Объем воды в котле отопления. Расчёт мощности котла по объёму воды в системе

Объем воды в котле отопления. Расчёт мощности котла по объёму воды в системе

Расчёт мощности котла по объёму воды в системе

Многие рассчитывают мощность твердотопливного котла отопления по квадратуре помещений, отталкиваясь от того, что одного кВт тепла необходимо для обогрева 10 м². Такой расчет правильный, но не совсем точный. Поскольку основная задача отопительного котла нагреть нужный объем воды до требуемой температуры.

Здесь действует другой расчет: 10-15 литров теплоносителя в системе отопления, на 1 кВт фактической мощности отопительного устройства. При этом нужно понимать, что фактическая мощность отопительного котла, во многом зависит от того, чем его будут топить.

Если это дрова, то смело можно отнимать до 25% заявленной мощности. Если дрова к тому же и влажные, то мощность будет еще ниже. Поэтому при выборе твердотопливного котла рекомендуется ориентироваться на следующее: литраж системы отопления, вид топлива, а также, насколько хорошо утеплено строение.

Как рассчитать мощность твердотопливного котла по литражу

Зачем нужно рассчитывать мощность котла отопления именно по литражу? Всё очень просто, поскольку если объем воды в системе отопления будет на порядок выше, то котел не сможет справиться с прогревом помещений. Всё это приведет к снижению комфорта проживания в доме, а также к дополнительным финансовым тратам.

Для осуществления всех необходимых расчетом понадобится знать, сколько воды вмещается в 1 погонный метр трубы, в радиаторы отопления, в сам котел, и расширительный бак. Примерный расчет делается с учетом 10-15 литров теплоносителя, на 1 кВт мощности котла.

К примеру, если мощность отопительного котла составляет 4 кВт, то в данном случае литраж отопительной системы составит 60 литров (4 кВт*15 литров). С нагревом большего количества теплоносителя в системе, котел может не справиться.

Чтобы произвести более точные расчеты, нужно суммировать объем воды в трубах и радиаторах отопления.

Сколько воды в алюминиевом радиаторе

Объем теплоносителя в различных радиаторах отопления выглядит следующим образом:

• В 1 секцию алюминиевого радиатора вмещается 0,45 л;
• В 1 секцию биметаллического радиатора — 0,25 л;
• В 1 секцию новой чугунной батареи, входит — 1 литр воды;
• В 1 секцию старой чугунной батареи — 1,7 л.

Сколько воды в 1 погонном метре трубы

Ниже, в этой статье строительного журналабудет представлен объем воды 1 погонном метре трубы:

• ø15 (G ½») — 0,177 литра;
• ø20 (G ¾») — 0,310 литра;
• ø25 (G 1,0″) — 0,490 литра;
• ø32 (G 1¼») — 0,800 литра;
• ø15 (G 1½») — 1,250 литра;
• ø15 (G 2,0″) — 1,960 литра.

Таким образом, зная, сколько воды в радиаторах, трубах, в теплообменнике самого котла и расширительном баке, получится рассчитать точный объем системы отопления. Зная данное значение, можно более точно рассчитать требуемую мощность котла.

Также, данный расчет поможет в том случае, когда нужно сделать. При этом важно учитывать не только объем системы отопления, но и другие, не менее важные показатели. Например, глубину камеры сгорания — чем она больше, тем мощнее будет котел отопления.

Как влияет количество воды в системе отопления на расход газа. Потребление газа котлом отопления, расчет при покупке оборудования

При планировании покупки газового отопительного котла следует тщательно изучить эффективность приобретаемого оборудования для конкретного дома или квартиры, особенно в части газопотребления.

