению самого котла и соответствующих комплектующих, во-вторых, к его неэффективной работе, что может вызвать сбои автоматики и повышенный износ оборудования.

Для крупных объектов котельные агрегаты подбираются проектировщиками на основании сложных расчетов, но для малоэтажных частных домов это вполне можно сделать самостоятельно, пользуясь упрощенными способами.

Расчет мощности котла

Настенный котел с обвязкой

Расчет мощности газового котла упрощенными методами можно произвести как для квартиры или дома, построенного по типовому проекту, так и для частного дома, сооруженного по индивидуальному проекту.

Расчет для типового дома

Для упрощенного расчета мощности котла для типового дома исходят из норматива необходимой удельной тепловой мощности котла Ум = 1 кВт/10 м2, означающего, что для поддержания комфортной температуры в помещении площадью 10 м2 требуется 1 кВт тепловой энергии. В расчете не учитывается объем помещений, так как во всех домах, построенных по типовым проектам, высота помещений не превышает 3 метров.

Формула для подсчета мощности котлоагрегата выглядит следующим образом:

Рм = Ум х П х Кр

Рм – необходимая расчетная мощность котельного агрегата;
П – сумма всех площадей отапливаемых помещений;
Кр – коэффициент, учитывающий климатические особенности регионов.

Так как в России климат в регионах значительно отличается, вводится поправочный коэффициент Кр, величина которого принимается:

для регионов юга России – 0,9;
для регионов средней полосы – 1,2;
для московской области – 1,5;
для северных регионов – 2,0.

Например, для квартиры или дома общей площадью 120 м2, расположенных в московской области необходимая мощность котла будет равна:

Рм = 120 х 1,5/ 10 = 18 кВт

В примере приведен расчет для котла, используемого только в целях отопления. В случае, когда необходимо рассчитать мощность двухконтурного агрегата, предназначенного, помимо отопления, и для горячего водоснабжения, следует увеличить полученную по формуле мощность примерно на 30 %. В этом случае оптимальная мощность котла будет равна: 18 х 1,3 = 23,4 кВт. Так как мощности котлов, предлагаемых производителями, приводятся в целых цифрах, то следует выбрать агрегат с наиболее близкой к расчетному показателю мощностью – 25 кВт.

Расчет мощности котла для индивидуального дома

Система отопления частного дома

Расчет мощности газового котла для дома, построенного по индивидуальному проекту, более точен, так как учитывает высоту помещений и некоторые другие параметры. Подсчет производится по формуле:

Рм = Тп х Кз

Рм – необходимая расчетная мощность котельного агрегата;
Тп – возможные тепловые потери здания;
Кз – коэффициент запаса, принимаемый в пределах 1,15—1,2.

В свою очередь величина возможных теплопотерь здания рассчитывается по следующей формуле:

Тп = Оз х Рт х Кр

Оз – общий объем отапливаемых помещений дома;
Рт – разница температур наружного воздуха и воздуха внутри помещений;
Кр – коэффициент, учитывающий рассеивание тепловой энергии и зависящий от типа ограждающих конструкций дома, вида заполнения оконных проемов, степени утепления здания.

Величина коэффициента рассеивания принимается для:

зданий с низкой степенью теплозащиты, стены которых, например, выложены из кирпича без прослойки утеплителя со стандартными деревянными окнами, равным 2,0—2,9;
для сооружений со средней степенью теплозащиты, двойными стенами с утеплителем, небольшим количеством окон, равным 1,0—1,9;
для домов с высокой степенью тепловой защиты – утепленными полами, окнами с двойными стеклопакетами, деревянными каркасными, из бруса или оцилиндрованного бревна и т. п., равным 0,6—0,9.

Например, для дома со средней степенью теплозащиты, суммарным объемом отапливаемых помещений 630 м3 (двухэтажный, площадью одного этажа 100 м2, но высота помещений на 1 этаже 3,3 м, на 2 этаже – 3,0 м), разницей температур между наружным воздухом и воздухом в помещениях 45 (рассчитывается как разница между нормативной температурой в жилых помещениях, принимаемой равной 20 градусам, и температурой наиболее холодного периода года по данным СНиП для данного региона, к примеру, 25 градусов мороза) величина теплопотерь будет равна:

Тп = 630 х 45 х 1,0 = 28350 Вт.

Расчетная мощность котла тогда будет:

Рм = 28,35 х 1,2 = 34 кВт

Расчет мощности котла с помощью калькулятора на сайте производителя

Онлайн-калькулятор

Многие производители или компании, продающие отопительное оборудование, предлагают воспользоваться онлайн-калькуляторами на своих сайтах. Обычно для такого расчета требуется просто ввести в программу-калькулятор следующие параметры:

величину температуры, которую нужно поддерживать в доме;
температуру наружного воздуха в самый холодный период года;
необходимость в горячем водоснабжении;
наличие системы принудительной вентиляции;
этажность дома;
высоту помещений;
характер конструкции перекрытий;
параметры наружных стен – из какого материала, имеется или нет утеплитель;
сведения о длине каждой наружной стены;
сведения о количестве и размерах оконных проемов и характере их заполнения;

Все эти данные нетрудно определить самостоятельно, а затем только останется вставить их в соответствующие отделы программы и получить готовый расчет мощности котла.

Подробный видео урок по расчету:

Расчет котла на пар, горячую воду и тепловые нагрузки

РАСЧЕТ КОТЛА | РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОТЛА | ПАРОВАЯ НАГРУЗКА | ЗАГРУЗКА ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ | РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ

Большинство файлов находится в Microsoft Excel с расширением xls. Некоторые файлы имеют размер больших , поэтому подождите, пока они загрузятся.

T o При достижении требований к размеру котла мы предоставили несколько расчетов эффективности котла , чтобы вы могли определить размер котла, который вам может потребоваться.

Кроме того, у нас есть другие программы для определения Boiler Operating Cost, на основе потерь пара, которые могут иметь место в вашей системе. Эти тепловые расчеты — полезный инструмент.

Наше намерение состоит в том, чтобы сообщить вам о высокой стоимости, связанной с отсутствием обслуживания вашего оборудования или обеспечением окупаемости затрат на замену имеющегося оборудования на более эффективное оборудование.

Кроме того, мы предоставили несколько советов по энергосбережению и соответствующие программы тепловых расчетов для оценки вашей текущей работы, чтобы определить, оправданы ли изменения в вашей работе.

Важно отметить, что SP Thermal Systems Inc. не несет ответственности за оценку или определение размера вашей системы и настоятельно рекомендует, чтобы, если вы не знакомы с конструкцией этих систем, обратиться к квалифицированному специалисту. сделайте оценку за вас.

Котел с малым объемом воды

От Unilux Boiler

Котел Vapor Power International

Купите котлы с максимальным расходом газа (4 или выше)

Приобретите котлы с наивысшим коэффициентом диапазона изменения (4: 1 или выше)

Эксплуатируйте котлы с правильной скоростью продувки, используя автоматику

Возврат максимального количества конденсата, где это возможно

Поддерживайте котел без отложений накипи

Регулярно проводите испытания на горение каждые 3-6 месяцев

Подбирайте котлы для соответствия ожидаемым нагрузкам

Имеется соответствующий воздух для горения и воздух предварительного нагрева, в котельная.

Не запускайте работу выше, чем требуется Давление пара

Устранение утечек пара и регулярный ремонт ловушки

Изолируйте все паровые, конденсатные трубы, фланцы и резервуары для хранения

Возврат пара мгновенного испарения и питательная вода для предварительного нагрева

Рассмотрите более эффективные котлы

Купите котлы с наибольшей площадью теплообмена на квадратный фут

Попросите консультанта по энергетике осмотреть ваше предприятие и дать рекомендации

ПАРОВЫЕ — КОТЛЫ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ

S. P. THERMAL SYSTEMS INC.

Обеспечение технологических и технических преимуществ

Тел. 1 905 563 8651 Ячейка 1416 876 0684 Электронная почта

расчеты котлов, расчеты КПД котлов, тепловые расчеты, котлы Unilux, котлы Hurst, котлы малой воды, котлы малой мощности, котлы теплоносителя, водогрейные котлы, котлы, паровые котлы, водотрубные котлы, пожарные трубы, Hurst котел, котлы, бескамерные котлы Hurst, вертикальные котлы, жаротрубные котлы Hurst, вертикальные бескамерные котлы,

Дизайн

S.P. Thermal Systems Inc

www.spthermal.com

Как купить котел и управлять котлом для достижения минимальных эксплуатационных расходов

Энергосбережение повысит рентабельность

Мы представляем и предлагаем самые эффективные технологии. Воспользуйтесь преимуществами предлагаемого нами оборудования, заменив старый котел на новую технологию, и получите льготы по энергосбережению от газовых компаний

Контактная информация

S.P Thermal Systems Inc.

