Hur man beräknar effekten av en gaspanna: formler och räkneexempel
Innan du designar ett värmesystem eller installerar värmeutrustning är det viktigt att välja en gaspanna som kan generera den nödvändiga mängden värme för rummet. Därför är det viktigt att välja en enhet med sådan kraft att dess prestanda är så hög som möjligt och dess resurs är lång.
Vi kommer att berätta hur du beräknar kraften hos en gaspanna med hög noggrannhet och med hänsyn till vissa parametrar. Artikeln vi har presenterat beskriver i detalj alla typer av värmeförluster genom öppningar och byggnadskonstruktioner, och ger formler för att beräkna dem. Ett specifikt exempel introducerar funktionerna i beräkningar.
Innehållet i artikeln:
Typiska misstag vid val av panna
Korrekt beräkning av kraften hos en gaspanna kommer inte bara att spara på förbrukningsvaror, utan kommer också att öka enhetens effektivitet. Utrustning vars värmeeffekt överstiger det faktiska värmebehovet kommer att fungera ineffektivt när den, som en otillräckligt kraftfull anordning, inte kan värma upp rummet ordentligt.
Det finns modern automatiserad utrustning som oberoende reglerar gastillförseln, vilket eliminerar onödiga kostnader. Men om en sådan panna utför sitt arbete till gränsen för dess kapacitet, minskar dess livslängd.
Som ett resultat av detta minskar utrustningens effektivitet, delar slits ut snabbare och kondens bildas. Därför finns det ett behov av att beräkna optimal effekt.
Det finns en åsikt om att pannans effekt enbart beror på rummets yta, och för alla hem skulle den optimala beräkningen vara 100 W per 1 kvm. Därför, för att välja panneffekt, till exempel för ett hus på 100 kvm. m, du behöver utrustning som genererar 100*10=10000 W eller 10 kW.
Sådana beräkningar är fundamentalt felaktiga på grund av tillkomsten av nya efterbehandlingsmaterial och förbättrade isoleringsmaterial, vilket minskar behovet av att köpa högeffektsutrustning.
Beräkna effekt gaspanna uppvärmning kan göras på två sätt - manuellt eller med hjälp av ett speciellt Valtec-program, som är designat för professionella högprecisionsberäkningar.
Den erforderliga kraften hos utrustningen beror direkt på värmeförlusten i rummet. När du väl känner till värmeförlusthastigheten kan du beräkna effekten av en gaspanna eller någon annan värmeanordning.
Vad är rumsvärmeförlust?
Alla rum har vissa värmeförluster. Värme kommer ut från väggar, fönster, golv, dörrar, tak, så en gaspannas uppgift är att kompensera för mängden värme som kommer ut och ge en viss temperatur i rummet. Detta kräver en viss termisk effekt.
Följande faktorer påverkar värmeförlusten i hemmet.
- Husets läge. Varje stad har sina egna klimategenskaper.Vid beräkning av värmeförlust är det nödvändigt att ta hänsyn till regionens kritiska negativa temperaturegenskaper, såväl som medeltemperaturen och varaktigheten av uppvärmningssäsongen (för noggranna beräkningar med programmet).
- Väggarnas placering i förhållande till kardinalriktningarna. Det är känt att vindrosen ligger på norra sidan, så värmeförlusten för en vägg som ligger i detta område kommer att vara störst. På vintern blåser kall vind med stor kraft från västra, norra och östra sidan, så värmeförlusten för dessa väggar blir högre.
- Området för det uppvärmda rummet. Mängden värme som går förlorad beror på storleken på rummet, ytan av väggar, tak, fönster, dörrar.
- Termisk konstruktion av byggnadskonstruktioner. Alla material har sin egen termisk motståndskoefficient och värmeöverföringskoefficient - förmågan att passera en viss mängd värme genom sig själv. För att ta reda på dem måste du använda tabelldata och även tillämpa vissa formler. Information om sammansättningen av väggar, tak, golv och deras tjocklek finns i den tekniska planen för bostäder.
- Fönster och dörröppningar. Storlek, modifiering av dörr och tvåglasfönster. Ju större yta av fönster- och dörröppningar, desto högre värmeförlust. Det är viktigt att ta hänsyn till egenskaperna hos installerade dörrar och tvåglasfönster när man gör beräkningar.
