Варианты расчетов потребной мощности печи и ее размеров


Для правильной покупки твердотопливной металлической печи для отопления дома необходимо знать его реальные теплопотери. Они зависят от теплозащитных характеристик стен, перекрытий, крыши, окон, дверей, а также погодных условий, характерных данному региону.

Рассчитать теплопотери можно с помощью формул, воспользовавшись онлайн-калькулятором или несложным экспериментальным способом. После определения этой величины выбирается твердотопливный агрегат с необходимой тепловой мощностью – энергией, выделяемой при химическом процессе горения топлива.

Определение теплопотерь дома

Варианты расчетов потребной мощности печи и ее размеров

Для максимальной чистоты эксперимента производить его рекомендуется в пасмурную ветреную погоду. В доме отключают всю бытовую технику, не готовят, лучше всего – полностью его освобождают. Для организации единого внутреннего пространства все межкомнатные двери открывают. Через сутки производят измерения температуры в разных точках дома. Полученные данные усредняют.


Если дом небольшой, то достаточно включить обогреватель мощностью 1 кВт. Если комнат много, включают в них несколько обогревателей небольшой мощности. Через сутки снова измеряют температуру в разных точках строения, находят среднюю величину. Далее определяют разность между температурой в доме с нагревателями и без них и делят на суммарную мощность использованных нагревательных приборов. Таким образом определяют количество градусов, на которое нагревается воздух в доме при затрате 1 кВт мощности. Предположим, это 10°.

Эксперимент можно проводить в любое время года, поскольку это на результат измерений практически не влияет. Главные условия – наличие ветра, поскольку именно в ветреную погоду происходят максимальные теплопотери, искажающие результат.

Какая мощность печи нужна для создания теплового комфорта

Дальнейшие расчёты связаны с конкретными климатическими условиями данного региона и вашими личными предпочтениями. Предположим, что температура наружного воздуха в вашем регионе не опускается ниже -35°C, а комфортной температурой в доме вы считаете +22-23°C. Значит, требуется, чтобы отопительный агрегат обеспечивал подъём температуры в помещении примерно на 60°C.

Предыдущие расчёты показали, что 1 кВт мощности обеспечивает рост температуры на 10°. Следовательно, для подъёма температуры на 60°, требуется мощность в 6 раз больше – 6 кВт.


Варианты расчетов потребной мощности печи и ее размеров

При покупке агрегата в его характеристиках обычно указывается примерный объём помещения, на который он рассчитан. Более точные сведения вы можете получить у фирмы-продавца, которые обычно оказывают профессиональную консультационную помощь.

На видео представлены советы по выбору печи для дома

Вес сухих дров зависит от их плотности.

По плотности древесины все породы делят на три группы:

  • с малой плотностью (540 кг/м³ и меньше-) — ель, сосна, тополь, бальза, пихта, кедр, можжевельник, осина, ива, липа, ольха, каштан;
  • средней плотности (540…740 кг/м³) — лиственница, берёза, бук, дуб, клён, ясень, орех грецкий, рябина, яблоня, груша, вяз, лещина;
  • высокой плотности (750 кг/м³ и более+) — акация, граб, берёза железная, дуб, ясень, керуинг, самшит, фисташка.

Сколько килограмм дров в топке.

Зная примерный вес кубического метра дров и объём топки мы можем высчитать её мощность.

Для расчёта нам необходимо понимать, сколько объёма топки будет заполнено дровами, а сколько останется воздуха.

Пример расчёта мощности топки и печи:


Мощность топки и мощность печи.
Плита варочная кирпичная, без духовки.

Топка этой печи имеет объём 0,05 куб.метра.

Обратите внимание!

Она будет заполнена дровами на 50%, с учётом воздуха между поленьями и т.п.

Получаем 0,025 куб.метра дров в полной загрузке топки.

Взяв среднее значение веса древесины и умножив на объём дров в топке получаем вес одной закладки.

Я считаю берёзу т.к. для меня это наиболее приемлемое топливо.

0,034 * 640 = 16кг.

Теперь мы выяснили сколько килограмм дров в одной топке печи.

Можно приступать к расчёту мощности топки.

Расчёт мощности топки дровяной печи.

Зная вес сжигаемого топлива и удельную теплоту его сгорания высчитываем мощность топки.

