Para garantizar una temperatura agradable durante todo el invierno, la caldera de calefacción debe producir la cantidad de energía térmica necesaria para reponer todas las pérdidas de calor del edificio/habitación. Además, también es necesario tener una pequeña reserva de marcha en caso de frío anormal o expansión de áreas. Hablaremos sobre cómo calcular la potencia requerida en este artículo.
Para determinar el rendimiento de un equipo de calefacción, primero es necesario determinar la pérdida de calor del edificio/habitación. Este cálculo se llama ingeniería térmica. Este es uno de los cálculos más complejos de la industria ya que hay muchos factores a considerar.
Por supuesto, la cantidad de pérdida de calor se ve afectada por los materiales que se utilizaron en la construcción de la casa. Por lo tanto, se tienen en cuenta los materiales de construcción con los que se realizan los cimientos, paredes, piso, techo, pisos, ático, techo, aberturas de ventanas y puertas. Se tienen en cuenta el tipo de cableado del sistema y la presencia de calefacción por suelo radiante. En algunos casos se considera incluso la presencia de electrodomésticos que generen calor durante su funcionamiento. Pero no siempre se requiere esa precisión. Existen técnicas que le permiten estimar rápidamente el rendimiento requerido de una caldera de calefacción sin sumergirse en la naturaleza de la ingeniería térmica.
Cálculo de la potencia de la caldera de calefacción por superficie.
Para una evaluación aproximada del rendimiento requerido de una unidad térmica, el área del local es suficiente. En la versión más sencilla para Rusia central, se cree que con 1 kW de potencia se pueden calentar 10 m 2 de superficie. Si tienes una casa con una superficie de 160m2, la potencia de la caldera para calentarla es de 16kW.
Estos cálculos son aproximados, porque no se tiene en cuenta ni la altura de los techos ni el clima. Para ello existen coeficientes obtenidos empíricamente, con cuya ayuda se realizan los ajustes adecuados.
La tasa indicada: 1 kW por 10 m 2 es adecuada para techos de 2,5 a 2,7 m. Si tiene techos más altos en la habitación, debe calcular los coeficientes y volver a calcularlos. Para ello, divida la altura de su local por los 2,7 m estándar y obtenga un factor de corrección.
Calcular la potencia de una caldera de calefacción por área: la forma más sencilla
Por ejemplo, la altura del techo es de 3,2 m. Consideramos el coeficiente: 3,2 m / 2,7 m = 1,18 redondeado hacia arriba, obtenemos 1,2. Resulta que para calentar una habitación de 160 m 2 con una altura de techo de 3,2 m, se necesita una caldera de calefacción con una capacidad de 16 kW * 1,2 = 19,2 kW. Por lo general, redondean, es decir, 20 kW.
Para tener en cuenta las características climáticas, existen coeficientes ya preparados. Para Rusia son:
- 1,5-2,0 para las regiones del norte;
- 1,2-1,5 para regiones cercanas a Moscú;
- 1,0-1,2 para la banda media;
- 0,7-0,9 para las regiones del sur.
Si la casa está ubicada en el carril central, justo al sur de Moscú, se aplica un coeficiente de 1,2 (20kW * 1,2 = 24kW), si en el sur de Rusia, en el territorio de Krasnodar, por ejemplo, un coeficiente de 0,8, entonces es decir, se requiere menos potencia (20kW * 0,8=16kW).
El cálculo de la calefacción y la selección de una caldera es una etapa importante. Encuentra la potencia incorrecta y podrás obtener este resultado...
Estos son los principales factores a considerar. Pero los valores encontrados son válidos si la caldera solo funcionará para calefacción. Si también necesita calentar agua, debe agregar entre un 20 y un 25% de la cifra calculada. Luego es necesario agregar un "margen" para las temperaturas máximas del invierno. Eso es otro 10%. En total obtenemos:
- Para calefacción y agua caliente doméstica en el carril central 24kW + 20% = 28,8kW. Entonces la reserva para clima frío es 28,8 kW + 10% = 31,68 kW. Redondeamos y obtenemos 32kW. En comparación con la cifra original de 16 kW, la diferencia es dos veces.
- Casa en el territorio de Krasnodar. Añadimos potencia para calentar agua caliente: 16kW + 20% = 19,2kW. Ahora la "reserva" para el frío es 19,2 + 10% = 21,12 kW. Redondeo: 22kW. La diferencia no es tan llamativa, pero sí bastante decente.