- Ventilationsbokföring. Ventilation finns alltid i huset, oavsett förekomst av konstgjord huva. Rummet ventileras genom öppna fönster, luftrörelser skapas när entrédörrarna stängs och öppnas, människor rör sig från rum till rum, vilket hjälper varm luft att lämna rummet och cirkulera det.
Genom att känna till ovanstående parametrar kan du inte bara beräkna värmeförlust hemma och bestämma pannans kraft, men också identifiera platser som behöver ytterligare isolering.
Formler för beräkning av värmeförlust
Dessa formler kan användas för att beräkna värmeförlust inte bara i ett privat hus, utan också i en lägenhet. Innan du börjar beräkningar är det nödvändigt att rita en planlösning, notera väggarnas placering i förhållande till kardinalriktningarna, utse fönster, dörröppningar och även beräkna måtten på varje vägg, fönster och dörröppning.
Vid beräkning av värmeförlust används två formler - med den första bestäms värdet på den termiska resistansen hos omslutande strukturer, och med hjälp av den andra bestäms värmeförlusten.
För att bestämma termisk resistans, använd uttrycket:
R = B/K
Här:
- R – Värdet på termisk motstånd för omslutande strukturer, mätt i (m2*K)/W.
- K – Värmekonduktivitetskoefficient för materialet från vilket den omslutande strukturen är gjord, mätt i W/(m*K).
- I – tjockleken på materialet, registrerat i meter.
Värmeledningskoefficienten K är en tabellparameter, tjocklek B är hämtad från husets tekniska plan.
Den grundläggande formeln för beräkning av värmeförlust används också:
Q = L × S × dT/R
I uttrycket:
- F – värmeförlust, mätt i W.
- S – område med omslutande strukturer (väggar, golv, tak).
- dT – skillnaden mellan önskad inomhus- och utomhustemperatur mäts och registreras i C.
- R – Värdet på strukturens termiska motstånd, m2•C/W, som hittas med formeln ovan.
- L – koefficient beroende på väggarnas orientering i förhållande till kardinalpunkterna.
Med den nödvändiga informationen till hands kan du manuellt beräkna värmeförlusten för en viss byggnad.
Exempel på värmeförlustberäkning
Som ett exempel, låt oss beräkna värmeförlusten för ett hus med de givna egenskaperna.
Baserat på planen är strukturens bredd 10 m, längden är 12 m, takhöjden är 2,7 m, väggarna är orienterade mot norr, söder, öster och väster. Det finns 3 fönster inbyggda i den västra väggen, två av dem har måtten 1,5x1,7 m, ett - 0,6x0,3 m.
I södra väggen finns inbyggda dörrar med måtten 1,3x2 m, även ett litet fönster 0,5x0,3 m. På östra sidan finns två fönster 2,1x1,5 m och ett 1,5x1,7 m.
Väggarna består av tre lager:
- väggbeklädnad med fiberskiva (isoplast) utvändigt och inuti - 1,2 cm vardera, koefficient - 0,05.
- glasull ligger mellan väggarna, dess tjocklek är 10 cm och koefficienten är 0,043.
Det termiska motståndet för varje vägg beräknas separat, eftersom Placeringen av strukturen i förhållande till kardinalpunkterna, antalet och arean av öppningar beaktas. Resultaten av beräkningar på väggarna sammanfattas.
Golvet är i flera lager, tillverkat med samma teknik i hela området och inkluderar:
- skär- och spontbräda, dess tjocklek är 3,2 cm, värmeledningskoefficienten är 0,15.
- ett lager av torr spånskiva avjämning med en tjocklek på 10 cm och en koefficient på 0,15.
- isolering – mineralull 5 cm tjock, koefficient 0,039.
Låt oss anta att golvet inte har luckor in i källaren eller liknande öppningar som försämrar värmetekniken. Följaktligen görs beräkningen för arean av alla lokaler med en enda formel.
Tak är gjorda av:
- träpaneler 4 cm med en koefficient på 0,15.
- mineralull är 15 cm, dess koefficient är 0,039.
- ånga och vattentätande lager.
Låt oss anta att taket inte heller har tillgång till vinden ovanför vardagsrummet eller grovkök.
Huset ligger i Bryansk-regionen, i staden Bryansk, där den kritiska negativa temperaturen är -26 grader. Det har experimentellt fastställts att temperaturen på jorden är +8 grader. Önskad rumstemperatur + 22 grader.
Beräkning av värmeförluster av väggar
För att hitta det totala termiska motståndet för en vägg måste du först beräkna det termiska motståndet för varje lager.