Котлы производятся двух основных типов:

• Настенные подходят для горячего водоснабжения и отопления квартир и жилых домов площадью до 200 кв.м. Они имеют небольшие размеры, размешаются на стене и не занимают много места на кухне, где чаще всего и устанавливаются. Настенные котлы бывают одноконтурные (только для отопления) и двухконтурные (для отопления и нагрева воды). Принцип нагревания воды – проточный.
• Напольные котлы мощнее настенных и предназначены для отопления больших площадей (магазинов, производственных цехов, больниц, школ и.т.д.). Делятся на устройства с наддувными и атмосферными горелками. Они располагаются в специальном помещении, которое должно соответствовать целому ряду технических параметров.

Нас в данной статье интересуют больше настенные агрегаты

При выборе котла следует обращать внимание на уровень его КПД. Для стандартных котлов на голубом топливе КПД составляет 92-93%, для конденсационных – 108-109%

Критериями потребления углеводорода являются:

• тип и мощность оборудования, режим работы горелки,
• площадь помещения,
• уровень утепления наружных стен,
• наличие и количество дверных проемов и окон,
• качество газа (уровень его калорийности).

Отопительные настенные устройства делятся на приборы:

• С открытой камерой сгорания, которые используют для выброса отработанных газов дымоходы с естественной тягой. Чаще используются в частных домах или на верхних этажах многоэтажек, где есть хорошая тяга.
• С закрытой камерой сгорания с коаксиальным дымоходом. Оснащены специальной системой дымоудаления, не используют воздух из помещения для поддержания процесса горения. В основном используется при поквартирном индивидуальном отоплении.

Как увеличить объем воды в системе отопления. Коэффициент температурного расширения воды

С увеличением температуры коэффициент объемного теплового расширения воды изменяется неравномерно ( рис. 1 ): в диапазоне от 0 до 4 °С объем воды и вовсе уменьшается (эта особенность играет важную роль в природных водоемах), при дальнейшем нагреве значение коэффициента меняется так, как показано в табл. 1 .

Таблица 1

Вот, что это означает на практике. Примерный объем воды в системе отопления индивидуального дома тепловой мощностью 30 кВт составляет 450 л (в ориентировочных расчетах допускается принять 15 л/кВт). В табл. 2 приведены расчеты, показывающие, что при нагреве с 5 до 80 °C увеличение этого объема составит порядка 13 л.

Таблица 2

Температура воды, °C	Коэффициент объемного теплового расширения, К-1	Увеличение объема, л
5–10	0,53·10-4	0,119
11–20	1,50·10-4	0,675
21–40	3,02·10-4	2,718
41–60	4,58·10-4	4,122
61–80	5,87·10-4	5,283
		Итого: 12,917 (2,87 %)

Чтобы принять дополнительный объем жидкости, образующийся при ее нагревании, систему отопления оснащают расширительным баком (экспанзоматом). Раньше в этом качестве широко использовались открытые (с доступом атмосферного воздуха) резервуары, размещаемые в верхней точке системы – как правило, на чердаке дома. Такое решение, хотя применяется и сегодня, не соответствует современным требованиям к элементам отопительных систем, и предпочтение отдано мембранному расширительному баку: его можно устанавливать в любом месте дома (в том числе – непосредственно в котельной), в нем не происходит попадания кислорода в теплоноситель (т.е. исключается основной фактор коррозии оборудования), а рабочая жидкость не теряется из-за испарения.

Если в открытой системе отопления тепловое расширение воды приводит к увеличению ее объема с перемещением образующегося «излишка» в расширительный бак , то в замкнутом трубопроводе результатом окажется повышение давления.

Значение Δ p прямо пропорционально коэффициенту теплового расширения и обратно пропорциональна коэффициенту объемного сжатия воды (зависит от давления, в диапазоне 1–25 бар – 49,51∙10^-11Па, в гидравлических расчетах принимают равным 4,9 ∙10^-10Па):

Представленные в табл. 3 результаты расчетов показывают, каким значительным является увеличение давления при нагреве воды на 75 °C в замкнутом трубопроводе – в разы выше давления разрушения полнобиметаллического радиатора, не говоря уже о других элементах отопительной системы. Поправка на деформацию труб и оборудования уменьшит это значение, но не изменит ситуации кардинально.