De los ejemplos se desprende que es necesario tener en cuenta al menos estos valores. Pero es obvio que al calcular la potencia de la caldera para una casa y un apartamento debería haber una diferencia. Puedes seguir el mismo camino y usar coeficientes para cada factor. Pero existe una forma más sencilla que le permite realizar correcciones de una sola vez.
Al calcular una caldera de calefacción para una casa, se aplica un coeficiente de 1,5. Tiene en cuenta la presencia de pérdida de calor a través del techo, piso y cimientos. Es justo con un grado promedio (normal) de aislamiento de paredes: colocación de dos ladrillos o materiales de construcción de características similares.
Para los apartamentos se aplican tarifas diferentes. Si hay una habitación con calefacción (otro apartamento) en la parte superior, el coeficiente es 0,7, si un ático con calefacción es 0,9, si un ático sin calefacción es 1,0. Es necesario multiplicar la potencia de la caldera obtenida mediante el método descrito anteriormente por uno de estos coeficientes y obtener un valor bastante confiable.
Para demostrar el progreso de los cálculos, calcularemos la potencia de una caldera de calefacción de gas para un apartamento de 65 m 2 con techos de 3 m, ubicado en el centro de Rusia.
- Determinamos la potencia requerida por área: 65 m 2 / 10 m 2 = 6,5 kW.
- Hacemos una corrección para la región: 6,5 kW * 1,2 = 7,8 kW.
- La caldera calentará el agua, así que añadimos un 25% (nos gusta más caliente) 7,8 kW * 1,25 = 9,75 kW.
- Sumamos un 10% para frío: 7,95 kW * 1,1 = 10,725 kW.
Ahora redondeamos el resultado y obtenemos: 11 kW.
El algoritmo especificado es válido para la selección de calderas de calefacción para cualquier tipo de combustible. El cálculo de la potencia de una caldera de calefacción eléctrica no diferirá en modo alguno del cálculo de una caldera de combustible sólido, gas o líquido. Lo principal es el rendimiento y la eficiencia de la caldera, y las pérdidas de calor no varían según el tipo de caldera. Toda la cuestión es cómo gastar menos energía. Y esta es el área de calentamiento.
Potencia de caldera para apartamentos.
Al calcular el equipo de calefacción para apartamentos, puede utilizar las normas de SNiPa. El uso de estos estándares también se denomina cálculo de la potencia de la caldera por volumen. SNiP establece la cantidad de calor necesaria para calentar un metro cúbico de aire en edificios estándar:
- para calentar 1 m 3 en una casa de paneles, se requieren 41 W;
- en una casa de ladrillo de m 3 hay 34W.
Conociendo el área del apartamento y la altura de los techos, encontrará el volumen, luego, multiplicando por la norma, descubrirá la potencia de la caldera.
Por ejemplo, calculemos la potencia de caldera requerida para habitaciones en una casa de ladrillos con un área de 74 m 2 con techos de 2,7 m.
- Calculamos el volumen: 74m 2 * 2,7m = 199,8m 3
- Calculamos según la norma cuánto calor se necesitará: 199,8 * 34W = 6793W. Redondeando y convirtiendo a kilovatios, obtenemos 7kW. Esta será la potencia requerida que deberá producir la unidad térmica.
Es fácil calcular la potencia para la misma habitación, pero ya en una casa de paneles: 199,8 * 41W = 8191W. En principio, en la técnica de calefacción siempre se redondea, pero también puedes tener en cuenta el acristalamiento de tus ventanas. Si las ventanas tienen doble acristalamiento que ahorra energía, se puede redondear hacia abajo. Creemos que las ventanas de doble acristalamiento son buenas y obtenemos 8kW.
La elección de la potencia de la caldera depende del tipo de edificio: la calefacción de ladrillos requiere menos calor que la de paneles
A continuación, también es necesario, al calcular la casa, tener en cuenta la región y la necesidad de preparar agua caliente. La corrección por resfriado anormal también es relevante. Pero en los apartamentos la ubicación de las habitaciones y el número de plantas juegan un papel importante. Hay que tener en cuenta las paredes que dan a la calle:
- Una pared exterior - 1,1
- Dos - 1,2
- Tres - 1,3
Después de tener en cuenta todos los coeficientes, obtendrá un valor bastante preciso en el que puede confiar al elegir el equipo de calefacción. Si desea obtener un cálculo preciso de ingeniería térmica, debe solicitarlo a una organización especializada.
