Una elección competente de la caldera le permitirá mantener una temperatura confortable del aire interior en la temporada de invierno. Una gran selección de dispositivos le permite seleccionar con mayor precisión el modelo correcto, según los parámetros requeridos. Pero para proporcionar calor en la casa y al mismo tiempo evitar costos de recursos innecesarios, debe saber cómo calcular la potencia de una caldera de gas para calentar una casa privada.
La caldera de gas de suelo tiene más potencia Fuente termoresurs.ru
Las principales características que afectan la potencia de la caldera.
El indicador de potencia de la caldera es la característica principal, sin embargo, el cálculo se puede realizar mediante diferentes fórmulas, según la configuración del dispositivo y otros parámetros. Por ejemplo, en un cálculo detallado, pueden tener en cuenta la altura del edificio, su eficiencia energética.
Variedades de modelos de caldera.
Las calderas se pueden dividir en dos tipos según el propósito de la aplicación:
circuito único– se utilizan únicamente para calefacción;
Doble circuito- se utilizan para calefacción, así como en sistemas de agua caliente.
Las unidades con un solo circuito tienen una estructura simple, constan de un quemador y un solo intercambiador de calor.
En los sistemas de doble circuito, la función de calentamiento de agua se proporciona principalmente. Cuando se usa agua caliente, la calefacción se apaga automáticamente mientras dura el uso de agua caliente para que el sistema no se sobrecargue. La ventaja de un sistema de dos circuitos es su compacidad. Tal complejo de calefacción ocupa mucho menos espacio que si los sistemas de agua caliente y calefacción se usaran por separado.
Los modelos de calderas a menudo se dividen según el método de colocación.
Las calderas se pueden instalar de diferentes formas dependiendo de su tipo. Puede elegir un modelo con un soporte de pared o instalado en el piso. Todo depende de las preferencias del propietario de la casa, la capacidad y la funcionalidad de la habitación en la que se ubicará la caldera. La forma en que se instala la caldera también se ve afectada por su potencia. Por ejemplo, las calderas de suelo tienen más potencia en comparación con los modelos de pared.
Además de las diferencias fundamentales en términos de métodos de aplicación y colocación, las calderas de gas también difieren en los métodos de control. Hay modelos con control electrónico y mecánico. Los sistemas electrónicos solo pueden funcionar en hogares con acceso constante a la red eléctrica.
En nuestra web podrá encontrar contactos de empresas constructoras que ofrecen servicios de aislamiento del hogar. Puede comunicarse directamente con los representantes visitando la exposición de casas "Low-Rise Country".
Cálculos típicos de potencia del dispositivo
No existe un algoritmo único para calcular calderas de circuito simple y doble; cada uno de los sistemas debe seleccionarse por separado.
Fórmula para un proyecto típico
Al calcular la potencia requerida para calentar una casa construida de acuerdo con un proyecto estándar, es decir, con una altura de habitación de no más de 3 metros, el volumen de las habitaciones no se tiene en cuenta y el indicador de potencia se calcula de la siguiente manera:
Determinar la potencia térmica específica: Um = 1 kW / 10 m 2;
Rm \u003d Um * P * Kr, donde
P - un valor igual a la suma de las áreas de locales con calefacción,
Kr es un factor de corrección, que se toma de acuerdo con la zona climática en la que se encuentra el edificio.
Algunos valores de coeficientes para diferentes regiones de Rusia:
Sur - 0.9;
Ubicado en el carril central - 1.2;
Norte - 2.0.
Para la región de Moscú, tome el valor del coeficiente igual a 1.5.
Esta técnica no refleja los principales factores que afectan el microclima en la casa, y solo muestra aproximadamente cómo calcular la potencia de una caldera de gas para una casa privada.
Algunos fabricantes emiten memorandos-recomendaciones, pero para cálculos precisos aún recomiendan ponerse en contacto con especialistas.
Ejemplo de cálculo para un dispositivo de un solo circuito instalado en una habitación con un área de 100 m 2, ubicada en el territorio de la región de Moscú:
PM \u003d 1/10 * 100 * 1.5 \u003d 15 (kW)
Cálculos para dispositivos de doble circuito.
Los dispositivos de doble circuito tienen el siguiente principio de funcionamiento. Para la calefacción, el agua se calienta y fluye a través del sistema de calefacción hacia los radiadores, que emiten calor al ambiente, calentando y enfriando así las instalaciones. Cuando se enfría, el agua regresa para calentarse. Así, el agua circula por el circuito del sistema de calefacción, y pasa por los ciclos de calentamiento y transferencia a los radiadores. En el momento en que la temperatura ambiente se vuelve igual a la establecida, la caldera entra en modo de espera por un tiempo, es decir, detiene temporalmente el calentamiento del agua, luego comienza a calentar de nuevo.
Para las necesidades domésticas, la caldera calienta el agua y la suministra a los grifos, y no al sistema de calefacción.
Al calcular la potencia de un dispositivo con dos circuitos, generalmente se agrega otro 20% del valor calculado a la potencia recibida.
Ejemplo de cálculo para un dispositivo de dos circuitos, que se instala en una habitación con un área de 100m 2; el coeficiente se toma para la región de Moscú:
R m \u003d 1/10 * 100 * 1.5 \u003d 15 (kW)
R final \u003d 15 + 15 * 20% \u003d 18 (kW)
Factores adicionales a tener en cuenta al instalar la caldera
En la construcción también existe el concepto de eficiencia energética de un edificio, es decir, cuánto calor cede un edificio al medio ambiente.
Uno de los indicadores de la transferencia de calor es el coeficiente de disipación (Kp). Este valor es una constante, es decir constante y no cambia al calcular el nivel de transferencia de calor de estructuras hechas de los mismos materiales.
Es necesario tener en cuenta no solo la potencia de la caldera, sino también la posible pérdida de calor del propio edificio. Fuente pechiudachi.ru
Para los cálculos, se toma un coeficiente que, según el edificio, puede ser igual a diferentes valores y cuyo uso ayudará a comprender cómo calcular la potencia de una caldera de gas para una casa con mayor precisión:
El nivel más bajo de transferencia de calor, correspondiente al valor de K p de 0,6 a 0,9, se asigna a edificios hechos de materiales modernos, con pisos, paredes y techos aislados;
K p es de 1.0 a 1.9, si las paredes exteriores del edificio están aisladas, el techo está aislado;
K p es de 2,0 a 2,9 en casas sin aislamiento, por ejemplo, ladrillo con mampostería simple;
K p es de 3,0 a 4,0 en habitaciones no aisladas, en las que hay un bajo nivel de aislamiento térmico.