Телефон (офис) 1-

3 8651

Факс 1-

3 6234

Мобильный телефон

1-416 876 0684

Адрес электронной почты

Стивен Фостер — президент

Расположение головного офиса

4504 Green Meadow Blvd., Бимсвилл, Онтарио, L0R 1B5, Канада

% 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 п. 00000

00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 00000
00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000
00000 п. 00000 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 > транслировать HT] lV> vbNYIZ,]
tAvu! XA4 & F5IHu} ‘v $ te} |
Понимание производительности и эффективности угольной электростанции
Предлагаемый U. Стандарты S. по сокращению выбросов углерода от существующих угольных электростанций в значительной степени зависят от повышения эффективности на стороне генерации. Топливо, операции и конструкция завода — все это влияет на общую эффективность завода, а также на выбросы углерода. Этот обзор основ эффективности угольных электростанций, частых проблем, снижающих эффективность, и некоторых решений для улучшения работы и снижения затрат на генерацию должен быть ценным для электростанций, где бы они ни находились.
Место действия: Двадцать лет назад молодой инженер стоит перед группой мемориальных досок и наград в вестибюле большой угольной электростанции.Она с интересом отмечает, что некоторые из них относятся к наградам «за лучшую тепловую нагрузку», а также отмечает, что последней награде более трех лет. Поседевший инженер станции, похожий на запыленного углем Сэма Эллиота, присоединяется к ней перед дисплеем.
«Почему эта установка перестала получать награду за теплоотдачу?» она спрашивает.
«Ну, мэм, раз уж мы добавили скрубберы, особого смысла нет. А другие станции перешли на уголь бассейна Паудер-Ривер (PRB), поэтому они тоже пострадали от теплового удара.Итак, кто-то просто посчитал, что, поскольку нам пришлось отказаться от тепловыделения, чтобы соответствовать ограничениям на выбросы, в получении награды больше не было особого смысла ».
Перенесемся в 2014 год, и ситуация кардинально изменится. Усовершенствованный контроль выбросов угольных электростанций является нормой, и уголь PRB в некоторой степени используется на большинстве электростанций в США, а Агентство по охране окружающей среды (EPA) предложило стандарты для сокращения выбросов углерода от существующих электростанций в соответствии с разделом 111 (d ) Закона о чистом воздухе.Включая множество возможных методов сокращения выбросов углерода, одним из строительных блоков плана EPA является повышение чистой тепловой мощности завода (NPHR) на 6% или больше. Хотя для непрофессионала это может показаться небольшим числом, инженеры электростанций знают, что повышение теплового коэффициента на 6% потребует серьезных обязательств на многих различных уровнях в рамках их энергокомпании.
В этой статье излагаются основы эффективности установки и тепловой мощности, чтобы можно было быстро понять, где наилучшие возможности для улучшения конкретного генерирующего актива.Затем исследуются способы достижения цели 6% NPHR.
Основы расхода тепла
Термин «тепловая мощность» просто относится к эффективности преобразования энергии в терминах «сколько энергии необходимо израсходовать, чтобы получить единицу полезной работы». В электростанции внутреннего сгорания топливо является источником энергии, а полезная работа — это электроэнергия, подаваемая в сеть, тепло пара, поставляемое промышленному потребителю или используемое для отопления, либо и то, и другое. Поскольку «полезная работа» обычно определяется как электричество и пар, которые поставляются конечным потребителям, инженеры, как правило, работают с чистой тепловой мощностью установки (NPHR).
В США тепловая мощность обычно выражается в смешанных английских единицах и единицах СИ — британских тепловых единицах / кВтч. Хотя сначала это сбивает с толку, это просто показывает, сколько британских тепловых единиц в час энергии требуется для производства 1 кВт полезной работы. В других странах обычно используются кДж / кВтч, кКал / кВтч или другие меры. В этой статье используется формат США.
Поскольку приблизительно 3 412 БТЕ / час равняется 1 кВт, мы можем легко определить термодинамический КПД электростанции, разделив 3 412 БТЕ на тепловую мощность. Например, угольная электростанция с тепловой мощностью 10 000 БТЕ / кВтч имеет тепловой КПД 3 412/10 000, или 0.3412 (34,12%).
Метод ввода / вывода
Один из простейших способов рассчитать NPHR — разделить потребляемую тепловую энергию в британских тепловых единицах в час на вашу чистую выработку (электричество и пар для потребителей) в киловаттах. Однако определение подводимого тепла может быть довольно трудным.
По моему опыту, меньшинство электростанций внутреннего сгорания хорошо измеряют фактическую скорость сжигания топлива на каждом блоке. Эмпирическое правило отрасли заключается в том, что объемные питатели имеют точность в лучшем случае +/– 5%, а гравиметрические питатели — в лучшем случае +/– 2%.На практике я считаю, что фактическая погрешность измерения скорости сжигания топлива может составлять от 5% до 10%.
На одной электростанции, на которой я работал, единственной возможностью для оценки скорости сжигания угля было опираться на фотографии угольного склада, сделанные энергичной дамой с ее самолета Cessna, и сравнивая предполагаемый размер запасов с железнодорожными квитанциями за месяц. чтобы определить, сколько угля было сожжено в целом. Потенциальная ошибка для этого метода может легко превышать 25%.
Еще одним важным фактором при измерении подводимого тепла является анализ качества топлива, особенно его теплотворной способности.(Для получения более подробной информации см. «Введение в анализ качества топлива» в выпуске за январь 2015 г.) Вообще говоря, ошибка в расчете скорости сжигания топлива не может быть меньше, чем ошибка в анализе топлива, поэтому тщательный выбор методов и частоты отбора проб будет обеспечивают большую уверенность при расчете скорости сжигания топлива.
Короче говоря, метод ввода / вывода не является идеальным методом для отслеживания разницы в эффективности на вашей угольной электростанции, если у вас нет точных угольных питателей (рис. 1) плюс точное и регулярное определение теплотворной способности вашего топлива.
1. Угольные питатели важны. Часто игнорируемые, пока что-то не сломается, неточные устройства подачи угля могут затруднить определение тепловой мощности вашей установки. Предоставлено: Una Nowling
Метод потери тепла и три блока эффективности
Существенная проблема с использованием метода ввода / вывода для определения вашего теплового расхода заключается в том, что если ваша тепловая мощность меняется от одной ситуации к другой, вы не имеете ни малейшего представления о том, что привело к изменению. Был ли котел менее эффективен при сжигании топлива? Снижается ли КПД турбины из-за высокого противодавления конденсатора? Увеличилась ли служебная мощность станции? Поскольку метод ввода / вывода рассматривает электростанцию как черный ящик, инженер должен полагаться на более точный метод определения тепловой мощности.
Метод потери тепла для определения вашего теплового расхода по существу разбивает электростанцию на три подсистемы, в которых происходит процесс преобразования энергии:
■ Котел, в котором тепло топлива преобразуется в энергию пара.
■ Турбина, в которой тепло пара преобразуется в механическую энергию вращения.
■ Генератор, в котором энергия вращения преобразуется в общую и полезную электрическую энергию.
Метод тепловых потерь для расчета тепловыделения по существу рисует рамку вокруг каждой из этих подсистем и определяет эффективность каждого процесса преобразования энергии. Произведение всех этих значений эффективности преобразования приводит к общему нетто-коэффициенту тепловой энергии электростанции:
NPHR, BTU / кВт x ч = NTHR, BTU / кВт x ч / ((КПД котла,% / 100) x (Полезная мощность, кВт / Полная мощность, кВт))
[Под ред.: Уравнение исправлено 21.12.15.]
Как видно из этого уравнения, чтобы уменьшить NPHR, нам необходимо увеличить КПД котла, снизить полезную тепловую мощность турбины или увеличить чистую выработку по сравнению с валовой выработкой.
КПД котла
Определение эффективности вашего котла — это эффективное определение всех видов неэффективности, возникающих в результате процесса сжигания топлива для создания энергии пара. Стандарты и испытательные организации, такие как Американское общество инженеров-механиков (ASME) и Deutsches Institut für Normung (DIN), имеют похожие, но разные показатели для расчета потерь эффективности, но с общей точки зрения их можно сгруппировать в следующие категории.
Явная потеря тепла. Явные потери тепла можно рассматривать как тепло, которое можно определить непосредственно с помощью термометра. Например, воздух для горения поступает в вашу электростанцию в условиях окружающей среды, а дымовой газ выходит из холодного конца воздухонагревателя котла при некоторой повышенной температуре. Чем ближе выхлопной газ к температуре окружающей среды, тем меньше ощутимого тепла теряется в окружающую среду.
Другие ощутимые тепловые потери включают тепло, содержащееся в дне, летучую золу, удаленную из котла, а также колчедан и породу, которые выбрасываются из угольных мельниц.Количество избыточного воздуха, используемого для сжигания, оказывает значительное влияние на эти потери, поскольку каждый фунт избыточного воздуха, проходящего через котел, несет с собой потенциально полезную энергию.
Скрытая потеря тепла. Скрытые тепловые потери нелегко обнаружить термометром и представляют собой потери энергии, связанные с фазовым переходом воды. Когда топливо сжигается в котле, не только вся влага, содержащаяся в топливе, испаряется в пар, но и весь водород, содержащийся в топливе, сгорает с образованием воды, которая также испаряется в пар.Если температура выхлопных газов, выходящих из воздухонагревателя котла, ниже точки кипения воды, содержащейся в газе, вся скрытая теплота парообразования будет выходить из котла и теряться в окружающей среде.
Поскольку скрытые тепловые потери в основном связаны с топливом, их нельзя легко изменить без переключения или сушки топлива. (См. «Повышение эффективности предприятия и сокращение выбросов CO ₂ при сжигании углей с высокой влажностью» в выпуске за ноябрь 2014 г.)
Несгоревшие горючие потери. Несгоревшие горючие потери — это потери эффективности из-за неполного сгорания топлива в котле. Это в первую очередь измеряется в форме углеродного остатка в золе, но также включает образование монооксида углерода (CO). На эти потери обычно влияют как свойства топлива (летучесть топлива), так и методы эксплуатации (избыточный уровень воздуха, тонкость топлива и т. Д.). Важно отметить, что несгоревшие горючие потери — это не то же самое, что и потери при возгорании (LOI), поскольку несгоревшие горючие потери представляют собой потери энергии, тогда как LOI рассчитывается на основе массы золы.
Радиационные и конвекционные потери. Коммунальные котлы — это огромные системы оборудования с многочисленными отверстиями для труб и инструментов и очень большой площадью поверхности, подверженной воздействию окружающей среды. В результате, независимо от того, насколько хорошо спроектирована изоляция и насколько старательный персонал предприятия устраняет утечки воздуха, энергия все равно будет теряться из-за излучения и конвекции.
Маржа и неизвестные убытки. Из-за большого размера и сложности котла часто нецелесообразно измерять все возможные источники потерь энергии от электростанции.В результате для оценки этих потерь обычно используется значение «маржи» или «неизвестного убытка». Типичные значения варьируются от 0,5% до 2,0%.
Если принять во внимание все эти потери эффективности, типичный котел для коммунальных служб может использовать топливную энергию с КПД от 83% до 91%.
Повышение КПД котла. Явные тепловые потери могут быть уменьшены путем установки улучшенных средств контроля горения, позволяющих точно регулировать уровень избыточного воздуха в операторах печи для снижения уровня избыточного кислорода в печи.Предварительный нагрев воздуха для горения отходящим теплом завода также повысит эффективность, и некоторые предприятия рассматривают схемы использования солнечных тепловых коллекторов в качестве подогревателей воздуха в светлое время суток.
Поскольку скрытые тепловые потери сильно зависят от качества топлива, а текущие конструкции котлов не позволяют использовать конденсационные воздухонагреватели, за исключением перехода на сушильное топливо, мало что можно сделать на практике для снижения скрытых тепловых потерь.
Несгоревшие горючие потери могут быть уменьшены за счет улучшенной настройки котла и горелки, при этом некоторые установки могут повысить чистую эффективность более чем на 1% в результате незначительной настройки или капитальных вложений.
КПД турбины
Эффективность вашей турбины — это, по сути, эффективность турбины по преобразованию пара из котла в полезную энергию вращения. Упрощенный способ просмотра чистой тепловой мощности турбины (NTHR) состоит в том, чтобы суммировать прирост энтальпии питательной воды и холодного вторичного пара через границу котла и разделить это на общую выработку электроэнергии.
Определение КПД турбины. Как и в случае с установкой в целом, тепловая мощность турбинного цикла может быть выражена «брутто» или «нетто».Здесь терминология становится немного сложной, поскольку при расчетах валовой и чистой эффективности используется валовая мощность генератора. Однако, если на электростанции есть питающий насос электрического котла, то из чистого расхода тепла турбины также должна вычитаться мощность, потребляемая питательным насосом; в противном случае такое энергопотребление может исказить значение NTHR и оказаться чрезмерно эффективным. В результате наше упрощенное уравнение NTHR для одного цикла повторного нагрева выглядит следующим образом:
Где:
NTHR = полезный тепловой поток турбины, БТЕ / кВт · ч
H _MSOUT = энтальпия основного пара, выходящего из оболочки котла, БТЕ / час
H _FWIN = энтальпия питательной воды, поступающей в кожух котла, БТЕ / час
H _HRH = энтальпия горячего пара повторного нагрева, выходящего из оболочки котла, БТЕ / час
H _CRH = энтальпия холодного вторичного пара, поступающего в кожух котла, БТЕ / час
Мощность _BFP = потребляемая мощность питательного насоса котла, кВт
Повышение эффективности цикла турбины. В идеальных условиях система сверхсверхкритического турбинного цикла может преобразовывать пар в энергию вращения с КПД 54% или выше, сверхкритические турбинные циклы могут достигать КПД 50%, а подкритические циклы турбины могут достигать КПД 46%. Однако система турбинного цикла вашей электростанции по крайней мере такая же сложная, как и ваша система котла, и есть много мест, где можно потерять эффективность.
Утечка из наконечника ковша и набивки может составлять 40% от общей потери КПД турбины.Шероховатость сопла, эрозия и ремонт могут составлять 35% потери эффективности, отложения в турбине — 15%, а эрозия и шероховатость ковша — 10%. Проблемы в этих областях могут привести к значительным потерям эффективности: известно, что отложения в турбине вызывают почти 5% -ную потерю эффективности, а утечки из корпуса турбины — вплоть до 3% -ной потери эффективности.