Existe otro método: determinar las pérdidas reales con la ayuda de una cámara termográfica, un dispositivo moderno que también mostrará los lugares por donde las fugas de calor son más intensas. Al mismo tiempo, podrás eliminar estos problemas y mejorar el aislamiento térmico. Y la tercera opción es utilizar un programa de calculadora que calculará todo por ti. Solo necesitas seleccionar y/o ingresar los datos requeridos. En la salida, obtenga la potencia estimada de la caldera. Es cierto que aquí existe un cierto riesgo: no está claro qué tan correctos son los algoritmos en el corazón de dicho programa. Por lo tanto, aún debe realizar al menos un cálculo aproximado para comparar los resultados.
Esperamos que ahora tengas una idea de cómo calcular la potencia de la caldera. Y no te confunde que lo sea y no combustible sólido, o viceversa.
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Se trata de plantas de calderas móviles diseñadas para proporcionar calor y agua caliente tanto a instalaciones residenciales como industriales. Todos los equipos se colocan en uno o más bloques, que luego se unen entre sí, resistentes a incendios y cambios de temperatura. Antes de detenerse en este tipo de suministro de energía, es necesario calcular correctamente la potencia de la sala de calderas.
Las salas de calderas modulares en bloque se dividen según el tipo de combustible utilizado y pueden ser sólidos, gaseosos, líquidos y combinados.
Para una estancia confortable en casa, en la oficina o en el trabajo durante la estación fría, es necesario cuidar de un sistema de calefacción bueno y fiable para el edificio o la habitación. Para calcular correctamente la potencia térmica de una sala de calderas, es necesario prestar atención a varios factores y parámetros del edificio.
Los edificios están diseñados de tal manera que se minimice la pérdida de calor. Pero teniendo en cuenta el desgaste oportuno o las violaciones tecnológicas durante el proceso de construcción, el edificio puede tener vulnerabilidades a través de las cuales se escapará el calor. Para tener en cuenta este parámetro en el cálculo general de la potencia de una sala de calderas modular, es necesario eliminar las pérdidas de calor o incluirlas en el cálculo.
Para eliminar las pérdidas de calor, es necesario realizar un estudio especial, por ejemplo, utilizando una cámara termográfica. Mostrará todos los lugares por los que fluye el calor y que necesitan aislamiento o sellado. Si se decidió no eliminar las pérdidas de calor, al calcular la potencia de una sala de calderas de tipo modular, es necesario agregar un 10 por ciento a la potencia resultante para cubrir las pérdidas de calor. Además, al realizar el cálculo es necesario tener en cuenta el grado de aislamiento del edificio y el número y tamaño de ventanas y portones grandes. Si hay puertas grandes para la llegada de camiones, por ejemplo, se añade alrededor del 30% de la energía para cubrir las pérdidas de calor.
Cálculo por área
La forma más sencilla de averiguar el consumo de calor requerido es calcular la potencia de la sala de calderas según el área del edificio. A lo largo de los años, los especialistas ya han calculado constantes estándar para algunos parámetros del intercambio de calor en interiores. Entonces, en promedio, para calentar 10 metros cuadrados, es necesario gastar 1 kW de energía térmica. Estas cifras serán relevantes para edificios construidos con tecnologías de pérdida de calor y una altura de techo de no más de 2,7 m. Ahora, en base al área total del edificio, se puede obtener la capacidad requerida de la sala de calderas.
Cálculo de volumen
Más preciso que el método anterior para calcular la potencia es calcular la potencia de la sala de calderas por el volumen del edificio. Aquí puedes tener en cuenta inmediatamente la altura de los techos. Según los datos de SNiP, para calentar un metro cúbico de un edificio de ladrillo se necesita una media de 34 vatios. En nuestra empresa utilizamos varias fórmulas para calcular la producción de calor requerida, teniendo en cuenta el grado de aislamiento del edificio y su ubicación, así como la temperatura requerida en el interior del edificio.
¿Qué más hay que tener en cuenta al calcular?
Para un cálculo completo de la potencia de una sala de calderas modelo bloque, será necesario tener en cuenta varios factores más importantes. Uno de ellos es el suministro de agua caliente. Para calcularlo es necesario tener en cuenta cuánta agua consumirán diariamente todos los miembros de la familia o la producción. Así, conociendo la cantidad de agua consumida, la temperatura requerida y teniendo en cuenta la época del año, es posible calcular la potencia correcta de la sala de calderas. Generalmente se acostumbra agregar alrededor del 20% a la cifra resultante para calentar agua.