Nivel de pérdida de calor qt calculado según la fórmula:
q t = V * P t *k/860, donde
V – es el volumen de la habitación
PAGt-R diferencia de temperatura calculada restando la temperatura mínima posible del aire en la región de la temperatura ambiente deseada,
k es el factor de seguridad.
La potencia de la caldera, teniendo en cuenta el factor de disipación, se calcula multiplicando el nivel calculado de pérdida de calor por el factor de seguridad (generalmente del 15% al 20%, luego es necesario multiplicar por 1,15 y 1,20, respectivamente)
Esta técnica le permite determinar con mayor precisión el rendimiento y, por lo tanto, abordar el problema de elegir una caldera con la más alta calidad.
¿Qué sucede si calcula incorrectamente la potencia requerida?
Todavía vale la pena elegir una caldera para que coincida con la potencia requerida para calentar el edificio. Esta será la mejor opción, ya que, en primer lugar, comprar una caldera que no coincida con el nivel de potencia puede acarrear dos tipos de problemas:
Una caldera de baja potencia siempre funcionará al límite, tratando de calentar la habitación a la temperatura establecida, y puede fallar rápidamente;
Un aparato con un nivel de potencia excesivamente alto cuesta más e incluso en modo económico consume más gas que un aparato menos potente.
Calculadora de potencia de caldera
Para aquellos a quienes no les gusta hacer cálculos, incluso si no son muy complicados, una calculadora especial ayudará a calcular una caldera para calentar una casa, una calculadora especial es una aplicación en línea gratuita.
Interfaz de la calculadora en línea para calcular la potencia de la caldera Fuente idn37.ru
Como regla general, el servicio de cálculo requiere que complete todos los campos, lo que lo ayudará a realizar los cálculos más precisos, incluida la potencia del dispositivo y el aislamiento térmico de la casa.
Para obtener el resultado final, también deberá ingresar el área total que requerirá calefacción.
A continuación, debe completar la información sobre el tipo de acristalamiento, el nivel de aislamiento térmico de paredes, pisos y techos. Como parámetros adicionales, también se tiene en cuenta la altura a la que se encuentra el techo en la habitación, se ingresa información sobre la cantidad de paredes que interactúan con la calle. Tenga en cuenta la cantidad de pisos del edificio, la presencia de estructuras en la parte superior de la casa.
Después de ingresar los campos requeridos, el botón para realizar cálculos se vuelve "activo" y puede obtener el cálculo haciendo clic en el botón correspondiente con el mouse. Para comprobar la información recibida, puede utilizar las fórmulas de cálculo.
Descripción del video
Visualmente sobre el cálculo de la potencia de una caldera de gas, vea el video:
Beneficios de usar calderas de gas
El equipo de gas tiene una serie de ventajas y desventajas. Las ventajas incluyen:
la posibilidad de automatización parcial del proceso de operación de la caldera;
a diferencia de otras fuentes de energía, el gas natural tiene un bajo costo;
Los dispositivos no requieren un mantenimiento frecuente.
Las desventajas de los sistemas de gas incluyen la alta explosividad del gas, sin embargo, con el almacenamiento adecuado de los cilindros de gas, el mantenimiento oportuno, este riesgo es mínimo.
En nuestra web podrá encontrar empresas constructoras que ofrecen servicios de conexión de equipos eléctricos y de gas. Puede hablar directamente con los representantes en la exposición de casas "Low-Rise Country".
Conclusión
A pesar de la aparente sencillez de los cálculos, debemos recordar que los equipos de gas deben ser seleccionados e instalados por profesionales. En este caso, recibirá un dispositivo sin problemas que funcionará correctamente durante muchos años.
Crear un sistema de calefacción en su propia casa o incluso en un apartamento de la ciudad es una tarea extremadamente responsable. Al mismo tiempo, sería completamente irrazonable comprar equipos de calderas, como dicen, "a ojo", es decir, sin tener en cuenta todas las características de la vivienda. En esto, es muy posible caer en dos extremos: o la potencia de la caldera no será suficiente: el equipo funcionará "al máximo", sin pausas, pero no dará el resultado esperado o, por el contrario, un Se comprará un dispositivo demasiado caro, cuyas capacidades permanecerán completamente sin reclamar.
Pero eso no es todo. No es suficiente comprar correctamente la caldera de calefacción necesaria; es muy importante seleccionar y colocar correctamente los dispositivos de intercambio de calor en las instalaciones: radiadores, convectores o "suelos cálidos". Y de nuevo, confiar solo en tu intuición o en los "buenos consejos" de tus vecinos no es la opción más razonable. En una palabra, ciertos cálculos son indispensables.
Por supuesto, idealmente, tales cálculos de ingeniería térmica deberían ser realizados por especialistas apropiados, pero esto a menudo cuesta mucho dinero. ¿No es interesante intentar hacerlo tú mismo? Esta publicación mostrará en detalle cómo se calcula la calefacción por el área de la habitación, teniendo en cuenta muchos matices importantes. Por analogía, será posible realizar, integrado en esta página, lo ayudará a realizar los cálculos necesarios. La técnica no puede llamarse completamente "sin pecado", sin embargo, aún le permite obtener un resultado con un grado de precisión completamente aceptable.
Los métodos más simples de cálculo.
Para que el sistema de calefacción cree condiciones de vida cómodas durante la estación fría, debe hacer frente a dos tareas principales. Estas funciones están íntimamente relacionadas, y su separación es muy condicional.
- El primero es mantener un nivel óptimo de temperatura del aire en todo el volumen de la habitación calentada. Por supuesto, el nivel de temperatura puede variar ligeramente con la altitud, pero esta diferencia no debería ser significativa. Se considera que las condiciones bastante cómodas son un promedio de +20 ° C; es esta temperatura la que, por regla general, se toma como la temperatura inicial en los cálculos térmicos.
En otras palabras, el sistema de calefacción debe poder calentar un cierto volumen de aire.