Объем воды в твердотопливном котле. Правильный расчет мощности котла для отопления

Статьи

Kotel 52

Правильный расчет мощности твердотопливного котла – половина успеха. Переплачивать за установку повышенной производительности нет смысла, слишком слабое устройство не будет удовлетворять текущим запросам. Отталкиваться следует от текущих тепловых потерь в здании. Они зависят от широкого перечня факторов, включая материалы строительства, наличие теплых полов.

Расчеты по площади

Для начала рассмотрим, как рассчитать мощность твердотопливного котла по площади помещений, этот метод используется чаще всего. В российских климатических условиях для отопления 10 квадратов нужно около 1 кВт. Если площадь постройки 100 метров, получаем 10 кВт. Это примерные расчеты, но общее представление они дают.

Дополнительно можно использовать корректирующие коэффициенты. Норма 1 кВт на каждый квадратный метр площади справедлива для помещений с высотой потолков не более 2.7 м, в остальных случаях нужна более высокая мощность. 20% к полученному значению добавляют сразу, если котел будет использоваться и для отопления, и для нагрева воды.

Заложите в расчет тепловые потери. Независимо от используемого топлива (газ, дрова, дизель) это будет:

• 15% на проветривание;
• 35% при плохом утеплении стен;
• 15% на холодные полы.

Учтете каждый нюанс – получите теплый, комфортный дом.

Можете использовать простую формулу: W = S*Wуд., где

• S – это площадь отапливаемых помещений в метрах квадратных;
• W – мощность оборудования, кВт;
• Wуд – показатель удельной мощности, за ориентир берется среднее для конкретной климатической зоны значения.

Некоторые покупатели решают не думать о том, как рассчитать твердотопливный котел, а просто берут самую мощную установку. Да, так поступать можно, но Вы заплатите больше, чем могли бы. Производительное оборудование дорого обходится в покупке, эксплуатации, способствует росту нагрузок на гидравлические системы, вызывает сбои в их работе, постоянные поломки.

Частично перечисленные проблемы устраняет горелка модуляции, которая отвечает за настройки силы горения. Но если разница между оптимальной и реальной мощностью большая, горелка может срабатывать не всегда, не корректно, котел начнет работать импульсивно. Нет смысла переплачивать за супепроизводительную установку, тем более, что основные расчеты выполняются просто.

Другие рекомендации

Также при расчете мощности твердотопливного котла нужно учитывать, что:

1. Тепловая мощность (то есть объемы выработанного за час тепла) зависят от фазы горения, используемого топлива. Это не стабильные показатели.
2. Номинальная, заявленная производителем мощность может быть достигнута при сжигании марки Антрацит. Это самый дорогой уголь, он имеет максимальную теплоту сгорания. Для других типов нужно использовать поправочные коэффициенты. Для каменного угля это будет 1.05, бурого 1.18, брикетов 1.25, сухих дров 1.25, сырых поленьев 3.33. Без применения поправочных коэффициентов данные предварительных расчетов получаются очень примерными.
3. Производитель определяет номинальную тепловую мощность как средний показатель выработанной установкой за час мощности при полной загрузки углем Антрацит. Режим горения при расчетах используется нормальный, с избытком кислорода. В первый и четвертый часы котел выдает максимальную мощность, во второй-третий всего около 30% от общих значений. В номинальных показателях будет указан усредненный вариант.
4. Запас мощности к среднему показателю потребления энергии нужно делать примерно 30%. Он покроет неучтенные тепловые потери, нивелирует несоответствия в качестве топлива заявленным параметрам, продлит горение каждой загрузки, покроет необходимые для подготовки горячей воды запросы. Иногда запас увеличивают на 100-200%, но оптимальным вариантом будет именно 30%.
5. Больше 12 часов горят только пиролизные котлы. Чтобы твердотопливный работ такое время, нужно запускать режим тления, создавать дефицит кислорода в топке. При этом упадет эффективность сжигания топлива, возрастет зольность. Производители не советуют часто включать котел в данном режиме в принципе.
6. Одно топливо горит быстро, другое медленно. Если не уверены в выборе, посмотрите обзоры, выполните расчеты для каждого варианта, обратитесь за консультацией к менеджеру магазина.