Un parámetro muy importante es la ubicación del objeto calentado. Para utilizar datos geográficos en el cálculo, debe consultar los SNiP, en los que puede encontrar un mapa de temperaturas medias para los períodos de verano e invierno. Dependiendo de la ubicación, es necesario aplicar el coeficiente adecuado. Por ejemplo, para Rusia central, el número 1 es relevante, pero la parte norte del país ya tiene un coeficiente de 1,5-2. Entonces, habiendo obtenido una determinada cifra durante estudios anteriores, es necesario multiplicar la potencia recibida por un coeficiente, como resultado, se conocerá la potencia final para la región actual.
Ahora, antes de calcular la potencia de la sala de calderas para una casa en particular, es necesario recopilar la mayor cantidad de datos posible. En la región de Syktyvkar hay una casa construida con ladrillos, según la tecnología y con todas las medidas necesarias para evitar la pérdida de calor, con una superficie de 100 m2. m y una altura de techo de 3 m, por lo que el volumen total del edificio será de 300 metros cúbicos. Como la casa es de ladrillo, debes multiplicar esta cifra por 34 vatios. Resulta 10,2 kW.
Teniendo en cuenta la región norte, los vientos frecuentes y un verano corto, la potencia recibida hay que multiplicarla por 2. Ahora resulta que para una cómoda estancia o trabajo hay que gastar 20,4 kW. Al mismo tiempo, hay que tener en cuenta que una parte de la potencia se utilizará para calentar agua, y esto es al menos el 20%. Pero como reserva, es mejor tomar el 25% y multiplicarlo por la potencia actual requerida. El resultado es una cifra de 25,5. Pero para un funcionamiento confiable y estable de la planta de calderas, aún es necesario tomar un margen del 10 por ciento para que no tenga que funcionar por desgaste en modo constante. El total es 28kW.
De una manera tan poco astuta, resultó la potencia necesaria para calentar y calentar agua, y ahora puede elegir con seguridad salas de calderas modulares en bloque, cuya potencia corresponde a la cifra obtenida en los cálculos.
Uno de los componentes principales de una vivienda confortable es la presencia de un sistema de calefacción bien pensado. Al mismo tiempo, la elección del tipo de calefacción y el equipamiento necesario es una de las principales cuestiones que hay que responder en la fase de diseño de una casa. Un cálculo objetivo de la potencia de la caldera de calefacción por área eventualmente le permitirá obtener un sistema de calefacción completamente eficiente.
Ahora le informaremos sobre la realización competente de este trabajo. En este caso, consideraremos las características inherentes a los diferentes tipos de calefacción. Al fin y al cabo, hay que tenerlos en cuenta a la hora de realizar los cálculos y la posterior decisión de instalar uno u otro tipo de calefacción.
Reglas básicas de cálculo
Al comienzo de nuestra historia sobre cómo calcular la potencia de una caldera de calefacción, consideraremos las cantidades utilizadas en los cálculos:
- área de la habitación (S);
- potencia específica del calentador por 10 m² de área calentada - (W sp.). Este valor se determina ajustado a las condiciones climáticas de una región en particular.
Este valor (W latidos) es:
- para la región de Moscú: de 1,2 kW a 1,5 kW;
- para las regiones del sur del país: de 0,7 kW a 0,9 kW;
- para las regiones del norte del país: de 1,5 kW a 2,0 kW.
El cálculo de potencia se realiza de la siguiente manera:
W cat.\u003d (S * Wsp.): 10
¡Consejo! Para simplificar, se puede utilizar una versión simplificada de este cálculo. En él Wud.=1. Por lo tanto, la potencia calorífica de la caldera se define como 10 kW por 100 m² de superficie calentada. Pero con tales cálculos al valor obtenido se le debe sumar al menos un 15% para obtener una cifra más objetiva.
Ejemplo de cálculo
Como puede ver, las instrucciones para calcular la intensidad de la transferencia de calor son sencillas. Pero, sin embargo, lo acompañaremos con un ejemplo concreto.
Las condiciones serán las siguientes. La superficie de los locales con calefacción de la casa es de 100 m². La potencia específica para la región de Moscú es de 1,2 kW. Sustituyendo los valores disponibles en la fórmula, obtenemos lo siguiente:
W caldera = (100x1,2) / 10 = 12 kilovatios.