Si nos acercamos con total precisión, entonces para habitaciones individuales en edificios residenciales se establecen los estándares para el microclima necesario: están definidos por GOST 30494-96. Un extracto de este documento se encuentra en la siguiente tabla:
| Finalidad del local | Temperatura del aire, °С | Humedad relativa, % | Velocidad del aire, m/s | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| óptimo | admisible | óptimo | admisible, máx. | óptimo, máximo | admisible, máx. | |
| Para la temporada de frío | ||||||
| Sala | 20÷22 | 18÷24 (20÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Lo mismo, pero para salas de estar en regiones con temperaturas mínimas de -31 ° C y menos | 21÷23 | 20÷24 (22÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Cocina | 19:21 | 18:26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| Baño | 19:21 | 18:26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| Baño, baño combinado | 24÷26 | 18:26 | N/N | N/N | 0.15 | 0.2 |
| Locales para descanso y estudio | 20÷22 | 18:24 | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Corredor entre departamentos | 18:20 | 16:22 | 45÷30 | 60 | N/N | N/N |
| vestíbulo, escalera | 16÷18 | 14:20 | N/N | N/N | N/N | N/N |
| Almacenes | 16÷18 | 12÷22 | N/N | N/N | N/N | N/N |
| Para la temporada cálida (El estándar es solo para locales residenciales. Para el resto, no está estandarizado) | ||||||
| Sala | 22÷25 | 20÷28 | 60÷30 | 65 | 0.2 | 0.3 |
- El segundo es la compensación de pérdidas de calor a través de los elementos estructurales del edificio.
El principal "enemigo" del sistema de calefacción es la pérdida de calor a través de las estructuras de los edificios.
Por desgracia, la pérdida de calor es el "rival" más serio de cualquier sistema de calefacción. Se pueden reducir a un cierto mínimo, pero incluso con un aislamiento térmico de la más alta calidad, aún no es posible deshacerse de ellos por completo. Las fugas de energía térmica van en todas las direcciones; su distribución aproximada se muestra en la tabla:
| elemento de construcción | Valor aproximado de la pérdida de calor |
|---|---|
| Cimientos, pisos en el suelo o sobre locales de sótano (sótano) sin calefacción | del 5 al 10% |
| "Puentes fríos" a través de juntas mal aisladas de estructuras de edificios | del 5 al 10% |
| Ingeniería de puntos de entrada de comunicaciones (alcantarillado, suministro de agua, tuberías de gas, cables eléctricos, etc.) | hasta 5% |
| Paredes exteriores, según el grado de aislamiento. | del 20 al 30% |
| Ventanas y puertas exteriores de mala calidad. | alrededor del 20 ÷ 25%, del cual alrededor del 10% - a través de juntas no selladas entre las cajas y la pared, y debido a la ventilación |
| Techo | hasta 20% |
| Ventilación y chimenea | hasta 25 ÷30% |
Naturalmente, para hacer frente a tales tareas, el sistema de calefacción debe tener una cierta potencia térmica, y este potencial no solo debe satisfacer las necesidades generales del edificio (apartamento), sino también distribuirse correctamente en las instalaciones, de acuerdo con su área y una serie de otros factores importantes.
Por lo general, el cálculo se lleva a cabo en la dirección "de pequeño a grande". En pocas palabras, se calcula la cantidad de energía térmica requerida para cada habitación calentada, se suman los valores obtenidos, se agrega aproximadamente el 10% de la reserva (para que el equipo no funcione al límite de sus capacidades) - y el resultado mostrará cuánta potencia necesita la caldera de calefacción. Y los valores para cada habitación serán el punto de partida para calcular la cantidad requerida de radiadores.
El método más simplificado y más utilizado en un entorno no profesional es aceptar la norma de 100 W de energía térmica por metro cuadrado de superficie:
La forma más primitiva de contar es la relación de 100 W/m²
q = S× 100
q- la potencia térmica requerida para la habitación;
S– área de la habitación (m²);
100 — potencia específica por unidad de superficie (W/m²).
Por ejemplo, habitación 3,2 × 5,5 m
S= 3,2 × 5,5 = 17,6 m²
q= 17,6 × 100 = 1760 W ≈ 1,8 kW
El método es obviamente muy simple, pero muy imperfecto. Vale la pena mencionar de inmediato que es aplicable condicionalmente solo con una altura de techo estándar, aproximadamente 2,7 m (permisible, en el rango de 2,5 a 3,0 m). Desde este punto de vista, el cálculo será más preciso no desde el área, sino desde el volumen de la habitación.
Está claro que en este caso el valor de la potencia específica se calcula por metro cúbico. Se toma igual a 41 W / m³ para una casa de paneles de hormigón armado, o 34 W / m³, en ladrillo o de otros materiales.
q = S × h× 41 (o 34)
h- altura del techo (m);
41 o 34 - potencia específica por unidad de volumen (W/m³).
Por ejemplo, la misma habitación, en una casa de paneles, con una altura de techo de 3,2 m:
q= 17,6 × 3,2 × 41 = 2309 W ≈ 2,3 kW
El resultado es más preciso, ya que tiene en cuenta no solo todas las dimensiones lineales de la habitación, sino incluso, hasta cierto punto, las características de las paredes.
Pero aún así, todavía está lejos de la precisión real: muchos matices están "fuera de los paréntesis". Cómo realizar cálculos más cercanos a las condiciones reales, en la siguiente sección de la publicación.
Te puede interesar información sobre cuáles son
Realización de cálculos de la potencia térmica requerida, teniendo en cuenta las características del local.
Los algoritmos de cálculo discutidos anteriormente son útiles para la "estimación" inicial, pero aún debe confiar en ellos completamente con mucho cuidado. Incluso para una persona que no entiende nada sobre la construcción de ingeniería térmica, los valores promedio indicados pueden parecer dudosos: no pueden ser iguales, por ejemplo, para el territorio de Krasnodar y para la región de Arkhangelsk. Además, la habitación: la habitación es diferente: una está ubicada en la esquina de la casa, es decir, tiene dos paredes externas y la otra está protegida contra la pérdida de calor por otras habitaciones en tres lados. Además, la habitación puede tener una o más ventanas, tanto pequeñas como muy grandes, a veces incluso panorámicas. Y las ventanas en sí pueden diferir en el material de fabricación y otras características de diseño. Y esta no es una lista completa, solo esas características son visibles incluso a simple vista.
En una palabra, hay muchos matices que afectan la pérdida de calor de cada habitación en particular, y es mejor no ser demasiado perezoso, sino realizar un cálculo más completo. Créame, de acuerdo con el método propuesto en el artículo, esto no será tan difícil de hacer.
Principios generales y fórmula de cálculo
Los cálculos se basarán en la misma proporción: 100 W por 1 metro cuadrado. Pero esa es solo la fórmula en sí "sobrecrecida" con una cantidad considerable de varios factores de corrección.
Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m
Las letras latinas que denotan los coeficientes se toman de manera bastante arbitraria, en orden alfabético, y no están relacionadas con ninguna cantidad estándar aceptada en física. El significado de cada coeficiente se discutirá por separado.
- "a": un coeficiente que tiene en cuenta la cantidad de paredes externas en una habitación en particular.