Очень важно знать, что турбина является частью гораздо более крупной пароводяной системы, которая включает в себя конденсаторы, градирни, нагреватели питательной воды, деаэраторы, насосы и трубопроводы, каждая из которых имеет свои собственные потери эффективности.Например, увеличение противодавления в конденсаторе из-за грязных труб на 0,4 дюйма ртутного столба может снизить КПД цикла турбины на 0,5%. Единая разделительная перегородка в нагревателе питательной воды может снизить КПД турбинного цикла на 0,4%. Утечки в линиях отбора и заедание сливных клапанов могут снизить эффективность нагревателя питательной воды, что приведет к чистым потерям цикла более чем на 0,5%.
Усовершенствования лопаток турбины доступны для большинства паровых турбин, с возможностью улучшения до 2% при полной замене турбины низкого давления.Даже возобновляемые источники энергии могут помочь в улучшении тепловыделения, поскольку некоторые производители исследовали перспективу нагрева питательной воды солнечными батареями для повышения эффективности цикла своей турбины, а в некоторых конструкциях удалось достичь повышения пикового КПД более чем на 5%. Конечно, со всеми обновлениями вы должны изучить экономику (см. Врезку).
Имеет ли это экономический смысл?
Предлагать многочисленные капитальные и производственные модернизации на вашей электростанции — это хорошо.Но какие улучшения имеют наибольший экономический смысл для владельца электростанции? Некоторые улучшения завода могут быть метафорическими простыми задачами, в то время как другие улучшения могут потребовать фактора внешнего рынка, такого как налог на выбросы углерода, чтобы стать рентабельными. В таблице 1 представлен очень общий рейтинг улучшений, которые могут быть внесены в электростанции, работающие на пылеугольном топливе, диапазон потенциальных улучшений теплового режима и их относительные периоды экономической окупаемости. Обратите внимание, что этот список не включает многие конкретные элементы обслуживания, которые могут быть найдены на некоторых электростанциях и которые могут обеспечить значительное повышение эффективности при ремонте или модернизации.
Таблица 1. Множество вариантов на выбор. У каждой электростанции есть уникальные возможности и задачи для повышения тепловой мощности. Значения, приведенные в этой таблице, являются лишь общими, основанными на исследованиях по энергоэффективности. Источник: Уна Ноулинг
Электрический КПД
Что касается системы генераторов, нас не так беспокоит эффективность преобразования энергии вращения в электрическую, поскольку современные генераторы имеют тенденцию преобразовывать два типа энергии с эффективностью 98% или выше.Однако значительная часть неэффективности, наблюдаемой в этом блоке, связана с обслуживанием станции или потреблением вспомогательной энергии самой электростанции.
Поскольку на электростанции требуются самые большие энергопотребляющие системы, мало что можно получить за счет устранения или отключения основных систем оборудования. Даже отказ от дополнительного потребления электроэнергии может иметь непредвиденные последствия. В один знойный июнь я работал на электростанции в ее инженерном офисе, когда одному молодому человеку из корпоративного офиса пришла в голову умная идея выключить свет в офисе, включить кондиционер до 85F и отключить кофеварки, воду. фонтаны и автоматы с газировкой.Причина заключалась в том, что цены на электроэнергию превышали 1000 долларов за МВтч, поэтому он хотел иметь возможность продавать все возможные ватты. Чего джентльмен не учел, так это возможных последствий помещения группы инженеров-технологов в темный, жаркий офис без холодных напитков или кофе. Зрелище было не из приятных.
Поскольку более 80% электроэнергии на электростанции используется посредством электродвигателей, они должны быть в центре внимания при повышении вашего электрического КПД. Только главные вентиляторы электростанции (первичный воздух, наддув и надувная тяга) могут потреблять от 2% до 3% валовой выработки электростанции.Одним из вариантов снижения энергопотребления вентилятора является использование частотно-регулируемых приводов переменного тока, особенно если установка имеет тенденцию работать при более низких нагрузках в течение продолжительных периодов времени. Переключение всех основных вентиляторов предприятия с обычных на частотно-регулируемые приводы может улучшить NPHR более чем на 0,5%.
На утечку воздуха и газа может приходиться до 25% потребляемой мощности вентиляторами, поэтому уменьшение утечки в воздухонагревателях и воздуховодах может привести к значительной экономии энергии вентиляторами. Уменьшение избытка воздуха в котле также снизит нагрузку на вентилятор.Программы оптимизации электрофильтров могут как повысить электрическую эффективность, так и улучшить улавливание твердых частиц.
Улучшение творческого тепловыделения
Другие возможности, которые могут не повлиять на тепловую мощность, на самом деле могут привести к значительному повышению эффективности.
Например, на одной электростанции мне рассказали об улучшенной конструкции бункера-регенератора на угольном складе, которая сократила время заполнения угольных бункеров на 2 часа в день. Приблизительный анализ затрат и выгод показал, что новая конструкция бункера для предотвращения налипания влажного угля позволяет сэкономить 1700 долларов США в год в течение пятилетнего периода за счет сокращения времени работы системы транспортировки угля.Хотя это звучит как маленькая картошка, образно говоря, это также значительно снизило усилия оператора угольной свалки во время процесса утилизации, что привело к улучшению человеческого фактора.
Персонал другой электростанции с помощью анализа влияния на качество топлива определил, что единственным препятствием, мешающим им перейти на уголь с более высоким содержанием тепла и более низким содержанием влаги, является модернизация сажеобдувочного аппарата. Чистая модернизация стоимостью 1,3 миллиона долларов привела к чистому увеличению тепловыделения более чем на 2% за счет использования более эффективных, но более шлакованных углей, а также одновременной выгоды от предотвращения катастрофического выпадения шлака из-за недостаточного количества шлаков. покрытие сажей.Срок окупаемости данной инвестиции был определен от 18 до 24 месяцев (Рисунок 2).
2. Мы делали это раньше — мы можем сделать это снова. Генераторы, которым необходимо соответствовать стандартам выбросов углерода, должны подходить к проблеме со всех сторон уравнения теплового потока и работать со своим опытным персоналом, чтобы найти новые и инновационные способы максимально эффективно использовать сжигаемый уголь. Источник: Библиотека Конгресса США (1919 г.)
Последние мысли
Я никогда не был на электростанции, на которой нельзя было бы добиться значительного повышения энергоэффективности.Судя по моему многолетнему опыту, инженеры и операторы электростанций — это умные, целеустремленные люди, которые гордятся своей работой и своим предприятием и понимают, что необходимо сделать для повышения эффективности электростанции. К сожалению, столетие относительно дешевого угля и сосредоточение внимания на контроле за выбросами на предприятиях отвлекло внимание от поддержания и повышения теплоотдачи предприятия.
Хотя некоторые представители отрасли рассматривают предлагаемые стандарты EPA по выбросам углерода как невыполнимую задачу, многие инженеры и операторы предприятий, с которыми я разговаривал, были оптимистичны в отношении того, что им могут быть предоставлены средства и инструменты, чтобы снова начать выигрывать эти награды за теплоотдачу. .■
— Уна Ноулинг, PE ([email protected]) — адъюнкт-профессор машиностроения в Университете Миссури в Канзас-Сити, ведущий специалист по технологиям топлива в Black & Veatch и редактор POWER.
КПД котла | CleanBoiler.org
Эта страница является информацией из Кливер-Брукс
Введение
Сегодняшние технологические и отопительные системы по-прежнему работают на паре и горячей воде.Основной технологией для выработки тепла или технологической энергии является блочный дымогарный котел. Комбинированный дымогарный котел доказал свою высокую эффективность и рентабельность при выработке энергии для технологических процессов и отопления.
Для проведения тщательной оценки котельного оборудования необходимо проанализировать тип котла, сравнить характеристики и преимущества, требования к техническому обслуживанию и расходу топлива. Из этих критериев оценки ключевым фактором является расход топлива или эффективность котла.
КПД котла, в простейшем смысле, представляет собой разницу между потребляемой и выходной энергией. Типичный котел будет потреблять во много раз больше первоначальных капитальных затрат на использование топлива в год. Следовательно, разница всего в несколько процентных пунктов в КПД котла между агрегатами может привести к значительной экономии. Данные об эффективности, используемые для сравнения между котлами, должны основываться на проверенных характеристиках, чтобы обеспечить точное сравнение расхода топлива. Однако на протяжении многих лет эффективность представлялась в запутанных терминах или таким образом, что значение эффективности не точно отражало подтвержденные значения расхода топлива.Иногда представление «КПД котла» не совсем верно для сравнения энергозатрат и выработки энергии оборудованием.
Помните, первоначальная стоимость котла — это самая низкая часть ваших инвестиций в котел. Затраты на топливо и техническое обслуживание составляют самую большую часть инвестиций в котельное оборудование. Не все котлы одинаковы. Некоторые основные конструктивные различия могут выявить различия в ожидаемых уровнях эффективности. Оценка этих конструктивных различий может дать представление о том, какое значение эффективности и связанные с этим эксплуатационные расходы вы можете ожидать.
Однако каждый котел работает в соответствии с одними и теми же фундаментальными термодинамическими принципами. Таким образом, для данной конструкции котла можно рассчитать максимальный теоретический КПД. Максимальное значение представляет собой наивысший доступный КПД устройства. Будьте осторожны, если вы оцениваете котел, у которого заявленный КПД выше теоретического значения КПД! Значение эффективности, которое вы используете, может не точно отражать расход топлива агрегатом.
В конечном итоге эффективность сводится к стоимости.Стоимость котла. Стоимость горелки. Ценность поддержки, оказываемой на протяжении всего срока службы оборудования.
Почему выбирают самый эффективный котел?
Покупая бойлер, вы действительно вносите первоначальный взнос при покупке пара или горячей воды. Плата за выработку электроэнергии осуществляется в течение всего срока службы оборудования и определяется эффективностью преобразования топлива в пар и затратами на техническое обслуживание. Даже при экономичных расходах на топливо выбор высокоэффективного котла приведет к значительной экономии средств.Котельная установка стоимостью 75 000 долларов может легко потреблять более 400 000 долларов топлива каждый год, когда она работает. Выбор котла с низкими затратами на техническое обслуживание и высокой эффективностью может действительно обеспечить экономию и максимизировать ваши вложения в котел.
Эффективность полезна только в том случае, если она воспроизводима и устойчива в течение всего срока службы оборудования. Выбор наиболее эффективного котла — это больше, чем просто выбор поставщика, который желает достичь заданного значения эффективности. Необходимо доказать, что технология горелки способна поддерживать соотношение воздух / топливо из года в год.Убедитесь, что конструкция горелки включает надежные и воспроизводимые функции. Как сказать? Спросите любого специалиста по котлам, который работал над различными конструкциями котлов / горелок. Горелки с конструкцией с высоким перепадом давления, качественной конструкцией вентилятора и заслонки и простыми узлами рычажного механизма легко настраиваются и точно поддерживают соотношение воздух-топливо. Горелки с лопастными или жалюзийными заслонками и сложными узлами рычажных механизмов, как правило, труднее настраивать в пределах рабочего диапазона котла и имеют тенденцию неточно поддерживать соотношение воздуха и топлива во время работы котла.
Почему выбирают самый эффективный котел? Потому что дивиденды, выплачиваемые каждый год, намного перевешивают любую первоначальную экономию затрат на менее эффективную конструкцию. Какой котел самый эффективный? Тот, который не только эффективно запускается, но и продолжает эффективно работать из года в год.
Заменить или отремонтировать.
Решение о покупке нового котла обычно вызвано необходимой заменой старого котла, расширением существующей котельной или строительством новой котельной.
Рассматривая замену старого котла, обратите внимание на следующие моменты, чтобы убедиться, что вы проводите всестороннюю оценку вашей ситуации.
Расходы на обслуживание
Внимательно оцените свои расходы на техническое обслуживание. Старый агрегат стоит вам денег по-разному, включая аварийное обслуживание, простои, основные требования к техническому обслуживанию (в прошлом и ожидающие), труднодоступные и дорогие детали, время оператора на поддержание агрегата в рабочем состоянии и судно в целом, горелка и проблемы с огнеупором.Многие из этих затрат могут быть скрыты в вашем общем бюджете на техническое обслуживание. Вы расплачиваетесь за устаревшее оборудование котельной. Но затраты необходимо исследовать и подсчитать.
Мощность котла
Новые блочные дымовые котлы имеют гораздо более высокие стандарты производительности, чем агрегаты более старой конструкции. Диапазон регулирования, избыточный воздух, автоматический режим работы, конструкция горелок с точным воспроизводимым соотношением воздух / топливо, компьютерное управление горением, технология с низким уровнем выбросов и высокая гарантированная эффективность — все это теперь доступно на блочных топочных котлах премиум-класса.Результат — низкие эксплуатационные расходы и автоматическое производство электроэнергии для вашего объекта. Все причины экономии средств для выбора нового блочного пожаротрубного котла.
Расход топлива
Если ваш старый агрегат предназначен для сжигания низкосортного жидкого топлива, или если вам нужно оценить пропан или другое другое топливо, просмотрите затраты на конверсию вместе с существующими проблемами технического обслуживания, производительности и эффективности, чтобы увидеть, пришло ли время для рассматривают покупку нового котла. Часто инвестиции вкладываются в старую установку, когда затраты, связанные со следующим ремонтом, оправдывают новую установку.Результат — зря потраченные деньги на модернизацию старого агрегата.
КПД