Cálculo para diferentes tipos de calderas de calefacción.
El grado de eficiencia de un sistema de calefacción depende principalmente de la elección correcta de su tipo. Y, por supuesto, de la precisión del cálculo del rendimiento requerido de la caldera de calefacción. Si el cálculo de la potencia térmica del sistema de calefacción no se realizó con la suficiente precisión, inevitablemente surgirán consecuencias negativas.
Si la potencia calorífica de la caldera es inferior a la necesaria, en invierno hará frío en las habitaciones. En caso de exceso de productividad, se producirá un gasto excesivo de energía y, en consecuencia, de dinero gastado en calefacción del edificio.
Para evitar estos y otros problemas, no basta con saber calcular la potencia de una caldera de calefacción.
También es necesario tener en cuenta las características inherentes a los sistemas que utilizan diferentes tipos de calentadores (puedes ver una foto de cada uno de ellos más adelante en el texto):
- combustible sólido;
- eléctrico;
- combustible líquido;
- gas.
La elección de uno u otro tipo depende en gran medida de la región de residencia y del nivel de desarrollo de la infraestructura. Igualmente importante es la disponibilidad de la posibilidad de adquirir un determinado tipo de combustible. Y, por supuesto, su coste.
Calderas de combustible sólido
El cálculo de la potencia de una caldera de combustible sólido debe realizarse teniendo en cuenta las siguientes características de dichos calentadores:
- baja popularidad;
- accesibilidad relativa;
- la posibilidad de funcionamiento autónomo: está prevista en varios modelos modernos de estos dispositivos;
- economía durante la operación;
- la necesidad de espacio adicional para almacenamiento de combustible.
Otro rasgo característico que conviene tener en cuenta a la hora de calcular la potencia calorífica de una caldera de combustible sólido es la ciclicidad de la temperatura obtenida. Es decir, en habitaciones calentadas con su ayuda, la temperatura diaria oscilará dentro de los 5ºС.
Por tanto, un sistema de este tipo está lejos de ser el mejor. Y si es posible, debería abandonarse. Pero, si esto no es posible, existen dos formas de solucionar las deficiencias existentes:
- El uso de una bombilla térmica. necesario para controlar el suministro de aire. Esto aumentará el tiempo de combustión y reducirá la cantidad de hornos;
- El uso de acumuladores de calor de agua, con una capacidad de 2 a 10m². Están incluidos en el sistema de calefacción, lo que permite reducir los costes energéticos y, por tanto, ahorrar combustible.
Todo esto reducirá el rendimiento requerido. Por tanto, se debe tener en cuenta el efecto de la aplicación de estas medidas a la hora de calcular la potencia del sistema de calefacción.
Calderas electricas
Se caracterizan por las siguientes características:
- alto costo del combustible - electricidad;
- posibles problemas debido a cortes de red;
- respeto al medio ambiente;
- facilidad de gestión;
- compacidad.
Todos estos parámetros deben tenerse en cuenta a la hora de calcular la potencia de una caldera de calefacción eléctrica. Después de todo, no se compra durante un año.
Calderas de gasoil
Tienen los siguientes rasgos característicos:
- no ecológico;
- conveniente en operación;
- requerir espacio de almacenamiento adicional para combustible;
- tener un mayor riesgo de incendio;
- utilizan combustible, cuyo precio es bastante elevado.
calderas de gas
En la mayoría de los casos, son la mejor opción para organizar un sistema de calefacción. tener las siguientes características que deben tenerse en cuenta a la hora de calcular la potencia de la caldera de calefacción:
- facilidad de operación;
- no requieren un lugar para almacenar combustible;
- seguro en funcionamiento;
- bajo costo de combustible;
- economía.
Cálculo para calentar radiadores.
Supongamos que decide instalar un radiador de calefacción con sus propias manos. Pero primero debes comprarlo. Y elige exactamente el que se adapte al poder.
- Primero, determinamos el volumen de la habitación. Para ello, multiplica el área de la habitación por su altura. Como resultado, obtenemos 42 m³.
- Además, debes saber que se necesitan 41 vatios para calentar 1 m³ de una habitación en el centro de Rusia. Por tanto, para conocer el rendimiento deseado del radiador, multiplicamos esta cifra (41 W) por el volumen de la habitación. Como resultado, obtenemos 1722W.