Obviamente, cuantas más paredes externas haya en la habitación, mayor será el área a través de la cual se produce la pérdida de calor. Además, la presencia de dos o más paredes externas también significa esquinas, lugares extremadamente vulnerables en términos de formación de "puentes fríos". El coeficiente "a" corregirá esta característica específica de la habitación.
El coeficiente se toma igual a:
- muros exteriores No(interior): a = 0.8;
- pared exterior uno: a = 1.0;
- muros exteriores dos: a = 1.2;
- muros exteriores Tres: a = 1.4.
- "b" - coeficiente teniendo en cuenta la ubicación de las paredes externas de la habitación en relación con los puntos cardinales.
Te puede interesar información sobre cuáles son
Incluso en los días más fríos de invierno, la energía solar sigue teniendo un efecto sobre el equilibrio de temperatura en el edificio. Es bastante natural que el lado de la casa que mira al sur reciba una cierta cantidad de calor de los rayos del sol, y la pérdida de calor a través de él sea menor.
Pero las paredes y ventanas que miran al norte nunca “ven” el Sol. La parte este de la casa, aunque "atrapa" los rayos del sol de la mañana, todavía no recibe ningún calentamiento efectivo de ellos.
En base a esto, introducimos el coeficiente "b":
- las paredes exteriores de la habitación miran Norte o Este: b = 1,1;
- las paredes exteriores de la habitación están orientadas hacia Sur o Oeste: b = 1,0.
- "c" - coeficiente teniendo en cuenta la ubicación de la habitación en relación con la "rosa de los vientos" de invierno
Quizás esta enmienda no sea tan necesaria para casas ubicadas en áreas protegidas de los vientos. Pero a veces los vientos predominantes del invierno pueden hacer sus propios "ajustes duros" en el equilibrio térmico del edificio. Naturalmente, el lado de barlovento, es decir, "sustituido" al viento, perderá mucho más cuerpo, en comparación con el de sotavento, opuesto.
Sobre la base de los resultados de las observaciones meteorológicas a largo plazo en cualquier región, se compila la llamada "rosa de los vientos", un diagrama gráfico que muestra las direcciones predominantes del viento en invierno y verano. Esta información se puede obtener del servicio hidrometeorológico local. Sin embargo, muchos residentes mismos, sin meteorólogos, saben perfectamente de dónde soplan principalmente los vientos en invierno y de qué lado de la casa suelen barrer los ventisqueros más profundos.
Si desea realizar cálculos con mayor precisión, también se puede incluir el factor de corrección "c" en la fórmula, tomándolo igual a:
- lado de barlovento de la casa: c = 1,2;
- paredes de sotavento de la casa: c = 1,0;
- pared situada paralela a la dirección del viento: c = 1,1.
- "d" - un factor de corrección que tiene en cuenta las peculiaridades de las condiciones climáticas de la región donde se construyó la casa
Naturalmente, la cantidad de pérdida de calor a través de todas las estructuras del edificio dependerá en gran medida del nivel de temperaturas invernales. Está bastante claro que durante el invierno los indicadores del termómetro "bailan" en un cierto rango, pero para cada región hay un indicador promedio de las temperaturas más bajas características del período de cinco días más frío del año (generalmente esto es característico de enero). ). Por ejemplo, a continuación se muestra un esquema de mapa del territorio de Rusia, en el que se muestran los valores aproximados en colores.
Por lo general, este valor es fácil de verificar con el servicio meteorológico regional, pero, en principio, puede confiar en sus propias observaciones.
Entonces, el coeficiente "d", teniendo en cuenta las peculiaridades del clima de la región, para nuestros cálculos tomamos igual a:
— desde – 35 °С y menos: d=1,5;
— de – 30 °С a – 34 °С: d=1,3;
— de – 25 °С a – 29 °С: d=1,2;
— de – 20 °С a – 24 °С: d=1,1;
— de – 15 °С a – 19 °С: d=1,0;
— de – 10 °С a – 14 °С: d=0,9;
- no más frío - 10 ° С: d=0,7.
- "e" - coeficiente teniendo en cuenta el grado de aislamiento de las paredes externas.
El valor total de la pérdida de calor del edificio está directamente relacionado con el grado de aislamiento de todas las estructuras del edificio. Uno de los "líderes" en términos de pérdida de calor son las paredes. Por lo tanto, el valor de la potencia térmica necesaria para mantener unas condiciones de vida confortables en la habitación depende de la calidad de su aislamiento térmico.
El valor del coeficiente para nuestros cálculos se puede tomar de la siguiente manera:
- las paredes exteriores no están aisladas: mi = 1,27;
- grado medio de aislamiento - se proporciona paredes en dos ladrillos o su aislamiento térmico superficial con otros calentadores: mi = 1,0;
- el aislamiento se realizó cualitativamente, sobre la base de cálculos de ingeniería térmica: mi = 0,85.
Más adelante en el curso de esta publicación, se darán recomendaciones sobre cómo determinar el grado de aislamiento de las paredes y otras estructuras de construcción.
- coeficiente "f" - corrección para la altura del techo
Los techos, especialmente en casas particulares, pueden tener diferentes alturas. Por tanto, la potencia térmica para calentar una u otra estancia de una misma zona también diferirá en este parámetro.
No será un gran error aceptar los siguientes valores del factor de corrección "f":
– altura del techo hasta 2,7 m: f = 1,0;
— altura de flujo de 2,8 a 3,0 m: f = 1,05;
– altura del techo de 3,1 a 3,5 m: f = 1,1;
– altura del techo de 3,6 a 4,0 m: f = 1,15;
– altura del techo superior a 4,1 m: f = 1,2.
- « g "- coeficiente teniendo en cuenta el tipo de piso o habitación ubicada debajo del techo.
Como se muestra arriba, el suelo es una de las fuentes importantes de pérdida de calor. Entonces, es necesario hacer algunos ajustes en el cálculo de esta característica de una habitación en particular. El factor de corrección "g" puede tomarse igual a:
- un piso frío en el suelo o sobre una habitación sin calefacción (por ejemplo, un sótano o sótano): gramo= 1,4 ;
- piso aislado en el suelo o sobre una habitación sin calefacción: gramo= 1,2 ;
- una habitación climatizada se encuentra debajo: gramo= 1,0 .
- « h "- coeficiente teniendo en cuenta el tipo de habitación ubicada arriba.
El aire calentado por el sistema de calefacción siempre sube, y si el techo de la habitación está frío, es inevitable que aumenten las pérdidas de calor, lo que requerirá un aumento en la producción de calor requerida. Introducimos el coeficiente "h", que tiene en cuenta esta característica de la habitación calculada:
- un ático "frío" se encuentra en la parte superior: h = 1,0 ;
- un ático aislado u otra habitación aislada se encuentra en la parte superior: h = 0,9 ;
- cualquier habitación con calefacción se encuentra por encima de: h = 0,8 .