Ваш представитель Cleaver-Brooks может помочь проверить эффективность вашего старого котла с помощью простого анализа дымовой трубы. Эти данные дадут вам общее представление о разнице между стоимостью топлива существующего котла и нового агрегата. По результатам оценки дымовой трубы следует провести более полную оценку требований вашей котельной. Размер котла, характеристики нагрузки, требования к диапазону изменения, резервные требования, тип топлива, требования к контролю и требования к выбросам — все это должно быть оценено.Результатом станет точный анализ потенциальной экономии топлива, технического обслуживания и эффективности котельной, что может означать существенное снижение затрат на вашем предприятии.
Сравнение характеристик эффективности
Все пожарные котлы одинаковые? Не правда! Дело в том, что между дымогарными котлами есть ключевые отличия.
КПД дымогарного котла — не загадочный расчет. Высокий КПД является результатом серьезных конструктивных соображений, заложенных в котел.Обзор некоторых основных конструктивных отличий одного котла от другого может дать вам ценную информацию об ожидаемых показателях эффективности. При оценке вашего котла следует учитывать следующие вопросы проектирования.
Количество проходов котла
Число проходов котла просто представляет количество раз, когда горячий газ сгорания проходит через котел (теплообменник). Двухходовой бойлер дает две возможности горячим газам передавать тепло воде в бойлере.Четырехходовой агрегат обеспечивает четыре возможности теплопередачи. Было сделано много сравнений относительно эффективности и количества проходов котла, но факты ясны и неоспоримы. Температура дымовой трубы четырехходового котла будет ниже, чем температура дымовой трубы двух- или трехходового котла аналогичного размера, работающего в аналогичных условиях. Четырехходовой двигатель будет иметь более высокий КПД и более низкие затраты на топливо. Это не мнение. Это базовая физика теплообменника. Конструкция с 4 проходами обеспечивает более высокие коэффициенты теплопередачи.
Часто установка нижнего прохода будет включать турбулизаторы или будет испытываться при скоростях воспламенения ниже допустимой, чтобы доказать более низкие температуры дымовой трубы. Не дайте себя обмануть. Турбулизаторы могут помочь пройти тест на эффективность, но в дальнейшем они потребуют обслуживания. Фактически, вам не потребовалось бы интенсивное техническое обслуживание, трубы котла, дополнительные устройства, если бы котел изначально был спроектирован для обеспечения надлежащей скорости дымовых газов. Каждый проход в котле должен быть спроектирован с таким поперечным сечением, чтобы обеспечивать надлежащую скорость дымовых газов и теплообмен.Когда дело доходит до эффективности, доказательством этого действительно являются проходы и правильная конструкция теплопередачи.
Совместимость горелки / котла
Термин «блочный котел» иногда используется, даже если горелка, изготовленная одним поставщиком, прикреплена болтами к котлу, изготовленному другим поставщиком. Действительно ли установка «выкупной» горелки на судне представляет собой комплектный котел? И что еще более важно, почему это важно? Настоящая блочная конструкция котла / горелки включает горелку и котел, разработанные как единое целое, с учетом геометрии топки, характеристик лучистой и конвекционной теплопередачи и проверенных характеристик горелки в конкретном котле.Разработка как действительно упакованного устройства гарантирует, что его рабочие характеристики будут подтверждены и проверены во время разработки.
Вы можете установить двигатель от одного автомобиля на другой. Автомобиль, вероятно, будет работать. Он доставит вас из точки «А» в точку «Б.» Но как насчет производительности? Обеспечит ли автомобиль топливную экономичность и надежность в течение всего срока службы автомобиля? Отправились бы вы в долгую поездку, в которой вам пришлось бы зависеть от такой машины? А если вам понадобится сервис, кто возьмет на себя ответственность за ремонт и гарантию автомобиля?
Котел обеспечивает тот же сценарий.Выкупная горелка запустит блок. Но есть ли у вас производительность, эффективность, диапазон регулирования, характеристики избыточного воздуха и выбросы? И кто позаботится о том, чтобы установка работала после первого запуска? Есть ли хоть один ответственный производитель, который в первую очередь должен обеспечить работоспособность устройства? Выкупная упаковка горелки может привести к снижению производительности и более высоким требованиям к запуску и техническому обслуживанию. Это также может стоить вам денег каждый раз, когда у вас возникает проблема, а местные специалисты по обслуживанию не могут получить заводскую поддержку.Вы можете подумать, что сэкономили деньги с выкупным пакетом горелки. Но правда ли?
Повторяемый контроль воздуха / топлива
Эффективность котла зависит от способности горелки обеспечивать надлежащий воздух для топливной смеси на протяжении всего расхода топлива, день за днем, без необходимости сложной настройки или регулировки. Многие конструкции горелок могут подавать требуемую топливно-воздушную смесь с достаточным временем для регулировки горелки или в течение одного испытательного периода. Проблема в том, что многие из этих сложных конструкций рычагов не удерживают воздух в настройках топлива с течением времени.И часто они регулируются при высоком уровне избыточного воздуха, чтобы учесть нестабильность в работе горелки. Дело в том, что вы платите за агрегат, исходя из фактической способности эффективно работать. Когда дело доходит до выбора горелки, настаивайте на простой сборке рычагов и доступной конструкции горелки для истинной эффективности и реальной экономии.
Еще одна особенность горелки, на которую следует обратить внимание, — это конструкция вентилятора. Вентиляторы с короткозамкнутым ротором не обеспечивают такого надежного управления воздухом, как вентилятор с обратной кривой.Конструкция вентилятора из литого алюминия также обеспечивает жесткие допуски и максимальный срок службы вентилятора. Кроме того, узлы заслонки регистрового или лопастного типа имеют тенденцию ограничивать контроль над воздухом в условиях слабого горения и имеют тенденцию быть гораздо менее повторяемыми, чем конструкции радиальных заслонок. Контроль воздуха для горения имеет решающее значение для производительности горелки. Если горелка не может обеспечить повторяемый контроль воздуха, снова типичным решением является установка горелки на высокий уровень избыточного воздуха, что приводит к значительным потерям денег каждый раз, когда вы запускаете установку.Факты очевидны: конструкция реверсивного вентилятора и радиальной заслонки обеспечивает высокий КПД и повторяемую экономию топлива, таким образом, производительность приносит дивиденды на протяжении всего срока службы котла.
Поверхность нагрева
Площадь нагрева в квадратных футах на мощность котла в общих чертах показывает, насколько интенсивно работает судно. Стандартная поверхность нагрева для дымогарного котла составляет пять квадратных футов на мощность котла. Откуда нам это знать? Компания Cleaver-Brooks устанавливает стандарт и предоставляет пять квадратных футов в качестве базовых критериев проектирования для наших продуктов для пожарных труб.Правильная поверхность нагрева означает более длительный срок службы котла и более высокую эффективность. Стандарт — пять квадратных футов.
Конструкция сосуда
Конструкция сосуда под давлением регулируется строгими требованиями кодекса ASME. Однако существует множество вариантов конструкции судна, которые по-прежнему будут соответствовать кодам ASME. Циркуляция воды, конструкция с низким уровнем нагрузки и доступность являются ключевыми критериями для правильной конструкции резервуаров высокого давления. Особые особенности, на которые следует обратить внимание, включают дизайн с одной трубной решеткой. Конструкция с одинарной трубной решеткой обеспечивает минимальное количество сварных соединений, снижает напряжение трубной решетки и обеспечивает отличную циркуляцию воды.Помимо конструкции с одной трубной решеткой, котел должен иметь надлежащее расстояние между трубками, размер поперечного сечения на каждом проходе для надлежащей теплопередачи, низкое расположение топки и правильное расположение входа и выхода. Надлежащая циркуляция должна быть предусмотрена в конструкции для обеспечения максимальной эффективности и долговечности котла. Полностью доступная передняя и задняя трубные решетки для простоты осмотра и низких затрат на замену трубок также являются ключевыми критериями проектирования. Вы будете проверять свой котел часто, обычно каждый год.Конструкция с одной трубной решеткой обеспечивает самый продолжительный срок службы трубной решетки и самый долгий срок службы трубной решетки. Доступные передняя и задняя головки гарантируют наименьшие затраты на осмотр и замену трубок, если они возникнут. И то, и другое приводит к максимальной эффективности и минимальным затратам на техническое обслуживание вашего котельного оборудования.
Определение КПД котла
Эффективность сгорания
Эффективность сгорания — это показатель способности горелки сжигать топливо. Количество несгоревшего топлива и избыточного воздуха в выхлопных газах используется для оценки эффективности сгорания горелки.Горелки, приводящие к низкому уровню несгоревшего топлива при работе с низким уровнем избытка воздуха, считаются эффективными. Хорошо спроектированные горелки, работающие на газообразном и жидком топливе, работают при уровне избытка воздуха 15%, что приводит к незначительному количеству несгоревшего топлива. При работе только с 15% избытком воздуха меньше тепла от процесса сгорания используется для нагрева избыточного воздуха, что увеличивает доступное тепло для нагрузки. Эффективность сгорания не одинакова для всех видов топлива, и, как правило, газообразное и жидкое топливо сжигается более эффективно, чем твердое топливо.
Тепловой КПД
Тепловой КПД — это мера эффективности теплообменника котла. Он измеряет способность теплообменника передавать тепло от процесса сгорания воде или пару в котле. Поскольку тепловой КПД является исключительно мерой эффективности теплообменника котла, он не учитывает потери на излучение и конвекцию из-за корпуса котла, водяного столба или других компонентов. Поскольку тепловой КПД не учитывает потери на излучение и конвекцию, он не является истинным показателем расхода топлива котла и не должен использоваться в экономических оценках.
КПД котла
Термин «КПД котла» часто заменяют термином КПД или КПД по преобразованию топлива в пар. Когда используется термин «КПД котла», важно знать, какой тип КПД представлен. Почему? Потому что термический КПД, не учитывающий потери на излучение и конвекцию, не является показателем истинного КПД котла. Эффективность преобразования топлива в пар, учитывающая радиационные и конвекционные потери, является истинным показателем общей эффективности котла.Термин «КПД котла» должен быть определен производителем котла до того, как он будет использоваться в любой экономической оценке.
Эффективность преобразования топлива в пар
Эффективность преобразования топлива в пар — это мера общей эффективности котла. Он учитывает эффективность теплообменника, а также потери на излучение и конвекцию.
Это показатель истинного КПД котла, который следует использовать при экономической оценке.
В соответствии с требованиями ASME Power Test Code, PTC 4.1, эффективность парообразования котла может быть определена двумя способами; Метод ввода-вывода и метод потери тепла.
Метод ввода-вывода
Метод измерения эффективности ввода-вывода основан на соотношении мощности и мощности котла. Он рассчитывается путем деления мощности котла (в БТЕ) на мощность котла (в БТЕ) и умножения на 100. Фактическая потребляемая мощность и мощность котла определяются с помощью контрольно-измерительных приборов, и данные используются в расчетах, которые приводят к получению топлива: паровой КПД.
Метод потери тепла
Метод измерения эффективности теплового баланса основан на учете всех тепловых потерь котла. Фактический метод измерения состоит из вычитания из 100 процентов общего процента потерь в сумме, излучения и конвекции. Полученное значение представляет собой КПД котла по обмену топлива на пар. Метод теплового баланса учитывает потери в дымовой трубе, а также радиационные и конвективные потери.
Потери стека
Температура дымовой трубы — это мера тепла, уносимого сухими дымовыми газами, и потери влаги.Это хороший показатель эффективности котла. Температура дымовой трубы — это температура дымовых газов (сухого и водяного пара), выходящих из котла, и отражает энергию, которая не передается от топлива к пару или горячей воде. Чем ниже температура дымовой трубы, тем эффективнее конструкция теплообменника и тем выше эффективность преобразования топлива в пар.
Радиационные и конвективные потери
Все котлы имеют радиационные и конвекционные потери. Потери представляют собой тепло, излучаемое котлом (радиационные потери), и потери тепла из-за потока воздуха через котел (потери на конвекцию).Потери на излучение и конвекцию, выраженные в британских тепловых единицах в час, по существу постоянны во всем диапазоне горения конкретного котла, но различаются в зависимости от типа, размера и рабочего давления котла.
Составляющие эффективности (влияние и чувствительность)
КПД котла, рассчитанный методом теплового баланса ASME, включает потери в дымовой трубе, а также радиационные и конвекционные потери. Но какие факторы имеют наибольшее влияние или «чувствительность» на КПД котла? Как уже говорилось ранее, основным фактором является конструкция котла.Однако при расчете эффективности есть место для интерпретации. Действительно, при желании вы можете сделать котел более эффективным, чем он есть на самом деле, проявив немного творчества при расчете эффективности.
Ниже приведены ключевые факторы для понимания расчетов эффективности.
Температура дымовых газов (температура дымовой трубы)
Спецификация топлива
Избыточный воздух
Температура окружающего воздуха
Радиационные и конвективные потери.
Температура дымовых газов
Температура дымовых газов или «температура дымовой трубы» — это температура дымовых газов на выходе из котла. Температура дымовых газов должна быть подтвержденным значением, чтобы расчет КПД отражал истинное потребление топлива котлом. Потенциальным способом управления значением эффективности является использование в расчетах температуры дымовых газов ниже фактической. При просмотре гарантии или расчета эффективности проверьте температуру дымовых газов.Это реально? Она близка к температуре насыщения жидкости в котле или ниже ее? И может ли поставщик оборудования направить вас к существующей рабочей площадке, где существуют такие уровни температуры дымовых газов? Условия на стройплощадке будут различаться и будут влиять на температуру дымовых газов. Однако, если значение КПД точное, температура дымовых газов должна подтверждаться в существующих приложениях. Пусть вас не обманывают расчетные температуры трубы. Убедитесь, что температура трубы подтверждена.
Спецификация топлива