- Ahora calculemos cuántas secciones debe tener nuestro radiador. Hazlo simple. Cada elemento de un radiador bimetálico o de aluminio tiene una transferencia de calor de 150W.
- Por tanto, dividimos el rendimiento que obtuvimos (1722W) entre 150. Obtenemos 11,48. Redondea a 11.
- Ahora necesitas agregar otro 15% a la cifra resultante. Esto ayudará a suavizar el aumento de la transferencia de calor requerida durante los inviernos más severos. El 15% de 11 es 1,68. Redondea a 2.
- Como resultado, sumamos 2 más a la cifra existente (11) y obtenemos 13. Entonces, para calentar una habitación con un área de 14 m², necesitamos un radiador con una potencia de 1722 W, que tiene 13 secciones. .
Ahora ya sabe cómo calcular el rendimiento deseado de la caldera, así como del radiador de calefacción. Aproveche nuestros consejos y consiga un sistema de calefacción eficiente y al mismo tiempo sin desperdicio. Si necesita información más detallada, puede encontrarla fácilmente en el vídeo correspondiente de nuestro sitio web.
Hay que prestar atención al poder. Este parámetro muestra cuánto calor puede generar un dispositivo en particular cuando se conecta a un sistema de calefacción. Depende directamente de si es posible o no proporcionar a la casa la cantidad adecuada de calor con la ayuda de dicho equipo.
Por ejemplo, en una habitación donde está instalada una caldera de pellets de pequeña capacidad, en el mejor de los casos hará frío. Tampoco es la mejor opción instalar una caldera con exceso de potencia, porque funcionará constantemente en modo económico y esto reducirá significativamente el indicador de eficiencia.
Entonces, para calcular la potencia requerida del equipo, es necesario seguir ciertas reglas.
¿Cómo calcular la potencia de una caldera de calefacción conociendo el volumen de la habitación calentada?
En este caso el cálculo se realiza según la siguiente fórmula:
Q = V × ΔT × K / 850
- q- cantidad de calor en kWh
- V- el volumen de la habitación calentada en metros cúbicos
- ∆T- la diferencia entre la temperatura exterior y interior de la casa
- A– coeficiente de pérdida de calor
- 850 - un número gracias al cual el producto de los tres parámetros anteriores se puede convertir a kW / h
Índice A puede tener los siguientes valores:
- 3-4 - si la estructura del edificio es simplificada y de madera o si es de chapa perfilada
- 2-2,9 - la habitación tiene poco aislamiento térmico. Dicha habitación tiene un diseño simple, la longitud de 1 ladrillo es igual al grosor de la pared, las ventanas y el techo tienen una construcción simplificada.
- 1-1.9: el diseño del edificio se considera estándar. Estas casas tienen una doble incrustación de ladrillo y pocas ventanas sencillas. El techado del techo es ordinario.
- 0,6-0,9: el diseño del edificio se considera mejorado. Un edificio de este tipo tiene ventanas de doble acristalamiento, la base del piso es gruesa, las paredes son de ladrillo y tienen doble aislamiento y el techo está aislado con buen material.
La siguiente es una situación en la que se puede utilizar esta fórmula.
La casa tiene una superficie de 200 m², la altura de sus muros es de 3 m, el aislamiento térmico es de primera. La temperatura ambiente cerca de la casa no desciende por debajo de -25 ° C. Resulta que ΔT = 20 - (-25) = 45 ° С. Resulta que para saber la cantidad de calor que se requiere para calentar la casa, es necesario realizar el siguiente cálculo:
Q = 200 x 3 x 45 x 0,9/850 = 28,58 kWh
El resultado obtenido aún no debe redondearse, porque todavía se puede conectar un sistema de suministro de agua caliente a la caldera.
Si el agua de lavado se calienta de otra manera, entonces no es necesario corregir el resultado obtenido de forma independiente y esta etapa del cálculo es la final.
¿Cómo calcular cuánto calor se necesita para calentar agua?
Para calcular el consumo de calor en este caso, es necesario sumar de forma independiente el consumo de calor para el suministro de agua caliente al indicador anterior. Para calcularlo, puedes utilizar la siguiente fórmula:
Qv = c × m × Δt
- Con es la capacidad calorífica específica del agua, que siempre es 4200 J/kg K,
- metro- masa de agua en kg
- Δt- la diferencia entre la temperatura del agua calentada y el agua entrante del suministro de agua.