- « i "- coeficiente teniendo en cuenta las características de diseño de las ventanas
Las ventanas son una de las "vías principales" de las fugas de calor. Naturalmente, mucho en este asunto depende de la calidad de la estructura de la ventana en sí. Los viejos marcos de madera, que anteriormente se instalaron en todas partes en todas las casas, son significativamente inferiores a los sistemas modernos de varias cámaras con ventanas de doble acristalamiento en términos de aislamiento térmico.
Sin palabras, está claro que las cualidades de aislamiento térmico de estas ventanas son significativamente diferentes.
Pero incluso entre las ventanas de PVC no existe una uniformidad completa. Por ejemplo, una ventana de doble acristalamiento de dos cámaras (con tres vidrios) será mucho más cálida que una de una sola cámara.
Esto significa que es necesario ingresar un cierto coeficiente "i", teniendo en cuenta el tipo de ventanas instaladas en la habitación:
- ventanas estándar de madera con doble acristalamiento convencional: i = 1,27 ;
– modernos sistemas de ventanas con ventanas de doble acristalamiento de una sola cámara: i = 1,0 ;
– modernos sistemas de ventanas con ventanas de dos o tres cámaras de doble acristalamiento, incluidas aquellas con relleno de argón: i = 0,85 .
- « j" - factor de corrección para el área total de acristalamiento de la habitación
No importa cuán alta sea la calidad de las ventanas, aún no será posible evitar por completo la pérdida de calor a través de ellas. Pero está bastante claro que es imposible comparar una pequeña ventana con un acristalamiento panorámico en casi toda la pared.
Primero debe encontrar la proporción de las áreas de todas las ventanas de la habitación y la habitación en sí:
x = ∑SDE ACUERDO /SPAG
∑ SDE ACUERDO- el área total de ventanas en la habitación;
SPAG- área de la habitación.
En función del valor obtenido y del factor de corrección “j” se determina:
- x \u003d 0 ÷ 0.1 →j = 0,8 ;
- x \u003d 0.11 ÷ 0.2 →j = 0,9 ;
- x \u003d 0.21 ÷ 0.3 →j = 1,0 ;
- x \u003d 0.31 ÷ 0.4 →j = 1,1 ;
- x \u003d 0.41 ÷ 0.5 →j = 1,2 ;
- « k" - coeficiente que corrige la presencia de una puerta de entrada
La puerta a la calle o a un balcón sin calefacción es siempre una "escapatoria" adicional para el frío.
La puerta que da a la calle o a un balcón abierto puede hacer sus propios ajustes al equilibrio térmico de la habitación: cada apertura va acompañada de la penetración de una cantidad considerable de aire frío en la habitación. Por lo tanto, tiene sentido tener en cuenta su presencia, para esto introducimos el coeficiente "k", que tomamos igual a:
- sin puerta k = 1,0 ;
- una puerta a la calle o balcón: k = 1,3 ;
- dos puertas a la calle o al balcón: k = 1,7 .
- « l "- posibles modificaciones al diagrama de conexión de los radiadores de calefacción
Quizás esto parezca una bagatela insignificante para algunos, pero aún así, ¿por qué no tener en cuenta de inmediato el esquema planificado para conectar radiadores de calefacción? El hecho es que su transferencia de calor y, por lo tanto, su participación en el mantenimiento de un cierto equilibrio de temperatura en la habitación, cambia notablemente con diferentes tipos de inserción de tuberías de suministro y retorno.
| Ilustración | Tipo de inserto de radiador | El valor del coeficiente "l" |
|---|---|---|
 | Conexión diagonal: suministro desde arriba, "retorno" desde abajo | l = 1,0 |
 | Conexión en un lado: suministro desde arriba, "retorno" desde abajo | l = 1,03 |
 | Conexión bidireccional: suministro y retorno desde la parte inferior | l = 1,13 |
 | Conexión diagonal: suministro desde abajo, "retorno" desde arriba | l = 1,25 |
 | Conexión en un lado: suministro desde abajo, "retorno" desde arriba | l = 1,28 |
 | Conexión unidireccional, tanto de suministro como de retorno desde abajo | l = 1,28 |
- « m "- factor de corrección para las características del sitio de instalación de los radiadores de calefacción
Y finalmente, el último coeficiente, que también está asociado con las características de conectar radiadores de calefacción. Probablemente esté claro que si la batería se instala abiertamente, no está obstruida por nada desde arriba y desde el frente, entonces proporcionará la máxima transferencia de calor. Sin embargo, una instalación de este tipo está lejos de ser siempre posible: con mayor frecuencia, los radiadores están parcialmente ocultos por los marcos de las ventanas. También son posibles otras opciones. Además, algunos propietarios, que intentan colocar elementos de calefacción en el conjunto interior creado, los ocultan total o parcialmente con pantallas decorativas; esto también afecta significativamente la salida de calor.
Si hay ciertas "canastas" sobre cómo y dónde se montarán los radiadores, esto también se puede tener en cuenta al hacer los cálculos ingresando un coeficiente especial "m":
| Ilustración | Características de la instalación de radiadores. | El valor del coeficiente "m" |
|---|---|---|
| El radiador está ubicado en la pared abiertamente o no está cubierto desde arriba por un alféizar de ventana | metro = 0,9 | |
| El radiador está cubierto desde arriba por un alféizar de ventana o un estante. | metro = 1,0 | |
| El radiador está bloqueado desde arriba por un nicho de pared que sobresale | metro = 1,07 | |
| El radiador está cubierto desde arriba con un alféizar de ventana (nicho) y desde el frente, con una pantalla decorativa | metro = 1,12 | |
| El radiador está completamente encerrado en una carcasa decorativa. | metro = 1,2 |
Entonces, hay claridad con la fórmula de cálculo. Seguramente, algunos de los lectores tomarán la cabeza de inmediato; dicen que es demasiado complicado y engorroso. Sin embargo, si el asunto se aborda sistemáticamente, de manera ordenada, entonces no hay ninguna dificultad.
Todo buen dueño de casa debe tener un plano gráfico detallado de sus "posesiones" con dimensiones fijas, y generalmente orientado a los puntos cardinales. No es difícil especificar las características climáticas de la región. Solo queda recorrer todas las habitaciones con una cinta métrica, para aclarar algunos de los matices de cada habitación. Las características de la vivienda: el "vecindario vertical" desde arriba y desde abajo, la ubicación de las puertas de entrada, el esquema propuesto o existente para instalar radiadores de calefacción, nadie, excepto los propietarios, lo sabe mejor.