Технические характеристики топлива также могут существенно повлиять на эффективность. В случае газообразного топлива, чем выше содержание водорода, тем больше водяного пара образуется при сгорании. Этот водяной пар использует энергию, поскольку он меняет фазу в процессе сгорания. Более высокие потери водяного пара при сжигании топлива приводят к снижению эффективности. Это одна из причин, по которой мазут сгорает с более высокой эффективностью, чем природный газ. Чтобы получить точный расчет эффективности, необходимо использовать спецификацию топлива, которая представляет собой топливо на строительной площадке, которое будет сжигаться.При просмотре гарантии или расчета эффективности проверьте спецификацию топлива. Является ли оно типичным для топлива, которое вы будете использовать в котле? Представление об эффективности использования топлива с низким содержанием водорода не даст точной оценки фактического расхода топлива.
Гистограмма зависимости КПД от отношения H / C показывает степень, в которой на КПД могут влиять характеристики топлива. График показывает влияние соотношения водорода и углерода на эффективность для пяти различных видов газообразного топлива.При идентичных условиях эксплуатации КПД может варьироваться в пределах 2,5–3,0%, основываясь исключительно на соотношении водорода и углерода в топливе. При оценке эффективности котла необходимо знать фактические характеристики топлива.
Избыточный воздух
Избыточный воздух — это дополнительный воздух, подаваемый в горелку сверх количества воздуха, необходимого для полного сгорания. Избыточный воздух подается в горелку, потому что котел, работающий без достаточного количества воздуха или «богатого топливом», работает в потенциально опасном состоянии.Следовательно, в горелку подается избыточный воздух, чтобы обеспечить коэффициент безопасности выше фактического количества воздуха, необходимого для горения.
Однако избыток воздуха использует энергию сгорания, таким образом забирая потенциальную энергию для передачи воде в котле. Таким образом, избыток воздуха снижает эффективность котла. Качественная конструкция горелки позволит работать при минимальном уровне избытка воздуха 15% (3% как O2). O2 представляет собой процент кислорода в дымовых газах. Избыточный воздух измеряется путем отбора пробы O2 в дымовых газах.Если существует 15% избытка воздуха, анализатор кислорода измерит O2 в избыточном воздухе и покажет результат измерения 3%.
Сезонные изменения температуры и барометрического давления могут вызвать колебания избытка воздуха в котле на 5–10%. Кроме того, сжигание при низком уровне избыточного воздуха может привести к высокому содержанию CO и образованию сажи в котле, особенно если горелка имеет сложное соединение и не имеет надлежащей конструкции вентилятора. Дело в том, что даже горелки, теоретически способные работать при уровне избытка воздуха менее 15%, на практике редко остаются с такими настройками.Реальный уровень избыточного воздуха для работающего котла составляет 15%, если необходимо поддерживать соответствующий коэффициент безопасности.
При просмотре гарантии или расчета эффективности проверьте уровни избытка воздуха. Если для расчета КПД используется 15% избыток воздуха, горелка должна быть очень качественной конструкции с повторяемыми характеристиками заслонки и рычажного механизма. Без этих функций ваш котел не будет работать при низких значениях избыточного воздуха, которые используются для расчета, по крайней мере, ненадолго.Если для расчета используется менее 15% избыточного воздуха, вы, вероятно, основываете свое потребление топлива на более высоком КПД, чем достигается при повседневной эксплуатации. Вам следует попросить продавца пересчитать эффективность при реалистичных значениях избыточного воздуха.
Температура окружающей среды
Температура окружающей среды может существенно повлиять на КПД котла. Изменение температуры окружающей среды на 40 градусов может повлиять на эффективность на 1% и более. Большинство котельных относительно теплые.Следовательно, большинство расчетов эффективности основано на 80 град. F температура окружающей среды. При просмотре гарантии или расчета эффективности проверьте используемые условия окружающего воздуха. Если использовалось значение выше 80 ° F, это не соответствует стандартной инженерной практике. И, если котел будет находиться на улице, фактический КПД будет ниже из-за более низкой температуры окружающего воздуха, независимо от конструкции котла. Чтобы определить фактический расход топлива, попросите рассчитать КПД при более низких условиях окружающей среды.
Радиационные и конвекционные потери
Потери на излучение и конвекцию представляют собой тепловые потери, исходящие от корпуса котла. Котлы изолированы, чтобы минимизировать эти потери. Однако у каждого котла есть радиационные и конвекционные потери. Иногда эффективность представляется без каких-либо потерь на излучение и конвекцию.
Это не соответствует действительности расхода топлива котла. Конструкция котла также может влиять на радиационные и конвекционные потери. Например, котел с водяной конструкцией имеет тенденцию иметь намного более высокую температуру обшивки задней части, чем котел с сухой конструкцией.Это легко доказать. Просто подойдите к задней части качественного сухого котла и коснитесь задней двери. Низкие температуры в задней части котла являются результатом низких потерь излучения и конвекции в задней части котла. Котлы, работающие с высокими задними температурами, расходуют энергию каждый раз, когда запускается агрегат.
Потери на излучение и конвекцию также зависят от скорости воздуха в котле. Типичная котельная не имеет высоких скоростей ветра. Однако котлы, работающие на открытом воздухе, будут иметь более высокие радиационные и конвекционные потери.
Сводка
Выбор котла с низкими затратами на техническое обслуживание и высокой эффективностью может действительно окупиться, обеспечивая постоянную экономию и максимизируя инвестиции в котел. Помните, что первоначальные затраты — это относительно небольшая часть инвестиций в котел.
Высокий КПД котла является результатом определенных критериев проектирования, в том числе:
Количество проходов котла
Совместимость горелки / котла
Повторяемый контроль воздуха / топлива
Поверхность нагрева
Конструкция сосуда высокого давления
Точные и репрезентативные расчеты КПД котла для фактического расхода котельного топлива требуют использования проверенных и проверенных данных, в том числе:
Подтвержденная температура дымовой трубы
Точная спецификация топлива
Фактические рабочие уровни избыточного воздуха
Соответствующая температура окружающего воздуха
Надлежащие радиационные и конвекционные потери
При оценке покупки котла попросите продавца котла провести расчет эффективности, чтобы убедиться, что он реалистичен и подтвержден.Также проверьте тип используемого котла / горелки, чтобы проверить, будет ли производительность агрегата стабильной и повторяемой. Вы будете платить за фактически использованное топливо, а не за топливо, оцененное на основе расчета эффективности. После того, как котел установлен, вы не можете вернуться и изменить расчетную эффективность агрегата.
Факты относительно эффективности котла очевидны: доступны оптимальные конструкции высокоэффективных котлов. Вы получите превосходную производительность с этим дизайном премиум-класса. А расчеты эффективности могут быть проверены и подтверждены.Убедитесь, что данные об эффективности, которые вы используете для оценки котла, гарантированы, являются точными и повторяемыми в течение всего срока службы оборудования.
Перед покупкой убедитесь, что вам понятны фактические требования к расходу топлива для котла.
В конце концов, время, потраченное на оценку эффективности, окупится. Настаивание на высокоэффективном, повторяемом дизайне пожаротрубного котла окупается каждый раз, когда запускается ваш новый котел, в течение всего срока службы оборудования.
Cleaver Brooks Веб-сайт: www.cleaver-brooks.com
Источник: Кливер Брукс, веб-сайт, 9/01
Введение и методы расчета
Хорошо известно, что первоначальная стоимость котла составляет небольшую часть общих затрат, связанных с котлом в течение его срока службы. В течение срока службы котла основные затраты связаны с расходами на топливо. Обеспечение эффективной работы котла имеет решающее значение для оптимизации затрат на топливо.
Не всегда верно, что котел будет работать с номинальным КПД.Почти всегда было обнаружено, что котлы работают с КПД намного ниже номинального, если не проводить надлежащий мониторинг эффективности.
КПД котла
КПД котла — это совокупный результат эффективности различных компонентов котла. У котла есть много подсистем, эффективность которых влияет на общую эффективность котла. Пара коэффициентов полезного действия, которые окончательно определяют коэффициент полезного действия котла, составляют —
.
Эффективность сгорания
Тепловой КПД
Помимо этих показателей эффективности, существуют и другие потери, которые также играют роль при определении эффективности котла и, следовательно, должны учитываться при расчете эффективности котла.
Эффективность сгорания
Эффективность сгорания котла является показателем способности горелки сжигать топливо. Два параметра, которые определяют эффективность горелки, — это количество несгоревшего топлива в выхлопных газах и избыток кислорода в выхлопных газах. По мере увеличения количества избыточного воздуха количество несгоревшего топлива в выхлопе уменьшается. Это приводит к снижению потерь несгоревшего топлива, но увеличению потерь энтальпии. Следовательно, очень важно поддерживать баланс между потерями энтальпии и несгоревшими потерями.Эффективность сгорания также зависит от сжигаемого топлива. Эффективность сгорания жидкого и газообразного топлива выше, чем твердого топлива.
Тепловой КПД
Термический КПД котла определяет эффективность теплообменника котла, который фактически передает тепловую энергию от камина к воде. На тепловую эффективность сильно влияет образование накипи / сажи на трубах котла.
Прямой и косвенный КПД котла
Общий КПД котла зависит от многих других параметров, помимо КПД сгорания и теплового КПД.Эти другие параметры включают потери при включении-выключении, потери на излучение, потери на конвекцию, потери на продувку и т. Д. На практике для определения КПД котла обычно используются два метода, а именно прямой метод и косвенный метод расчета КПД.
Прямая эффективность
Этот метод рассчитывает КПД котла по основной формуле КПД —
η = (выход энергии) / (вход энергии) X 100
Чтобы рассчитать КПД котла этим методом, мы делим общую мощность котла на общую потребляемую энергию котла, умноженную на сто.
Расчет прямого КПД —
E = [Q (H-h) / q * GCV] * 100
Где,
Q = Количество произведенного пара (кг / час)
H = Энтальпия пара (Ккал / кг)
ч = Энтальпия воды (ккал / кг)
GCV = Высшая теплотворная способность топлива.
Косвенная эффективность
Косвенный КПД котла рассчитывается путем определения индивидуальных потерь, происходящих в котле, и последующего вычитания суммы из 100%.Этот метод предполагает определение величин всех измеряемых потерь, происходящих в котле, путем отдельных измерений. Все эти потери складываются и вычитаются из 100%, чтобы определить конечный КПД. Продувочный клапан во время процедуры остается закрытым. Этот метод должен быть реализован в соответствии с нормами, предусмотренными в стандартах BS845. Рассчитанные потери включают потери в дымовой трубе, радиационные потери, потери от продувки и т. Д.
Сравнение прямого и косвенного КПД-
Оба упомянутых выше метода определения КПД котла имеют как преимущества, так и недостатки.Самым большим преимуществом косвенного метода является то, что он также говорит об источниках потерь. Выявив косвенный КПД, можно узнать, где потери увеличиваются и могут быть уменьшены. С другой стороны, значения прямого КПД ближе к реальности по сравнению с косвенным КПД из-за непокрытых потерь, таких как радиационные потери, потери ВКЛ-ВЫКЛ и т. Д. Но прямой КПД может сказать нам только о величине общих потерь. Информация об индивидуальных потерях и их величинах не передается из прямого расчета эффективности.Всегда существует некоторая разница в значениях прямой и косвенной эффективности. Косвенный КПД измеряется в конкретное время, тогда как прямой КПД измеряется в течение определенного периода времени, и, следовательно, потери из-за колеблющихся нагрузок, включения-выключения котла и т. Д. Также принимаются во внимание.
Мониторинг эффективности в реальном времени
КПД котла не остается фиксированным, и в процессе эксплуатации происходят большие отклонения от идеальных значений. Переход к мониторингу эффективности в реальном времени может значительно повысить эффективность котла в зависимости от типа котла и реальных условий на объекте.Короче говоря, мониторинг и поддержание эффективности котла в течение всего срока службы котла является обязательным условием для сокращения счетов за топливо и уменьшения выбросов углекислого газа.
Раздел 65.206 — Котельная, 16 текс. Админ. Код § 65.206
Текущий через Рег. 46, № 13; 26 марта 2021 г.
Раздел 65.206 — Котельная (a) Каждая котельная, содержащая один или несколько котлов, в которых может производиться угарный газ, должна быть оборудована детектором угарного газа с ручным сбросом. (1) Детектор окиси углерода и бойлер (-ы) должны быть заблокированы для отключения горелок, когда измеренный уровень CO поднимается выше 50 ppm. (2) Детектор окиси углерода отключает горелки при отключении питания детектора. (3) Детектор окиси углерода должен калиброваться в соответствии с рекомендациями производителя или каждые восемнадцать месяцев после установки детектора. Протокол калибровки должен быть вывешен на котле или рядом с ним либо быть легко доступным для инспектора. (4) Требования данного подраздела распространяются на котельные, в которых новые установки или переустановка одного или нескольких котлов завершены 1 сентября 2020 года или после этой даты. (b) В котельной не должно быть скоплений мусора. и материалы, затрудняющие доступ к котлу, его настройке или огневому оборудованию. (в) Хранение легковоспламеняющихся материалов или бензинового оборудования в котельной запрещено. (d) Крыша над котлами, предназначенная для установки внутри помещений, должна быть герметичной и содержаться в хорошем состоянии. (e) Должен быть обеспечен надлежащий дренаж. (f) Все выходные двери должны открываться наружу. (g) Рекомендуется использовать Кодекс ASME, Раздел VI, Уход и эксплуатация отопительных котлов, в качестве руководства для правильной и безопасной эксплуатации. (h) Рекомендуется использовать Кодекс ASME, Раздел VII, Уход и эксплуатация энергетических котлов, в качестве руководства для правильной и безопасной эксплуатации.
16 текс. Админ. Кодекс § 65.206
Принят Техасским регистром, том 40, номер 22, 29 мая 2015 г., TexReg 3130, эфф.15 июня 2015 г .; С поправками, внесенными Техасским регистром, том 45, номер 26, 26 июня 2020 г., TexReg 4332, эфф. 1 июля 2020 г.
Повышение эффективности котельной
Повышение эффективности котельной Повышение эффективности котельной