Glasullslagret har en tjocklek på 10 cm. Detta värde måste omvandlas till meter, det vill säga:
B = 10 × 0,01 = 0,1
Vi fick värdet B=0,1. Värmeledningskoefficient för värmeisolering är 0,043. Vi ersätter data med termisk resistansformel och får:
Rglas=0.1/0.043=2.32
Med hjälp av ett liknande exempel, låt oss beräkna värmebeständigheten för isoplyten:
Risopl=0.012/0.05=0.24
Väggens totala termiska motstånd kommer att vara lika med summan av värmemotståndet för varje lager, givet att vi har två lager fiberskivor.
R=Rglas+2×Risopl=2.32+2×0.24=2.8
Genom att bestämma väggens totala termiska motstånd kan du hitta värmeförlusterna. För varje vägg beräknas de separat. Låt oss beräkna Q för den norra väggen.
Baserat på planen har den norra väggen inga fönsteröppningar, dess längd är 10 m, höjden är 2,7 m. Sedan beräknas arean på väggen S med formeln:
Snorra väggen=10×2.7=27
Låt oss beräkna dT-parametern. Det är känt att den kritiska omgivningstemperaturen för Bryansk är -26 grader, och den önskade rumstemperaturen är +22 grader. Sedan
dT=22-(-26)=48
För norra sidan beaktas tilläggskoefficienten L=1,1.
Efter att ha gjort preliminära beräkningar kan du använda formeln för att beräkna värmeförlusten:
Fnorra väggen=27×48×1,1/2,8=509 (W)
Låt oss beräkna värmeförlusten för den västra väggen. Baserat på data finns det 3 fönster inbyggda i den, två av dem har dimensioner på 1,5x1,7 m och en - 0,6x0,3 m. Låt oss beräkna området.
Sreservväggar 1=12×2.7=32.4.
Det är nödvändigt att utesluta området med fönster från den totala arean av den västra väggen, eftersom deras värmeförlust kommer att vara annorlunda. För att göra detta måste du beräkna arean.
Sfönster1=1.5×1.7=2.55
Sfönster 2=0.6×0.4=0.24
För att beräkna värmeförlust kommer vi att använda väggens yta utan att ta hänsyn till fönstrens yta, det vill säga:
Sreservväggar=32.4-2.55×2-0.24=25.6
För den västra sidan är tilläggskoefficienten 1,05. Vi ersätter de erhållna uppgifterna i den grundläggande formeln för beräkning av värmeförlust.
Freservväggar=25.6×1.05×48/2.8=461.
Vi gör liknande beräkningar för den östra sidan. Här finns 3 fönster, ett har måtten 1,5x1,7 m, de andra två – 2,1x1,5 m. Vi beräknar deras yta.
Sfönster3=1.5×1.7=2.55
Sfönster4=2.1×1.5=3.15
Området för den östra muren är:
Söstra väggarna1=12×2.7=32.4
Från den totala väggytan subtraherar vi fönsterareavärdena:
Söstra murarna=32.4-2.55-2×3.15=23.55
Tilläggskoefficienten för den östra väggen är -1,05. Baserat på data beräknar vi den östra väggens värmeförluster.
Föstra murarna=1.05×23.55×48/2.8=424
På den södra väggen finns en dörr med parametrar på 1,3x2 m och ett fönster på 0,5x0,3 m. Vi beräknar deras yta.
Sfönster5=0.5×0.3=0.15
Sdörr=1.3×2=2.6
Arean av den södra väggen kommer att vara lika med:
Ssödra väggarna1=10×2.7=27
Vi bestämmer väggens yta utan att ta hänsyn till fönster och dörrar.
Ssödra väggarna=27-2.6-0.15=24.25
Vi beräknar värmeförlusten för den södra väggen med hänsyn till koefficienten L=1.
Fsödra väggarna=1×24.25×48/2.80=416
Efter att ha bestämt värmeförlusten för varje vägg kan du hitta deras totala värmeförlust med formeln:
Fväggar=Qsödra väggarna+Qöstra murarna+Qreservväggar+Qnorra väggen
Genom att ersätta värdena får vi:
Fväggar=509+461+424+416=1810 W
Som ett resultat uppgick värmeförlusten från väggarna till 1810 W per timme.