Por ejemplo, una familia media consume una media de 150 litros de agua caliente. El refrigerante que calienta la caldera tiene una temperatura de 80 °C y la temperatura del agua que sale del suministro de agua es de 10 °C, entonces Δt = 80 - 10 = 70 °C.
Por eso:
Qv = 4200 × 150 × 70 = 44.100.000 J o 12,25 kW / h
Después de eso, debes hacer lo siguiente:
- Supongamos que necesita calentar 150 litros de agua a la vez, entonces la capacidad del intercambiador de calor indirecto es de 150 litros, por lo tanto, a 28,58 kW/h hay que sumar 12,25 kW/h. Esto se hace porque el indicador Qzag es inferior a 40,83, por lo tanto, la habitación estará más fría que los 20 ° C esperados.
- Si el agua se calienta por lotes, es decir, la capacidad del intercambiador de calor indirecto es de 50 litros, el indicador 12,25 debe dividirse entre 3 y luego sumarse independientemente a 28,58. Según estos cálculos, Qzag es igual a 32,67 kW/h. El indicador resultante es la potencia de la caldera necesaria para calentar la habitación.
¿Cómo calcular el área?
Este cálculo es más preciso porque tiene en cuenta una gran cantidad de matices. Se produce según la siguiente fórmula:
Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × k6 × k7
- 0,1 kilovatios- la tasa de calor requerido por 1 m².
- S- la zona de la habitación a calentar.
- k1 Muestra el calor que se pierde debido a la estructura de las ventanas, y tiene los siguientes indicadores:
- 1.27 - la ventana tiene un solo cristal
- 1,00 - ventana de doble acristalamiento
- 0,85 - la ventana tiene triple cristal
- k2 indica cuánto calor se pierde debido al área de la ventana (Sw). Sw se refiere a la superficie del suelo Sf. Sus estadísticas son las siguientes:
- 0,8 - a Sw/Sf = 0,1;
- 0,9 - a Sw/Sf = 0,2;
- 1,0 - a Sw/Sf = 0,3;
- 1,1 - a Sw/Sf = 0,4;
- 1,2 - a Sw/Sf = 0,5.
- k3 muestra fugas de calor a través de las paredes. Podría ser lo siguiente:
- 1.27 - aislamiento térmico de mala calidad
- 1 - la pared de la casa tiene un espesor de 2 ladrillos o aislamiento de 15 cm de espesor
- 0.854 - buen aislamiento térmico
- k4 Muestra la cantidad de calor perdido debido a la temperatura exterior del edificio. Tiene las siguientes estadísticas:
- 0,7 cuando tz = -10 °С;
- 0,9 para tz = -15 °С;
- 1,1 para tz = -20 °С;
- 1,3 para tz = -25 °С;
- 1,5 para tz = -30 °С.
- k5 Muestra cuánto calor se pierde debido a las paredes exteriores. Tiene los siguientes significados:
- 1.1 en edificio 1 pared exterior
- 1.2 en el edificio 2 paredes exteriores
- 1.3 en el edificio 3 paredes exteriores
- 1.4 en el edificio 4 paredes exteriores
- k6 muestra la cantidad de calor que se necesita adicionalmente y depende de la altura del techo (H):
- 1 - para una altura de techo de 2,5 m;
- 1,05 - para una altura de techo de 3,0 m;
- 1,1 - para una altura de techo de 3,5 m;
- 1,15 - para una altura de techo de 4,0 m;
- 1,2 - para una altura de techo de 4,5 m.
- k7 muestra cuánto calor se ha perdido. Depende del tipo de edificio que se encuentre encima de la habitación con calefacción. Tiene las siguientes estadísticas:
- 0,8 habitación con calefacción;
- 0,9 ático cálido;
- 1 buhardilla fría.
Como ejemplo, tomemos las mismas condiciones iniciales, excepto el parámetro de las ventanas que tienen triple acristalamiento y ocupan el 30% de la superficie del suelo. El edificio tiene 4 paredes exteriores y encima hay un ático frío.
Entonces el cálculo se verá así:
Q = 0,1 × 200 × 0,85 × 1 × 0,854 × 1,3 × 1,4 × 1,05 × 1 = 27,74 kWh
Este indicador debe aumentarse, para ello debe agregar de forma independiente la cantidad de calor que se requiere para el suministro de agua caliente, si está conectado a la caldera.
Los métodos anteriores son muy útiles cuando es necesario calcular la potencia de una caldera de calefacción.