Se recomienda elaborar inmediatamente una hoja de trabajo, donde ingrese todos los datos necesarios para cada habitación. El resultado de los cálculos también se ingresará en él. Bueno, los cálculos mismos ayudarán a llevar a cabo la calculadora incorporada, en la que todos los coeficientes y proporciones mencionados anteriormente ya están "establecidos".
Si no se pudieron obtener algunos datos, entonces, por supuesto, no se pueden tener en cuenta, pero en este caso, la calculadora "predeterminada" calculará el resultado, teniendo en cuenta las condiciones menos favorables.
Se puede ver con un ejemplo. Tenemos un plano de la casa (tomado completamente arbitrario).
La región con el nivel de temperaturas mínimas en el rango de -20 ÷ 25 °С. Predominio de vientos invernales = noreste. La casa es de una sola planta, con un ático aislado. Pisos aislados en el suelo. Se ha seleccionado la conexión diagonal óptima de los radiadores, que se instalarán debajo de los marcos de las ventanas.
Vamos a crear una tabla como esta:
| La habitación, su área, altura del techo. Aislamiento de suelos y "barrio" desde arriba y desde abajo | El número de paredes exteriores y su ubicación principal en relación con los puntos cardinales y la "rosa de los vientos". Grado de aislamiento de la pared | Número, tipo y tamaño de las ventanas | Existencia de puertas de entrada (a la calle o al balcón) | Salida de calor requerida (incluyendo 10% de reserva) |
|---|---|---|---|---|
| Superficie 78,5 m² | 10,87kW ≈ 11kW | |||
| 1. Pasillo. 3,18 m². Techo de 2,8 m Piso calentado en el suelo. Arriba hay un ático aislado. | Uno, Sur, el grado medio de aislamiento. Lado de sotavento | No | Uno | 0,52 kilovatios |
| 2. Salón. 6,2 m². Techo de 2,9 m Suelo aislado en planta. Arriba - ático aislado | No | No | No | 0,62 kilovatios |
| 3. Cocina-comedor. 14,9 m². Techo de 2,9 m Suelo bien aislado en planta. Svehu - ático aislado | Dos. Sur oeste. Grado medio de aislamiento. Lado de sotavento | Ventana de dos cámaras con doble acristalamiento, 1200 × 900 mm | No | 2,22 kilovatios |
| 4. Habitación infantil. 18,3 m². Techo de 2,8 m Suelo bien aislado en planta. Arriba - ático aislado | Dos, Norte - Oeste. Alto grado de aislamiento. barlovento | Dos, doble acristalamiento, 1400 × 1000 mm | No | 2,6 kilovatios |
| 5. Dormitorio. 13,8 m². Techo de 2,8 m Suelo bien aislado en planta. Arriba - ático aislado | Dos, Norte, Este. Alto grado de aislamiento. lado de barlovento | Una ventana de doble acristalamiento, 1400 × 1000 mm | No | 1,73 kilovatios |
| 6. Sala de estar. 18,0 m². Techo de 2,8 m Suelo muy bien aislado. Arriba - ático aislado | Dos, Este, Sur. Alto grado de aislamiento. Paralelo a la dirección del viento | Cuatro, doble acristalamiento, 1500 × 1200 mm | No | 2,59 kilovatios |
| 7. Baño combinado. 4,12 m². Techo de 2,8 m Suelo muy bien aislado. Arriba hay un ático aislado. | Uno, Norte. Alto grado de aislamiento. lado de barlovento | Uno. Marco de madera con doble acristalamiento. 400 × 500 mm | No | 0,59 kilovatios |
| TOTAL: |
Luego, usando la calculadora de abajo, hacemos un cálculo para cada habitación (ya teniendo en cuenta un 10% de reserva). Con la aplicación recomendada, no tardará mucho. Después de eso, queda por resumir los valores obtenidos para cada habitación: esta será la potencia total requerida del sistema de calefacción.
El resultado para cada habitación, por cierto, lo ayudará a elegir la cantidad correcta de radiadores de calefacción: solo queda dividir por la potencia de calor específica de una sección y redondear hacia arriba.
En cualquier sistema de calefacción que utilice un portador de calor líquido, su "corazón" es la caldera. Es aquí donde el potencial energético del combustible (sólido, gaseoso, líquido) o electricidad se convierte en calor, que se transfiere al refrigerante y ya lo lleva a todas las habitaciones calentadas de la casa o apartamento. Naturalmente, las posibilidades de cualquier caldera no son ilimitadas, es decir, están limitadas por sus características técnicas y operativas indicadas en el pasaporte del producto.
Una de las características clave es la potencia térmica de la unidad. En pocas palabras, debe ser capaz de producir en una unidad de tiempo tal cantidad de calor que sea suficiente para calentar por completo todas las instalaciones de una casa o apartamento. La selección de un modelo adecuado “a ojo” o según algunos conceptos demasiado generalizados puede conducir a un error en un sentido u otro. Por lo tanto, en esta publicación intentaremos ofrecer al lector, aunque no profesional, pero con un grado de precisión bastante alto, un algoritmo sobre cómo calcular la potencia de la caldera para calentar una casa.
Una pregunta banal: ¿por qué saber la potencia requerida de la caldera?
A pesar de que la pregunta parece retórica, todavía parece necesario dar un par de explicaciones. El hecho es que algunos propietarios de casas o apartamentos todavía se las arreglan para cometer errores, cayendo en uno u otro extremo. Es decir, comprando equipos de prestaciones térmicas evidentemente insuficientes, con la esperanza de ahorrar dinero, o muy sobrevalorados, de modo que, en su opinión, tienen garantizado, con un amplio margen, proveerse de calor en cualquier situación.
Ambos son completamente erróneos y afectan negativamente tanto la provisión de condiciones de vida cómodas como la durabilidad del equipo en sí.
- Bueno, con la falta de poder calorífico, todo está más o menos claro. Con el inicio del clima frío invernal, la caldera funcionará a su máxima capacidad y no es un hecho que habrá un microclima agradable en las habitaciones. Esto significa que tendrá que "ponerse al día con el calor" con la ayuda de calentadores eléctricos, lo que implicará costos adicionales considerables. Y es poco probable que la caldera en sí, funcionando al límite de sus capacidades, dure mucho. En cualquier caso, después de uno o dos años, los propietarios se dan cuenta claramente de la necesidad de reemplazar la unidad por una más potente. De una forma u otra, el costo de un error es bastante impresionante.