Тепловую мощность для отопительной системы опционально рассчитывать на период самой холодной пятидневки зим последних лет. Это ориентировочно -19--23°C. Система за период отопления потребляет около половины расчетных тепловых нагрузок. Поэтому чем теплее на улице, тем дольше горит одна загрузка.

Компания «Котёл 52» предлагает качественное оборудование для частных домов, помогает в выборе. Твердотопливные пиролизные котлы утилизаторы отвечают стандартам отрасли, находятся на гарантии.

Как определить объем воды в системе отопления. Для чего нужно знать количество воды в батарее

Данная величина используется для теплотехнических расчетов. Причем преимущественно для схем с алюминиевыми радиаторами. Для чугунных моделей внутренний объем батареи отопления не так важен. Потому что вес радиатора из чугуна и аналогичного по размеру из алюминия может отличаться вдвое-втрое.

Чем больше масса батареи, тем выше ее тепловая инертность и мощность. Соответственно объем радиатора отопления влияет на три характеристики:

1. Мощность батареи. Больше емкость – больше габариты и теплоотдающая наружная поверхность.
2. Планируемая скорость движения потока и количество перекачиваемой через радиатор горячей воды.
3. Общее количество воды в системе отопления.

Последние две являются базовыми для расчета мощности котла. По сути, определить мощность и эффективность нагрева помещения можно, зная, сколько воды в алюминиевом радиаторе отопления.

Как влияет объем воды в радиаторе на работоспособность котла отопления

Любой котельный агрегат рассчитан на прокачку горячей воды с определенной скоростью, и главное – на определенное количество теплоносителя в системе. Популярные настенные газовые котлы индивидуального отопления не могут работать с малогабаритными алюминиевыми радиаторами, так как объем воды в системе получается меньше, чем предусмотрено безопасным минимумом.

Кроме того, алюминиевые секции из-за небольшой тепловой инерции не накапливают энергию, как чугунные. Это означает, что скорость водяного потока внутри контура будет выше, а сам котел станет включаться/выключаться чаще, чем на чугунных регистрах или радиаторах с большим объемом. Соответственно ресурс оборудования вырабатывается быстрее, автоматика ломается.

Для гравитационных (самоточных) систем отопления использование алюминиевых радиаторов с малым внутренним объемом может быть также неэффективным из-за низкой скорости движения воды. Это значит, что какая-то часть помещений дома будет отапливаться полноценно, а часть останется с холодными батареями.

Вода – транспортировщик тепла

Нельзя сказать, что радиаторы с большим емкостью идеально подойдут для системы отопления, а с малым – лучше не использовать. Рассеивание тепла в доме должно планироваться исходя из скорости движения теплоносителя, внутреннего объема и температуры воды.

Например, котел в состоянии выдать определенное количество горячей воды, которая будет прокачиваться через контур отопления всюду с одинаковой скоростью.

В помещениях, где требуется повышенная теплоотдача, устанавливают радиаторы отопления с большим объемом. В тех местах, где нужно слегка подогреть воздух в комнате (прихожая, коридор), достаточно секции с малым объемом. Кроме того, алюминиевые радиаторы с увеличенным внутренним объемом, равно как и чугунные батареи, намного медленнее нагреваются и медленнее остывают.