Cálculo de la potencia real de una caldera de combustión prolongada utilizando el ejemplo de "Kupper PRAKTIK-8"
El diseño de la mayoría de las calderas está diseñado para un tipo específico de combustible con el que funcionará este dispositivo. Si se utiliza una categoría diferente de combustible para la caldera, que no está reasignada, la eficiencia se reducirá significativamente. También es necesario recordar las posibles consecuencias del uso de combustible no proporcionado por el fabricante del equipo de caldera.
Ahora demostraremos el proceso de cálculo usando el ejemplo de la caldera Teplodar, modelo Kupper PRAKTIK-8. Este equipo está diseñado para el sistema de calefacción de edificios residenciales y otros locales que tengan una superficie inferior a 80 m². Además, esta caldera es universal y puede funcionar no solo en sistemas de calefacción cerrados, sino también en abiertos con circulación forzada del refrigerante. Esta caldera tiene las siguientes características técnicas:
- la posibilidad de utilizar leña como combustible;
- en promedio por hora quema 10 leñas;
- la potencia de esta caldera es de 80 kW;
- la cámara de carga tiene un volumen de 300 l;
- La eficiencia es del 85%.
Supongamos que el propietario utiliza madera de álamo como combustible para calentar la habitación. 1 kg de este tipo de leña da 2,82 kW/h. En una hora, la caldera consume 15 kg de leña, por lo tanto, produce calor 2,82 × 15 × 0,87 = 36,801 kWh de calor (0,87 es el rendimiento).
Este equipo no es suficiente para calentar una habitación que tiene un intercambiador de calor con un volumen de 150 litros, pero si el suministro de agua caliente tiene un intercambiador de calor con un volumen de 50 litros, entonces la potencia de esta caldera será suficiente. Para obtener el resultado deseado de 32,67 kW / h, es necesario gastar 13,31 kg de leña de álamo temblón. Calculamos según la fórmula (32,67 / (2,82 × 0,87) = 13,31). En este caso, el calor necesario se determinó mediante el cálculo del volumen.
También puedes hacer un cálculo independiente y averiguar el tiempo que tarda la caldera en quemar toda la leña. 1 litro de madera de avispa tiene un peso de 0,143 kg. Por tanto, en el compartimento de carga caben 294 × 0,143 = 42 kg de leña. Tanta leña será suficiente para mantener el calor durante más de 3 horas. Este es un tiempo demasiado corto, por lo que en este caso es necesario encontrar una caldera con un tamaño de horno 2 veces mayor.
También puede buscar una caldera de combustible que esté diseñada para varios tipos de combustible. Por ejemplo, una caldera del mismo fabricante Teplodar, solo el modelo Kupper PRO-22, que puede funcionar no solo con madera, sino también con carbón. En este caso, cuando se utilizan diferentes tipos de combustible, habrá diferente potencia. El cálculo se realiza de forma independiente, teniendo en cuenta la eficiencia de cada tipo de combustible por separado, y posteriormente se selecciona la mejor opción.
¿Cuánta energía dan los diferentes tipos de combustible?
En este caso, los indicadores serán los siguientes:
- Al quemar 1 kg de aserrín seco o pequeñas virutas de madera de coníferas, la potencia es de 3,2 kW/h. Siempre que 1 litro de aserrín seco pese 1.100 kg.
- El aliso tiene una mayor transferencia de calor y produce 3 kW por hora, con un peso de 300 gramos.
- Los árboles que pertenecen a especies de madera dura dan 1 kW y pesan 300 gramos.
- El carbón de piedra produce casi 5 kW y pesa 400 gramos.
- La turba de Bielorrusia produce 2 kW y pesa 340 gramos.
Algunos fabricantes de combustible escriben en la información el tiempo de combustión de una carga, pero no proporcionan información sobre cuánto combustible se quema en 1 hora.
En tal situación, es necesario realizar cálculos adicionales:
- Determine la masa máxima de combustible que puede caber en el compartimiento de carga de combustible.
- Descubra cuánto calor puede emitir una caldera que funciona con un determinado tipo de materia prima;
- ¿Qué nivel de transferencia de calor será en 1 hora? Este número debe dividirse independientemente por el período durante el cual se quemará toda la cantidad de leña.
En resumen, podemos decir que los datos que se obtendrán como resultado de todos los cálculos mostrarán la potencia real del equipo de caldera de combustible sólido, que puede producir en 1 hora.