- Bueno, ¿por qué no comprar una caldera con un gran margen? ¿Qué puede evitarlo? Sí, por supuesto, se proporcionará calefacción de espacios de alta calidad. Pero ahora enumeramos los "contras" de este enfoque:
En primer lugar, una caldera de mayor potencia puede costar mucho más en sí misma, y es difícil llamar racional a tal compra.
En segundo lugar, con el aumento de potencia, las dimensiones y el peso de la unidad casi siempre aumentan. Estas son dificultades de instalación innecesarias, espacio "robado", que es especialmente importante si se planea colocar la caldera, por ejemplo, en la cocina o en otra habitación en la sala de estar de la casa.
En tercer lugar, puede encontrar un funcionamiento antieconómico del sistema de calefacción: parte de la energía gastada se gastará, de hecho, se desperdiciará.
En cuarto lugar, el exceso de potencia son las paradas prolongadas regulares de la caldera, que, además, van acompañadas del enfriamiento de la chimenea y, en consecuencia, de una abundante formación de condensado.
Quinto, si el equipo potente nunca se carga adecuadamente, no lo beneficia. Tal afirmación puede parecer paradójica, pero es cierta: el desgaste aumenta, la duración de la operación sin problemas se reduce significativamente.
Precios de calderas de calefacción populares.
Un exceso de potencia de la caldera será apropiado solo si se planea conectarle un sistema de calentamiento de agua para las necesidades domésticas: una caldera de calefacción indirecta. Bueno, o cuando se planee expandir el sistema de calefacción en el futuro. Por ejemplo, en los planes de los propietarios: la construcción de una extensión residencial de la casa.
Métodos para calcular la potencia requerida de la caldera.
En verdad, siempre es mejor confiar la realización de los cálculos de ingeniería térmica a especialistas; hay demasiados matices para tener en cuenta. Pero está claro que dichos servicios no se brindan de forma gratuita, por lo que muchos propietarios prefieren asumir la responsabilidad de elegir los parámetros del equipo de la caldera.
Veamos qué métodos para calcular la potencia térmica se ofrecen con mayor frecuencia en Internet. Pero primero, aclaremos la cuestión de qué debería afectar exactamente a este parámetro. Así será más fácil comprender las ventajas y desventajas de cada uno de los métodos de cálculo propuestos.
¿Qué principios son clave para hacer cálculos?
Entonces, el sistema de calefacción enfrenta dos tareas principales. Aclaremos de inmediato que no existe una división clara entre ellos, por el contrario, existe una relación muy estrecha.
- El primero es la creación y mantenimiento de una temperatura confortable para vivir en el local. Además, este nivel de calefacción debe aplicarse a todo el volumen de la habitación. Por supuesto, debido a las leyes físicas, la gradación de temperatura en altura sigue siendo inevitable, pero no debería afectar la sensación de comodidad en la habitación. Resulta que debería poder calentar un cierto volumen de aire.
El grado de comodidad de la temperatura es, por supuesto, un valor subjetivo, es decir, diferentes personas pueden evaluarlo a su manera. Pero aún así, generalmente se acepta que este indicador está en la región de +20 ÷ 22 ° С. Por lo general, es precisamente esta temperatura la que se utiliza durante los cálculos de ingeniería térmica.
Esto también lo indican los estándares establecidos por GOST, SNiP y SanPiN actuales. Por ejemplo, la siguiente tabla muestra los requisitos de GOST 30494-96:
| Tipo de habitación | Nivel de temperatura del aire, °С | |
|---|---|---|
| óptimo | admisible | |
| Espacios habitables | 20÷22 | 18:24 |
| Locales residenciales para regiones con temperaturas mínimas invernales de -31 °С e inferiores | 21÷23 | 20÷24 |
| Cocina | 19:21 | 18:26 |
| Baño | 19:21 | 18:26 |
| Baño, baño combinado | 24÷26 | 18:26 |
| Salas de oficina, recreación y estudio. | 20÷22 | 18:24 |
| Corredor | 18:20 | 16:22 |
| vestíbulo, escalera | 16÷18 | 14:20 |
| Almacenes | 16÷18 | 12÷22 |
| Locales residenciales (el resto no están normalizados) | 22÷25 | 20÷28 |
- La segunda tarea es la compensación constante de posibles pérdidas de calor. Crear una casa “ideal” en la que no hubiera fugas de calor es un problema de problemas, prácticamente irresoluble. Solo puedes reducirlos al mínimo final. Y casi todos los elementos de la estructura del edificio se convierten en vías de fuga en un grado u otro.
| elemento de construcción | Participación aproximada de la pérdida total de calor |
|---|---|
| Cimentación, sótano, pisos del primer piso (sobre el suelo o sobre un sótano sin calefacción) | del 5 al 10% |
| Juntas de estructuras de edificios. | del 5 al 10% |
| Secciones del paso de comunicaciones de ingeniería a través de estructuras de edificios (alcantarillado, suministro de agua, tuberías de suministro de gas, cables eléctricos o de comunicación, etc.) | hasta 5% |
| Paredes exteriores, según el nivel de aislamiento térmico | del 20 al 30% |
| Ventanas y puertas a la calle | alrededor del 20 ÷ 25%, de los cuales alrededor de la mitad, debido al sellado insuficiente de las cajas, mal ajuste de los marcos o lienzos |
| Techo | hasta 20% |
| Chimenea y ventilacion | hasta 25÷30% |
¿Por qué se dieron todas estas explicaciones bastante largas? Y solo para que el lector tenga total claridad de que en los cálculos, quiéralo o no, es necesario tener en cuenta ambas direcciones. Es decir, la "geometría" de las instalaciones calentadas de la casa y el nivel aproximado de pérdida de calor de ellas. Y la cantidad de estas fugas de calor, a su vez, depende de una serie de factores. Esta es la diferencia de temperatura en la calle y en la casa, y la calidad del aislamiento térmico, y las características de toda la casa en su conjunto y la ubicación de cada uno de sus locales, y otros criterios de evaluación.
Puede que le interese información sobre cuáles son adecuados
Ahora, armados con este conocimiento preliminar, pasamos a la consideración de varios métodos para calcular la potencia térmica requerida.
Cálculo de potencia por el área de locales calentados.
Se propone partir de su relación condicional, que para un calentamiento de alta calidad de un metro cuadrado del área de la habitación, es necesario gastar 100 W de energía térmica. Por lo tanto, ayudará a calcular cuál:
Q=Total / 10
q- la potencia térmica requerida del sistema de calefacción, expresada en kilovatios.
Stot- el área total de los locales climatizados de la casa, metros cuadrados.
Sin embargo, hay advertencias:
- El primero: la altura del techo de la habitación debe ser en promedio de 2,7 metros, se permite un rango de 2,5 a 3 metros.