Источник: https://alyuminievye-batarei.aystroika.info/novosti/raschyot-moshchnosti-kotla-po-obyomu-vody-v-sisteme-obshchie-momenty

Объем системы отопления по нагрузке. Формула расчета насоса для системы отопления

Ответ

Расчет литража в системе отопления очень важное мероприятие от которого зависит дальнейшие расчеты по отоплению

Приведем некоторые данные:

Литраж теплоносителя в радиаторе:

алюминиевый радиатор — 1 секция — 0,450 литра

ø15 (G ½») — 0,177 литра

ø20 (G ¾») — 0,310 литра

ø25 (G 1,0″) — 0,490 литра

ø32 (G 1¼») — 0,800 литра

ø40 (G 1½») — 1,250 литра

ø50 (G 2,0″) — 1,960 литра

Расчитывается объема теплоносителя в системе по формуле :

V=V(радиаторов)+V(труб)+V(котла)+V(расширительного бака)

Примерный расчет максимального объема теплоносителя в системе необходим для того, чтобы тепловой мощности котла хватило для прогрева теплоносителя. В случае превышения объема теплоносителя, также как и превышения максимального объема отапливаемого помещения (условно норму возьмем 100 Вт на квадратный метр отапливаемой мощности), отопительный котел может не достичь граничной температуры носителя, что приведет к его непрерывной работе и повышенного износа и к значительному перерасходу топлива.

Оценить максимальный объем теплоносителя в системе для отопительных котлов системы АОГВ можно умножив его тепловую мощность (кВт) на коэфициент, численно равный 13,5 (литр/кВт).

Vmax=Qmax*13,5 (л)

Итак, для стандартных котлов типа АОГВ предельный объем теплоносителя в системе:

АОГВ 7 — 7*13,5=до 100 л

АОГВ 10 -10*13,5 =до 140 л

АОГВ 12 — 12*13,2=до160 л итд.

Пример перевода тепловой мощности

1 Кал/Час = 0,864 * 1 Вт/Час

Наибольшее распространение получили системы отопления с применением жидкостного теплоносителя. Эти комплексные системы включают в себя целый ряд оборудования: насосные станции, котельные, теплообменники и т.д. Стабильная работа оборудования зависит не только от его технического состояния, но и от типа и качества самого теплоносителя.

В большинстве случаев для обогрева загородных домов, дач, гаражей и других объектов заполнение системы отопления производили водой. Помимо неоспоримой пользы это приносило ряд неудобств, к тому же со временем выявлялись существенные недостатки. Небольшой объем теплоносителя в системе отопления котельных позволил найти ей достойную альтернативу.

Как правильно определиться с типом отопительного котла и рассчитать его мощность

В системе отопления котлу отводится роль генератора тепла

Делая выбор между котлами — газовым, электрическим, жидко- или твердотопливным обращают внимание на эффективность его теплоотдачи, простоту эксплуатации, учитывают, какой тип топлива преобладает в месте проживания

Эффективная работа системы и комфортная температура в помещении напрямую зависят от мощности котла. При малой мощности в помещении будет холодно, а при слишком большой — неэкономно использоваться топливо. Поэтому необходимо выбирать котел с оптимальной мощностью, которую можно довольно точно высчитать.

При ее расчете обязательно нужно учитывать
:

• площадь отапливаемого помещения (S);
• удельная мощность котла на десять кубических метров помещения. Она устанавливается с корректировкой, учитывающей климатические условия региона проживания (W уд.).

Есть установленные значения удельной мощности (W уд.) для определенных климатических зон, которые составляют для:

• Южных районов – от 0,7 до 0,9 кВт;
• Центральных районов – от 1,2 до 1,5 кВт;
• Северных районов — от 1,5 до 2,0 кВт.

Мощность котла (Wкот) рассчитывается по формуле:

W кот. = S*W уд. / 10

Поэтому принято мощность котла выбирать, из расчета 1 кВт на 10кв. м отапливаемого помещения.