Документ о путях и средствах повышения КПД котельной.

Чертеж предоставлен Heatmizer Corporation

ЭКОНОМАЙЗЕРЫ
Подготовлено
Дэвид К.Фартинг
Federal Corporation
Мы гордимся своим партнером из Оклахомы более 80 лет!
Обеспечение котельной и котельной более 80 лет опыт.
Ред. 9/00

Содержание
Сообщение от спикера
Введение
Паровая установка Оптимизация и автоматизация
Поддержание чистоты
Экономайзеры
Экономайзеры, что это такое и как они работают.Таблица
БТЕ в сравнении с питательной водой
Конструкция экономайзера
Эффективность экономайзера

Стек Температура, высота стеллажа и кислотный дождь
Таблицы кислотной точки росы
Рекомендации по размещению и осадке экономайзера

Пример Типичное применение экономайзера
Финансовый Анализ типовой установки экономайзера
Заключение
Об авторе
Библиография

Сообщение от докладчика
Затраты на электроэнергию сегодня самые высокие в новейшей истории.Получение чего угодно эффективность, которую можно найти в тепловых процессах, может помочь стабилизировать эффекты повышения стоимость энергии.
Сегодняшние экономические и экологические требования диктуют, что мы получаем максимальная практическая эффективность наших заводов. Для этого у нас должен быть базовый понимание того, что это за эффективность и как мы можем ее реализовать.
Я надеюсь на вас сегодня, что вы оставите эту бумагу с более ясным понимание некоторых экономических и технически осуществимых возможностей, которые у вас есть улучшите свою паровую установку.
С уважением,
Дэвид К. Фартинг
Менеджер по промышленным продажам
Федеральная корпорация

Введение
Повышение эффективности имеет много коннотаций, начиная с топлива экономия, улучшенная работа оборудования и срок полезного использования, а также экономия рабочей силы и рабочей силы. В этом документе основное внимание будет уделено оптимизации температуры и экономии энергии за счет использования оборудование для рекуперации тепла. Представленная стратегия будет иметь как технические, так и экономические с ним представлены технико-экономические обоснования.
Оптимизация и автоматизация паровых установок
Оптимизация паровой установки — это общее улучшение работы установки. операция. Наиболее распространенные стратегии, используемые для выполнения этой задачи, включают и, как правило, сосредоточиться на повышении эффективности работы основного оборудования, т. е. топливно-энергетического экономия. В тяжелых коммерческих и промышленных котлах этот КПД составляет обычно используется в оборудовании, системах и процессах утилизации отходящего тепла. автоматизация и улучшенные методы работы.
Сохранение чистоты
Один из мифов, который необходимо развеять, прежде чем двигаться дальше, — это влияние чистоты котла и установки на повышение эффективности. Хранение топки котла чистка прибрежных вод не улучшает эффективность. Поддержание чистоты этих поверхностей поддерживает завод поставил работоспособность оборудования. Это рейтинг эффективности Оборудование было спроектировано так, чтобы иметь . Позволить этим поверхностям стать грязными или масштабирование снижает эффективность первоначальной конструкции, поэтому требуется больше энергии для выполнения такой же объем работы.
Как видно на диаграмме ниже, накопление накипи у воды 0,03 дюйм может привести к потере эффективности на 2%. Увеличьте толщину шкалы до 0,095 дюйма и вы можете ожидать убытков в размере 10% или больше.