Вес дров в одной закладке 16 кг.

Среднее значение теплоты сгорания сухих дров 13000 килоджоулей на килограмм.

16*13000=208000 килоджоулей.

Для удобства переводим килоджоули в киловатты.

1 КДж = 0.00027778 Киловатт.

208000 / 0.00027778 = 57,7 киловатт.

Почти 58 киловатт мощность топки в этой печи, неплохо для такой малышки.


Какая будет мощность у теплоёмкой печи с такой топкой.


Мощность печи рассчитывается исходя из мощности топки и эффективности самой печи.

Например: если предположить что КПД этой печи 70% получим мощность 40,6 квт. за цикл.

Чтобы рассчитать мощность печи в квт.ч. нам необходимо разделить общую мощность на время цикла.

Топочный цикл – всё время от топки до топки печи.

При двукратной топке в сутки цикл длится 12 часов.

40,6 / 12 = 3,38 квт.ч.

Потребную мощность печи можно, в первом приближении, вычислить по формуле, приведённой ниже:

Р=24*V, где

Р – мощность (в Вт) печи;

V – объём обогреваемого помещения (кубатура) в куб.метрах.

Один кв. метр «зеркала» (периметр основания печи, умноженный на её высоту без трубы) отдаёт порядка 350 Вт тепла. Общая площадь зеркала вычисляется делением мощности печи на триста пятьдесят.

S = P/350, где

S – площадь (в квадратных метрах) «зеркала»;

Р – мощность (в ваттах) печи.

Тепловые потери объекта, при необходимости, можно определить с использованием для этих целей таблицы 1.1. (смотри предыдущую статью).

Простейшие способы определения требуемых размеров печей приведены в таблице 1.2.

Варианты расчетов потребной мощности печи и ее размеров


 

Первый пример расчётов.

Выходящее в отступку зеркало печи даёт тепла вдвое меньше, а щитки от плиты — в два с половиной раза меньше, если сравнивать с теплоотдающей поверхностью. Компенсируют указанные потери за счёт увеличения площади поверхности на ту же величину (2 – 2,5) раза.

Второй пример расчётов

Подбираем печь, исходя из кубатуры здания. Последнюю, определяем, умножив наружный периметр на 21. Значение, полученное подобным образом, это величина количества тепла, которое требуется для обогрева до + 18 градусов одного кубометра внутреннего объёма помещения (наружная температура при этом не должна опускаться ниже – 30 градусов) – см. таблицу 1.1.

По таблице 1.2. определяем требуемую теплоотдачу печки. В рассматриваемом нами примере размер помещения характеризовался следующими размерами 6.6 * 7,4 (кв.м) при потолках высотой 3000 мм. Толщина кирпичных стен – 540 мм. в здании (по плану) имеются: жилые комнаты (две), кухня, прихожая. Подбираем печь для кухни и прихожей. Объём кухни равен 3,7*4*3 = 54,39 куб.м, прихожей – 3,7*1,7*3 = 18,87 куб.м. Общая кубатура двух указанных помещений равна 73,56 кубических метра.

Рассчитываем требуемую теплоотдачу:

73,56*21 = 1538 ккал/час. Среднее излучение квадратного метра «зеркала» принимается равным 300 ккал/час. Разделив первое значение на второе получаем площадь нагрева печи. В данном случае она будет равна 5,1 квадратных метра. Чтобы дальше считать было удобнее эту величину обычно округляют в сторону уменьшения до 5.0 кв.м, или увеличивают до 5.5. кв.м.

Обратите внимание!


Варианты расчетов потребной мощности печи и ее размеров Чтобы определить требуемые размеры будущего отопительного прибора (печи) необходимо разделить суммарную площадь зеркала на активную высоту печи (высота, подвергаемая нагреву). В рассматриваемом примере мы имеем 2200 мм. Округлённое значение периметра печи получаем равным 5.1:2.2 = 2300 мм (примерно 2500). Суммарная длина двух сторон печи вычисляется делением значения периметра пополам (ширина + длина). В нашем случае указанная величина составляет 1150 мм (2300:2). Если ширину печи определим равной 510 мм, до длину (в мм) получим равной 640. Размеры в плане соответственно 510*640 миллиметров.