От площади дома будет зависеть не только мощность , но и тип водяного отопления. Конструкция отопления с естественным движением воды, не сможет эффективно обогревать дом площадью более 100 кв. м (из-за малой инерционности). Для помещения с большой площадью потребуется система отопления с циркулярными насосами, которая будет подталкивать, и ускорять подачу теплоносителя по трубам.

Поскольку насосы работают в безостановочном режиме, к ним предъявляются определенные требования — бесшумность, малая энергоемкость, долговечность и надежность. На современных моделях газового котла, насосы уже встроены непосредственно в корпус.

Особенности подбора циркуляционного насоса

Подбирается насос по двум критериям:

1. Количеству перекаченной жидкости, выраженной в метрах кубических за час (м³/ч).
2. Напору, выраженному в метрах (м).

С напором, все более или менее понятно,- это высота, на которую должна быть поднята жидкость и измеряется с самой низкой до самой высокой точки или до следующего насоса, в том случае, если в проекте, он предусмотрен не один.

Объем расширительного бака

Всем известно, что жидкость при нагревании имеет свойство увеличиваться в объеме. Чтобы отопительная система не была похожа на бомбу и не текла по всем швам, существует расширительный бак, в который собирается вытесненная вода из системы.

Все просто, зная физические характеристики воды.

Рассчитанный объем теплоносителя в системе умножаем на 0,08. Например, для теплоносителя на 100 л, расширительный бачок будет объемом 8 л.

Источник: https://alyuminievye-batarei.aystroika.info/novosti/raschyot-moshchnosti-kotla-po-obyomu-vody-v-sisteme-obshchie-momenty

Объем водяной рубашки. Калькулятор расчета объема теплоаккумулятора

Чтобы работа системы отопления была максимально экономичной, но, естественно, без потери своей эффективности, имеет смысл аккумулировать выработанное ею тепло, не востребованное в текущий момент, с тем расчётом, чтобы использовать его в то время, когда котел «отдыхает». Эта проблема решается установкой теплоаккумулятора с соответствующей обвязкой.

Калькулятор расчета объема теплоаккумулятора

А как определить, какой объём воды потребуется, чтобы гарантированно сберечь весь выработанный котлом тепловой потенциал? Для этого имеется специальный алгоритм, и он воплощен в размещенный ниже калькулятор расчета объема теплоаккумулятора.

Необходимые пояснения будут приведены ниже.

Калькулятор расчета объема теплоаккумулятора

На чем строится и как проводится расчет?

Безусловно, монтаж, запуск и отладка сложной системы отопления должны проводиться специалистами, иак как существует множество нюансов, который может знать только опытный мастер. Тем не менее, минимально необходимый объем теплоаккумулятора можно рассчитать самостоятельно хотя бы с тех позиций, чтобы предусмотреть место, достаточное для его установки.

Особую важность теплоаккумулятор приобретает в системах отопления, в которых основными источниками тепла выступают твердотопливный или электрический котлы.

• Функционирование котла, работающего на твёрдом топливе, имеет особенность – своеобразную цикличность. Заправка его топливом проводится с определенной периодичность. В процессе активного горения выработанное тепло может быть избыточным, невостребованным в текущий момент, так как хорошо настроенные контура со своими термостатическими регуляторами возьмут ровно столько, сколько им требуется. А вот после прогорания топлива, до очередной загрузки, следует период простоя, и в этот промежуток времени как раз и пригодится тот тепловой потенциал, который был накоплен в аккумуляторе.
• С электрическим котлом – несколько другой «расклад». Имеет смысл основную его работу спланировать на время действия ночного льготного тарифа, а затем днем использовать накопленное за этот срок тепло.

Кроме того, теплоаккумулятор позволяет подключать к системе отопления и альтернативные источники тепловой энергии, например, солнечные коллекторы – в погожий день они способны дать весомую прибавку в общий энергетический потенциал.

Итак, что необходимо для расчета.

• Указать паспортную номинальную тепловую мощность котла отопления.