Дэвид Фартинг TechStuff Rev.12 «Эффект Образование накипи и сажи при теплопередаче в котлах
И наоборот, накопление сажи в печи размером 0,02 дюйма может привести к потеря теплового КПД достигает 15%. Хранение этих поверхностей у камина и у воды в хороший порядок имеет первостепенное значение для эффективной работы.
Кроме того, чистая установка снижает риск несчастных случаев и позволяет оперативный персонал более эффективный доступ к оборудованию и операционной среде. Это просто здравый смысл и хорошая практика. Это также первое место, где нужно искать, когда реализация любой программы повышения тепловой эффективности.
Экономайзеры

Экономайзеры, что это такое и как работают.

Экономайзеры — это термомеханические устройства, собирающие отходы. тепло от термических выхлопных дымовых газов за счет прохождения выхлопных газов за счет теплопередачи поверхности для передачи части отработанного тепла технологической среде.В котельной самое экономайзеры передают отработанное тепло либо питательной воде, либо воздуху для горения подогреватели. Эта статья посвящена экономайзерам питательной воды. Экономайзер питательной воды является одним из самые экономичные дополнения, которые можно внести в любую котельную. Экономайзер простая технология и отсутствие движущихся частей обеспечивают очень долгое и относительное обслуживание свободный жизненный цикл.
Предварительный подогрев питательной воды котла является наиболее распространенным методом использование отходящего тепла, улавливаемого дымовыми газами котла.По мере прохождения питательной воды нагрузка на котел и образующиеся дымовые газы пропорциональны, есть готовый «Теплоотвод» в питательной воде для поглощения рекуперированного тепла дымовых газов. Следует отметить, что экономайзеры используются со стратегиями регулирования питательной воды для предотвращения перегрев и внезапное мигание, которое может произойти при включении / выключении подачи питательной воды.
Котлы
рассчитаны на температуру 212 градусов по Фаренгейту. Если котел обеспечен питательной водой выше 212 градусов, тогда скорость стрельбы, необходимая для удовлетворения лошадиных сил уменьшается, что приводит к экономии топлива.Экономайзеры питательной воды улавливают отходящее тепло из дымовые газы котла и переводят их в питательную воду. Это приток тепла повышает температуру питательной воды, таким образом снижая количество вводимых БТЕ, необходимое на горелку, до выполнить номинальную мощность в лошадиных силах. Обратите внимание на пример ниже.

БТЕ в сравнении с таблицами питательной воды
Дополнительная БТЕ, необходимая для развития 1 лошадиных сил котла по сравнению с питательной водой Температура
Температура питательной воды
Рабочее давление котла
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
50
5,766
7,664
8,733
9,492
10,113
10 631
11 079
11,459
11 838
12 149
12,459
100
4 041
5,939
7,008
7,767
8,388
8,906
9,354
9,734
10,113
10,424
10,734
125
3,179
5 076
6,146
6,905
7,526
8 043
8,492
8 871
9 251
9,561
9 872
150
2,316
4 214
5 283
6 042
6,663
7,181
7,629
8,009
8,388
8,699
9 009
175
1,454
3,351
4,421
5,180
5,801
6,318
6,767
7,146
7,526
7 836
8 147
200
591
2,489
3,558
4,317
4,938
5,456
5,904
6 284
6,663
6,974
7 284
212
177
2,075
3,144
3,903
4,524
5,042
5,490
5,870
6,249
6,560
6,870
225
1,626
2,696
3,455
4 076
4,593
5,042
5,421
5,801
6,111
6,422
230
1,454
2,523
3 282
3,903
4,421
4,869
5,249
5,628
5,939
6,249
240
1,109
2 178
2,937
3,558
4 076
4,524
4,904
5 283
5 594
5,904
250
764
1,833
2,592
3 213
3,731
4,179
4,559
4,938
5,249
5,559
260
419
1,488
2,247
2,868
3,386
3,834
4 214
4,593
4,904
5,214
270
74
1,143
1,902
2,523
3 041
3,489
3,869
4 248
4,559
4,869
275
971
1,730
2,351
2,868
3,317
3,696
4 076
4,386
4 697
280
798
1,557
2 178
2,696
3,144
3,524
3,903
4 214
4,524
Дэвид Фартинг, TechStuff Rev.12 «Влияние температуры питательной воды на мощность котла»
Анализ ниже иллюстрирует прямое влияние питательной воды температура на выходе котла. Обратите внимание на заводской рейтинг 212 градусов по сравнению с оригиналом. так же наблюдалась температура питательной воды 180 градусов. Температура этой переохлажденной питательной воды привело к потере более 3% мощности котла, что напрямую связано с необходимая мощность для получения рабочей мощности.
За счет включения деаэратора с подогревом и экономайзера пользователь мог для возмещения первоначальных потерь и повышения общей операционной эффективности.
л.с.
Заводское проектирование
Имя Пластинчатый котел л. С. 600
Деаэратор
Типичный
Имя Пластина BTU Input 25 868 332,00
Как соблюдается
Первое восстановление
Экономайзер
Соблюдается Температура питательной воды 212
180
225
264
Топливо Стоимость Терм 0 руб.326
Часы В сутки 24
24
24
24
дней в месяц 28
28
28
28
Имя Пластина BTU Output 20 079 000.00
Рассчитано КПД (вход / выход) 77,62
Рассчитано 600,00
Номинальная Пар PPH при 100% обжиге 20700
БТЕ Прибыли / убытки за час 0,00
-662 400.00
269,100,00
1 076 400,00
Котел Потерянное или полученное HP / час. 0,00
(19,79)
8,04
32,16
нетто Котел Мощность 600
580
608
632
нетто Выход пара 20700.0
20017.1
20977,4
21809,7
нетто КПД 77,62
75.06
78,66
81,78
Процент Увеличение / уменьшение BHP 0.000%
-3,299%
1,340%
5,361%
TechStuff Дэвида Фартинга Rev.12 «Влияние температуры питательной воды на мощность котла»
Экономайзеры
могут сэкономить до 1% затрат на топливо при повышении температуры на 10 градусов. температура питательной воды, и большинство экономайзеров повышают температуру питательной воды как минимум на 20-30 ° С. градусов.
Экономайзеры
также снижают температуру стека, поэтому будьте внимательны их выбор и применение.Не совершайте ошибку, внедряя программа экономайзера для экономии топлива и уничтожения дымовой трубы и печи. Правильный Калибровка экономайзера важна для предотвращения образования кислот, образующихся в дымовой трубе.

Конструкция экономайзера
Экономайзеры
имеют две основные конструкции. В традиционный экономайзер состоит из стальных котельных труб, проходящих через трубную решетку, очень похоже на дымовой котел, или собраны вместе, как радиатор в вашем автомобиле.Как отработанный поток проходит через трубы или вокруг них, он передает свое тепло питательной воде в кожухе экономайзера. Этот дизайн относится к средней эффективности 45-75 процент. Эта прочная и тяжелая конструкция типична для большинства экономайзеров.

Типичный экономайзер вертикального противотока, Предоставлено E-Tech Corporation
Альтернативная конструкция экономайзера, получившая широкое распространение, — это горизонтальный высокоэффективный конденсационный экономайзер.Этот дизайн построен из выхлопная труба из нержавеющей стали и тонкостенные высокопрочные трубы теплопередачи из нержавеющей стали. Вода, протекающая по трубкам, установленным в вытяжном шкафу, поглощает переходное тепло выхлопных газов, когда оно омывается трубами. Конденсационные экономайзеры может достигать КПД 85% в пакетах с очень низкой скоростью. Конденсатный патрубок колено и слив необходимы в конденсационных приложениях.

Схема типичного экономайзера конденсации, Предоставлено Heatmizer Corporation

Экономайзер КПД

Экономайзер КПД напрямую зависит от конструкции оборудования и скорости дымового газа.Хотя верно, что соотношение между расходом питательной воды, скорость горения и поток дымового газа относительно пропорциональны, что следует понимать, так это соотношение между скоростью дымового газа и временем контакта с экономайзером поверхности нагрева.
Скорость увеличивается через стек по мере увеличения скорости стрельбы, что приводит к уменьшению на времени контакта с поверхностями нагрева экономайзера. Это уменьшение времени контакта является результатом увеличения скорости в стопке, которая заставляет выхлопные газы проходить мимо экономайзера быстрее, чем поверхности нагрева могут поглощают кратковременное тепло.Это связано с тем, что больше газов сгорания проходя через фиксированное отверстие, диаметр штабеля, по мере увеличения скорости стрельбы. Нравиться любое фиксированное отверстие, с увеличением массового расхода увеличивается и скорость.
При более низких скоростях сжигания КПД экономайзера может достигать высокая до 85 процентов (конденсация), в то время как при нормальной мощности горения она может составлять всего 45 процентов (вертикальная дымовая труба). Благодаря высокой эффективности, достигаемой при более низкие скорости горения, температура входящей питательной воды должна поддерживаться как можно более высокой. во избежание конденсации в экономайзере.На диаграмме ниже показан типичный экономайзер. эффективность при разных скоростях стрельбы.

Экономайзер TechStuff Rev.12 Дэвида Фартинга Расчеты »

Температура стопки, стопка Высота и кислотный дождь
Средний трехходовой дымоходный котел с сухим обратным клапаном будет иметь выхлопную трубу. температура в казеннике около 450 градусов по Фаренгейту при сильном огне, тогда как четыре пройти через мокрую заднюю дымовую трубу можно было с температурой выхлопа всего 350 градусов.Типичный водотрубный котел будет иметь температуру выхлопа около 550 градусов ’F’ ’. Эти повышенные температуры — идеальная питательная среда для высококоррозионные стоки.
Газы сгорания, выходящие из любой печи, работающей на ископаемом топливе, содержат кислород, двуокись углерода, окись углерода, двуокись серы и свободная вода. Когда углерод диоксид соединяется с водой, превращается в угольную кислоту. Диоксид серы в сочетании с водой превращается в серную кислоту. Это основа кислотных дождей.Если эти газы позволяют конденсироваться в дымовой трубе, затем они начинают производить кислотный дождь в дымовой трубе и топка обжигового устройства. Конечный результат … сгнившая труба, печь и, в некоторых очень крайние случаи, коррозия воды и пожарных трубок.
Эти газы могут конденсироваться при температуре до 200 градусов. ’F’. Таким образом, большинство производителей печей и котлов указывают температуру выхлопных газов. не опускаться ниже 325 градусов по Фаренгейту. В качестве экономайзера можно легко извлечь 20-30 градусы температуры из трубы, размеры экономайзера и тепловые КПД реальны соображения при выборе продукта.