Beräkning av termiska förluster av fönster
Det finns 7 fönster i huset, tre av dem har måtten 1,5x1,7 m, två - 2,1x1,5 m, ett - 0,6x0,3 m och ett till - 0,5x0,3 m.
Fönstren med måtten 1,5×1,7 m är en tvåkammar PVC-profil med I-glas. Från den tekniska dokumentationen kan du ta reda på att dess R=0,53. Fönster med måtten 2,1x1,5 m, tvåkammar med argon och I-glas, har ett termiskt motstånd på R=0,75, fönster 0,6x0,3 m och 0,5x0,3 - R=0,53.
Fönsterytan beräknades ovan.
Sfönster1=1.5×1.7=2.55
Sfönster 2=0.6×0.4=0.24
Sfönster3=2.1×1.5=3.15
Sfönster4=0.5×0.3=0.15
Det är också viktigt att överväga orienteringen av fönster i förhållande till kardinalriktningarna.
Låt oss beräkna värmeförlusterna för västra fönster, med hänsyn till koefficienten L=1,05. På sidan finns 2 fönster med måtten 1,5×1,7 m och ett med måtten 0,6×0,3 m.
Ffönster1=2.55×1.05×48/0.53=243
Ffönster 2=0.24×1.05×48/0.53=23
Totalt är de totala förlusterna av de västra fönstren
Flåsa fönster=243×2+23=509
På södra sidan finns ett fönster 0,5×0,3, dess R=0,53. Låt oss beräkna dess värmeförlust med hänsyn till koefficient 1.
Fsödra fönster=0.15*48×1/0.53=14
På de östra sidorna finns 2 fönster med måtten 2,1×1,5 och ett fönster 1,5×1,7. Låt oss beräkna värmeförluster med hänsyn till koefficienten L=1,05.
Ffönster1=2.55×1.05×48/0.53=243
Ffönster3=3.15×1.05×48/075=212
Låt oss summera värmeförlusterna för de östra fönstren.
Föstra fönster=243+212×2=667.
Den totala värmeförlusten för fönster kommer att vara lika med:
Ffönster=Qöstra fönster+Qsödra fönster+Qlåsa fönster=667+14+509=1190
Totalt kommer 1190 W värmeenergi ut genom fönstren.
Bestämning av dörrvärmeförlust
Huset har en dörr, den är inbyggd i den södra väggen, har dimensioner på 1,3x2 m. Baserat på passdata är dörrmaterialets värmeledningsförmåga 0,14, dess tjocklek är 0,05 m. Tack vare dessa indikatorer är den termiska dörrens motstånd kan beräknas.
Rdörrar=0.05/0.14=0.36
För beräkningar måste du beräkna dess yta.
Sdörrar=1.3×2=2.6
Efter beräkning av det termiska motståndet och arean kan värmeförlusten hittas. Dörren är placerad på södra sidan, så vi använder en extra faktor 1.
Fdörrar=2.6×48×1/0.36=347.
Totalt kommer 347 W värme ut genom dörren.
Beräkning av golvets termiska motstånd
Enligt den tekniska dokumentationen är golvet flerskiktigt, gjort identiskt över hela området och har dimensioner på 10x12 m. Låt oss beräkna dess yta.
Skön=10×12=210.
Golvet består av skivor, spånskivor och isolering.
Termiskt motstånd måste beräknas för varje golvskikt separat.
Rbrädor=0.032/0.15=0.21
Rspånskiva=0.01/0.15= 0.07
Risolera=0.05/0.039=1.28
Golvets totala termiska motstånd är:
Rkön=Rbrädor+Rspånskiva+Risolera=0.21+0.07+1.28=1.56
Med tanke på att på vintern förblir jordens temperatur vid +8 grader, kommer temperaturskillnaden att vara lika med:
dT=22-8=14
Med hjälp av preliminära beräkningar kan du hitta värmeförlusten för ett hus genom golvet.
Vid beräkning av golvvärmeförluster tar vi hänsyn till koefficienten L=1.
Fkön=210×14×1/1.56=1885
Den totala golvvärmeförlusten är 1885 W.
Beräkning av värmeförlust genom taket
Vid beräkning av takets värmeförlust beaktas ett lager av mineralull och träpaneler. Ånga och vattentätning är inte involverade i värmeisoleringsprocessen, så vi tar inte hänsyn till det. För beräkningar måste vi hitta värmebeständigheten hos träpaneler och ett lager mineralull. Vi använder deras värmeledningskoefficienter och tjocklek.