Примерно также подбираются размеры печей для любых помещений. Кроме печи отопительной в кухне стоит печь варочная и забывать об этом нельзя. С двумя имеющимися топками она, за сутки, теоретически может давать от 600 до 900 ккал/час. Вместо отопительной печи к поите можно подсоединить щиток отопительный. Работая от основного устройства он будет выдавать «на гора» до 1200 ккал/час. Если нужна более высокая теплоотдача, то устанавливается щиток, совмещённый с плитой, но имеющий отдельную топку. В тех случаях, когда речь идёт об установке печи в здании, расположенном в местностях, где зимние температуры могут опускаться до – 50 градусов, размеры печи следует рассчитывать по третьему примеру.


Третий пример расчётов

Дома, в которые планируется устанавливать печное отопление, выполнены из различных строительных материалов и их эксплуатация осуществляется при разных температурах. Расчёты теплопотерь в подобных случаях достаточно сложны, как для здания в целом, так и для отдельного помещения, в частности. поэтому во всех рассматриваемых примерах используются величины приблизительные.

Величины удельных тепловых потерь с поверхностей жилых домов сведены в таблицу 1.1. И значение их возрастает со снижением температуры уличного воздуха. (см. таблицу). Поэтому, проводя расчёты при температурах воздуха наружного ниже – 31 градуса на каждые два градуса понижения к величине показателя потерь добавляется три единица. Даже если теплоотдача отопительного прибора в указанных случаях будет несколько выше, это можно списать, как погрешность несущественную. Используя данную таблицу для подбора печи, не следует забывать, что при её создании сознательно были опущены такие показатели, как проверка на амплитуду колебания и ещё целый ряд иных.


Варианты расчетов потребной мощности печи и ее размеровПример четвёртый.

Имеется рубленый дом из брёвен толщиной 250 мм. Рассмотрим методику, по которой рассчитываются тепловые потери в указанном случае.

Предположим. Что у дома только один этаж и стены оштукатурены только с одной стороны. Межкомнатные перегородки деревянные. Штукатурка на них двухсторонняя. Полы над подвальным помещением утеплены. Остекление окон – двойное. Площадь угловой комнаты примем равной 9 кв. метрам. Геометрические размеры комнаты 3000*3000*3000 мм. Размеры оконных проёмов 1000*1700 мм. Удельные теплопотери одного квадратного метра подобной стены составят:

с учётом того, что помещение угловое, 52 ккал/час;

перекрытия чердачного (потолка) – 26 ккал/час,

окна, имеющего двойное остекление – 100 ккал/час на тот же квадратный метр.

Величина указанного значения для полов утеплённых – 19 ккал/час.

В качестве охлаждающих поверхностей рассматриваем обе наружные стены. Вычисляем их площадь: S = (3+3)*3- 1,7= 16,3 квадратных метра. Площадь потолка и полов – по 9 кв.метров. площадь окна = 1,7кв. метра. Общие теплопотери комнаты будут равняться суммарным теплопотерям через все рассмотренные поверхности и составят: полы — 9*19= 171; стены наружные – 16.3*52= 848; окно – 1,7*100=170; потолок – 9*26=234. Суммарно – 1423 ккал/час.


Чтобы нейтрализовать подобный расход тепла нам потребуется использовать печь, имеющую теплоотдачу не менее 1500 ккал/час. Данным требованиям удовлетворяет прямоугольное отопительное устройство (оштукатуренное) имеющее размеры в плане 510*770 мм и теплоотдачу в 1760 ккал/час (при двух топках в течение одних суток).

Если после установки выбранная нами печь будет иметь общие с перегородками или со стенами поверхности (и они будут отдавать полученное тепло полностью), то получим теплоотдачу больше допустимых значений, которые определяются нормативами. Если хотя бы одна из 4 стенок печи будет выходить в другую комнату, либо будет размещена с отступом от перегородки (пусть минимальным), то печь в расчёты впишется на 100%. У нашего отопительного устройства задняя и передняя стенки выделяют по 340 ккал/час. А боковые – по 540 ккал/час.


Использованные источники

  1. vsempechi.ru/articles/kak-rasschitat-pech-dlya-doma/
  2. petropech.ru/moshhnost-topki-i-moshhnost-pechi/
  3. fireplace.su/pechnik/13-vybor-moshchnosti-i-razmera-chast-2/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.