Таблицы кислотной точки росы
Кислотная точка росы различных видов топлива
Топливо
Кислотная точка росы
Минимум Допустимая температура штабеля Минимум Допустимая температура питательной воды на входе
Природный газ
150
250
210
# 2 Нефть
180
275
210
Нефть с низким содержанием серы
200
300
220

Предоставлено Kewanee Boiler Manufacturing

Расположение экономайзера и особенности тяги
Расположение экономайзера в дымовой трубе имеет решающее значение, так как дымовые газы имеют тенденцию остывать по мере приближения к выпускному отверстию трубы.Это охлаждение происходит из-за тепловых потерь в стека и подмешивание свежего воздуха в отводе стека. Таким образом, экономайзеры должны быть устанавливается как можно ближе к казенной части печи.
Следует отметить, что установка экономайзера местами определенные ограничения потока в печи, приводящие к более высокому давлению в печи. Этот повышение давления в печи обычно составляет 2-4 дюйма водяного столба. Достаточная осадка необходимо для преодоления сопротивления, вызванного экономайзером.На некоторых очень больших в приложениях с принудительной тягой и в некоторых конденсационных экономайзерах используется вытяжной вентилятор создать необходимую тягу. Достаточно сказать, что все атмосферные горелки / котлы приложениях и негерметичных горелках должны включать индуцированный вытяжной вентилятор для безопасного и эффективного удаления дымовых газов.

Пример типичного экономайзера Приложение
грн.
Котел Номинальная мощность
600
Котел Номинальная эффективность
77.60%
Макс. Расход топлива котла при номинальной эфф. 25 875 000
Нормальный Скорострельность
88,0%
БТЕ Выход @ NFR 17,669,520,00
Дымоход Массовый расход газов, кол-во / час при 100%
25 329,04
Дымоход Массовый расход газов # / час @ NFR 22 289.55
Вход Температура питательной воды
225
Чистая операционная эффективность 78,64%
Вход Температура штабеля
475
Температура Подъем через экономику.
250
Экономайзер Эффективность @ NFR 60%
Дымоход Удельная теплоемкость газа @ NFR 0.2715
нетто Извлечено БТЕ / час 907 742,05
Выход Температура питательной воды 264
Выход Температура штабеля 434
Прирост в КПД 3,51%
Новая расчетная чистая эффективность 82.15%
Топливо Стоимость Терм 0,326 долл. США
Топливо Экономия / 2,96 долл. США
часов / день Операция
24
дней / месяц Операция
22
Итого Годовая экономия 18 749 долл. США.74
Экономайзер Стоимость оборудования
26 800,00 долл. США
Экономайзер Примерная установка
10 720,00 долл. США
Простой Окупаемость в годах 2,00

Финансовый анализ Типовая установка экономайзера
Финансовый анализ проекта
Название проекта Экономайзер 600 л.с.
88% Скорострельность
Первоначальная стоимость инвестиционных материалов 26 800 долл. США.00
Первоначальная стоимость инвестиций Установка 10 720,00 долл. США
Ожидаемая годовая окупаемость инвестиций 18 749,74 долл. США
Базовая линия, количество лет до выплаты 2,00
Фиксированная стоимость денег в процентах, которая будет использоваться для этого упражнения 6,85%
Через сколько лет будет окупаться проект? 5
Стоимость денег за первый год 1 285 долларов США.76
Стоимость денег за второй год $ 642,88
Стоимость денег за третий год 428,59 долл. США
Стоимость денег за четвертый год 321,44 $
Стоимость денег за пятый год $ 257,15
Ориентировочная стоимость скоропортящихся товаров в течение первых пяти лет владения $ —
Количество лет до выплаты нетто 2.16
Ожидаемый срок службы инвестиций 25,00
* Общая сумма в долларах, возвращенных в течение срока инвестирования 428 287,67 долл. США

Заключение
Как видно из рассмотренного нами примера, увеличение завода эффективность окупается. Однако важно провести полный финансовый анализ проект на фактический срок окупаемости.Это особенно важно, когда стоимость необходимо учитывать весь проект… материалы, установку и документацию.

Об авторе

Дэвид К. Фартинг
Г-н Фартинг сочетает в себе свои двадцать восемь лет опыта в тепловые процессы со степенью в области общих инженерных технологий штата Оклахома Университет, а также степень в области бизнеса Университета Центральной Оклахомы. Он Практик и ученый в области котлов и управления тепловыми процессами систем, в качестве менеджера по продажам Федеральной корпорации и адъюнкт-инструктора по установке «Котел . Строительство, эксплуатация и техническое обслуживание » Университета штата Оклахома, Кампус Оклахома-Сити.

Библиография
Frederick M. Steingress & Harold J. Frost, Паровые котлы высокого давления 2 ^nd edition,
American Technical Publishers
Kern Gordon, Heatmizer Corporation, Winfield, Kansas
E-Tech Corporation , Tulsa, Oklahoma
Eugene A. Avallone & Theodore Baumeister III, Стандартное руководство Марка для Инженеры-механики, 9 ^th Edition, McGraw-Hill, Inc.
Дэвид К. Фартинг, < ‘TechStuff’>, www.federalcorp.com
Kewanee Boiler Manufacturing, Kewanee, Illinois
.

Дополнительная БТЕ, необходимая для развития 1 лошадиных сил котла по сравнению с питательной водой Температура
Температура питательной воды						Рабочее давление котла
	0	25	50	75	100	125	150	175	200	225	250
50	5,766	7,664	8,733	9,492	10,113	10 631	11 079	11,459	11 838	12 149	12,459
100	4 041	5,939	7,008	7,767	8,388	8,906	9,354	9,734	10,113	10,424	10,734
125	3,179	5 076	6,146	6,905	7,526	8 043	8,492	8 871	9 251	9,561	9 872
150	2,316	4 214	5 283	6 042	6,663	7,181	7,629	8,009	8,388	8,699	9 009
175	1,454	3,351	4,421	5,180	5,801	6,318	6,767	7,146	7,526	7 836	8 147
200	591	2,489	3,558	4,317	4,938	5,456	5,904	6 284	6,663	6,974	7 284
212	177	2,075	3,144	3,903	4,524	5,042	5,490	5,870	6,249	6,560	6,870
225		1,626	2,696	3,455	4 076	4,593	5,042	5,421	5,801	6,111	6,422
230		1,454	2,523	3 282	3,903	4,421	4,869	5,249	5,628	5,939	6,249
240		1,109	2 178	2,937	3,558	4 076	4,524	4,904	5 283	5 594	5,904
250		764	1,833	2,592	3 213	3,731	4,179	4,559	4,938	5,249	5,559
260		419	1,488	2,247	2,868	3,386	3,834	4 214	4,593	4,904	5,214
270		74	1,143	1,902	2,523	3 041	3,489	3,869	4 248	4,559	4,869
275			971	1,730	2,351	2,868	3,317	3,696	4 076	4,386	4 697
280			798	1,557	2 178	2,696	3,144	3,524	3,903	4 214	4,524

Заводское проектирование
Имя Пластинчатый котел л. С.	600		Деаэратор	Типичный
Имя Пластина BTU Input	25 868 332,00	Как соблюдается	Первое восстановление	Экономайзер
Соблюдается Температура питательной воды	212	180	225	264
Топливо Стоимость Терм	0 руб.326
Часы В сутки	24	24	24	24
дней в месяц	28	28	28	28
Имя Пластина BTU Output	20 079 000.00
Рассчитано КПД (вход / выход)	77,62
Рассчитано	600,00
Номинальная Пар PPH при 100% обжиге	20700
БТЕ Прибыли / убытки за час	0,00	-662 400.00	269,100,00	1 076 400,00
Котел Потерянное или полученное HP / час.	0,00	(19,79)	8,04	32,16
нетто Котел Мощность	600	580	608	632
нетто Выход пара	20700.0	20017.1	20977,4	21809,7
нетто КПД	77,62	75.06	78,66	81,78
Процент Увеличение / уменьшение BHP	0.000%	-3,299%	1,340%	5,361%

Кислотная точка росы различных видов топлива
Топливо	Кислотная точка росы	Минимум Допустимая температура штабеля	Минимум Допустимая температура питательной воды на входе
Природный газ	150	250	210
# 2 Нефть	180	275	210
Нефть с низким содержанием серы	200	300	220

Котел Номинальная мощность	600
Котел Номинальная эффективность	77.60%
Макс. Расход топлива котла при номинальной эфф.	25 875 000
Нормальный Скорострельность	88,0%
БТЕ Выход @ NFR	17,669,520,00
Дымоход Массовый расход газов, кол-во / час при 100%	25 329,04
Дымоход Массовый расход газов # / час @ NFR	22 289.55
Вход Температура питательной воды	225
Чистая операционная эффективность	78,64%
Вход Температура штабеля	475
Температура Подъем через экономику.	250
Экономайзер Эффективность @ NFR	60%
Дымоход Удельная теплоемкость газа @ NFR	0.2715
нетто Извлечено БТЕ / час	907 742,05
Выход Температура питательной воды	264
Выход Температура штабеля	434
Прирост в КПД	3,51%
Новая расчетная чистая эффективность	82.15%
Топливо Стоимость Терм	0,326 долл. США
Топливо Экономия /	2,96 долл. США
часов / день Операция	24
дней / месяц Операция	22
Итого Годовая экономия	18 749 долл. США.74
Экономайзер Стоимость оборудования	26 800,00 долл. США
Экономайзер Примерная установка	10 720,00 долл. США
Простой Окупаемость в годах	2,00

Финансовый анализ проекта
Название проекта	Экономайзер 600 л.с.
	88% Скорострельность
Первоначальная стоимость инвестиционных материалов		26 800 долл. США.00
Первоначальная стоимость инвестиций Установка		10 720,00 долл. США
Ожидаемая годовая окупаемость инвестиций		18 749,74 долл. США
Базовая линия, количество лет до выплаты		2,00
Фиксированная стоимость денег в процентах, которая будет использоваться для этого упражнения		6,85%
Через сколько лет будет окупаться проект?		5
Стоимость денег за первый год		1 285 долларов США.76
Стоимость денег за второй год		$ 642,88
Стоимость денег за третий год		428,59 долл. США
Стоимость денег за четвертый год		321,44 $
Стоимость денег за пятый год		$ 257,15
Ориентировочная стоимость скоропортящихся товаров в течение первых пяти лет владения		$ —
Количество лет до выплаты нетто		2.16
Ожидаемый срок службы инвестиций		25,00
* Общая сумма в долларах, возвращенных в течение срока инвестирования		428 287,67 долл. США