Rbyns sköld=0.04/0.15=0.27
Rmin.bomull=0.05/0.039=1.28
Den totala termiska resistansen kommer att vara lika med summan av Rbyns sköld och Rmin.bomull.
Rtak=0.27+1.28=1.55
Takytan är densamma som golvet.
S tak = 120
Därefter beräknas takets värmeförluster, med hänsyn tagen till koefficienten L=1.
Ftak=120×1×48/1.55=3717
Totalt går 3717 W genom taket.
För att bestämma den totala värmeförlusten för ett hus är det nödvändigt att lägga ihop värmeförlusten för väggar, fönster, dörrar, tak och golv.
Fallmänt=1810+1190+347+1885+3717=8949 W
För att värma ett hus med de angivna parametrarna behöver du en gaspanna som stöder en effekt på 8949 W eller cirka 10 kW.
Bestämning av värmeförlust med hänsyn till infiltration
Infiltration är en naturlig process av värmeväxling mellan den yttre miljön, som sker när människor rör sig i huset, när man öppnar entrédörrar och fönster.
För att beräkna värmeförlust för ventilation du kan använda formeln:
Finf=0,33×K×V×dT
I uttrycket:
- K - den beräknade luftväxlingshastigheten, för vardagsrum är koefficienten 0,3, för uppvärmda rum - 0,8, för kök och badrum - 1.
- V - rummets volym, beräknad med hänsyn till höjd, längd och bredd.
- dT - temperaturskillnad mellan miljön och bostadshuset.
En liknande formel kan användas om ventilation är installerad i rummet.
Rummets höjd är 2,7 m, bredden är 10 m, längden är 12 m. Genom att känna till dessa data kan du hitta dess volym.
V=2,7 × 10 × 12=324
Temperaturskillnaden blir lika stor
dT=48
Vi tar 0,3 som koefficienten K. Sedan
Finf=0.33×0.3×324×48=1540
Q måste läggas till den totala beräknade indikatorn Qinf. Så småningom
Fallmänt=1540+8949=10489.
Totalt, med hänsyn till infiltration, blir husets värmeförlust 10489 W eller 10,49 kW.
Beräkning av panneffekt
Vid beräkning av pannans effekt är det nödvändigt att använda en säkerhetsfaktor på 1,2. Det vill säga, kraften kommer att vara lika med:
W = Q × k
Här:
- F - värmeförlust av byggnaden.
- k - säkerhetsfaktor.
I vårt exempel ersätter vi Q = 9237 W och beräknar den nödvändiga panneffekten.
B=10489×1,2=12587 W.
Med hänsyn till säkerhetsfaktorn är den nödvändiga panneffekten för att värma ett hus 120 m2 lika med cirka 13 kW.
Slutsatser och användbar video om ämnet
Videoinstruktion: hur man beräknar värmeförlust hemma och panneffekt med hjälp av Valtec-programmet.
Kompetent beräkning av värmeförlust och kraft hos en gaspanna med hjälp av formler eller mjukvarumetoder gör att du med hög noggrannhet kan bestämma nödvändiga utrustningsparametrar, vilket gör det möjligt att eliminera orimliga bränslekostnader.
Skriv kommentarer i blockformuläret nedan. Berätta för oss hur du beräknade värmeförlusterna innan du köpte värmeutrustning för din egen dacha eller hus på landet. Ställ frågor, dela information och fotografier om ämnet.
Hur köpte jag och min svärfar pannan? Vi kom till butiken, försäljaren frågade området i huset och visade oss vad vi skulle välja mellan. Jag sa till min svärfar, ta det med maktreserver, men han är hårt knäppt, och tog det rakt av.
Och vad tycker du? Pannan puffar maximalt, stängs inte av och huset värms inte upp över 19-20ºС. Nu ska vi köpa polystyrenskum och isolera väggarna. Och så sparar han, jag insisterar på 10 mm, och han säger att 5 mm räcker. Och taket också - vinden blåser. Värmeförlust har en stark inverkan, det är ett faktum.
Snåla med att värma upp ditt hem = klappa tänderna på vintern och spendera ännu mer på isolering. Faktum. Därför bör du alltid ta en panna vars effekt är åtminstone något högre än vad som förväntas av området i ditt hem. Då kommer enheten inte att fungera vid gränsen för dess kapacitet, och värmeförluster kommer att kompenseras. Även om det förstås är bättre att försöka minimera dem för att spara på elräkningen.