- El segundo: puede hacer un ajuste para la región de residencia, es decir, no tomar una norma rígida de 100 W / m², sino una "flotante":
Es decir, la fórmula tomará una forma ligeramente diferente:
Q=Stot ×Qud / 1000
Qud - el valor de la producción de calor específico por metro cuadrado tomado de la tabla que se muestra arriba.
- Tercero: el cálculo es válido para casas o apartamentos con un grado promedio de aislamiento de estructuras de cerramiento.
Sin embargo, a pesar de las reservas anteriores, tal cálculo no puede llamarse exacto. De acuerdo en que se basa en gran medida en la "geometría" de la casa y sus instalaciones. Pero las pérdidas de calor prácticamente no se tienen en cuenta, salvo los rangos bastante “difuminados” de potencia térmica específica por región (que también tienen límites muy vagos), y se comenta que las paredes deben tener un grado de aislamiento medio.
Pero sea como sea, este método sigue siendo popular, precisamente por su sencillez.
Está claro que es necesario agregar la reserva de energía operativa de la caldera al valor calculado obtenido. No debe sobrestimarse demasiado: los expertos aconsejan detenerse en un rango de 10 a 20%. Esto, por cierto, se aplica a todos los métodos para calcular la potencia de los equipos de calefacción, que se analizarán a continuación.
Cálculo de la producción de calor requerida por el volumen de las instalaciones.
En general, este método de cálculo repite en gran medida el anterior. Es cierto que el valor inicial aquí ya no es el área, sino el volumen; de hecho, la misma área, pero multiplicada por la altura de los techos.
Y las normas de energía térmica específica aquí se aceptan de la siguiente manera:
- para casas de ladrillo - 34 W / m³;
- para casas de paneles - 41 W / m³.
Incluso en base a los valores propuestos (a partir de su redacción), queda claro que estas normas se establecieron para edificios de apartamentos y se utilizan principalmente para calcular la demanda de calor para locales conectados a un sistema de separación central o a una estación de caldera autónoma.
Es bastante obvio que la "geometría" vuelve a estar en primer plano. Y todo el sistema para contabilizar las pérdidas de calor se reduce solo a las diferencias en la conductividad térmica de las paredes de ladrillo y panel.
En una palabra, este enfoque para calcular la potencia térmica tampoco difiere en precisión.
Algoritmo de cálculo teniendo en cuenta las características de la casa y sus locales individuales.
Descripción del método de cálculo
Entonces, los métodos propuestos anteriormente solo dan una idea general de la cantidad de energía térmica requerida para calentar una casa o apartamento. Tienen una vulnerabilidad común: el desprecio casi total por las posibles pérdidas de calor, que se recomienda considerar "promedio".
Pero es bastante posible realizar cálculos más precisos. Esto ayudará al algoritmo de cálculo propuesto, que se materializa, además, en forma de calculadora en línea, que se propondrá a continuación. Justo antes de comenzar los cálculos, tiene sentido considerar paso a paso el principio mismo de su implementación.
En primer lugar, una nota importante. La metodología propuesta involucra la evaluación no de toda la casa o departamento en términos de área o volumen total, sino de cada habitación climatizada por separado. Acuerde que las habitaciones de igual área, pero que difieren, por ejemplo, en el número de paredes externas, requerirán una cantidad diferente de calor. Es imposible poner un signo igual entre habitaciones que tienen una diferencia significativa en el número y área de ventanas. Y hay muchos criterios de este tipo para evaluar cada una de las habitaciones.
Por lo tanto, sería más correcto calcular la potencia requerida para cada uno de los locales por separado. Bueno, entonces una simple suma de los valores obtenidos nos llevará al indicador deseado de la producción de calor total para todo el sistema de calefacción. Eso es, de hecho, por su "corazón": la caldera.
Una nota más. El algoritmo propuesto no pretende ser "científico", es decir, no se basa directamente en ninguna fórmula específica establecida por SNiP u otros documentos rectores. Sin embargo, ha sido probado en el campo y muestra resultados con un alto grado de precisión. Las diferencias con los resultados de los cálculos de ingeniería térmica realizados profesionalmente son mínimas y no afectan la elección correcta del equipo en términos de su potencia térmica nominal.
La "arquitectura" del cálculo es la siguiente: se toma el valor base de la potencia térmica específica mencionada anteriormente, igual a 100 W / m², y luego se introduce toda una serie de factores de corrección, en un grado u otro que refleja la cantidad de pérdida de calor en una habitación en particular.
Si esto se expresa mediante una fórmula matemática, resultará algo como esto:
Qk= 0,1 × Sk× k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × k6 × k7 × k8 × k9 × k10 × k11
Qk- la potencia térmica deseada requerida para la calefacción completa de una habitación en particular
0.1 - traducción de 100 W a 0,1 kW, sólo por la comodidad de obtener el resultado en kilovatios.
Sk- área de la habitación.
k1 horak11- factores de corrección para ajustar el resultado, teniendo en cuenta las características de la habitación.
Con la determinación del área de la habitación, presumiblemente, no debería haber problemas. Así que pasemos a una discusión detallada de los factores de corrección.
- k1 es un coeficiente que tiene en cuenta la altura de los techos de la habitación.
Está claro que la altura de los techos afecta directamente a la cantidad de aire que debe calentar el sistema de calefacción. Para el cálculo, se propone aceptar los siguientes valores del factor de corrección:
- k2 es un coeficiente que tiene en cuenta el número de paredes de la habitación que están en contacto con la calle.
Cuanto mayor sea el área de contacto con el ambiente externo, mayor será el nivel de pérdida de calor. Todo el mundo sabe que siempre hace mucho más fresco en una habitación de esquina que en una habitación con una sola pared exterior. Y algunas habitaciones de una casa o departamento pueden incluso ser internas, sin tener contacto con la calle.
De acuerdo con la mente, por supuesto, uno debe tomar no solo el número de paredes externas, sino también su área. Pero nuestro cálculo aún está simplificado, por lo que nos limitamos solo a la introducción de un factor de corrección.
Los coeficientes para varios casos se muestran en la siguiente tabla:
No se considera el caso en que las cuatro paredes son externas. Este ya no es un edificio residencial, sino una especie de granero.
- k3 es un coeficiente que tiene en cuenta la posición de las paredes exteriores en relación con los puntos cardinales.
Incluso en invierno, no debe descartar el posible impacto de la energía de los rayos del sol. En un día despejado, penetran a través de las ventanas en las instalaciones, por lo que se incluyen en el suministro de calor general. Además, las paredes reciben una carga de energía solar, lo que provoca una disminución de la cantidad total de calor perdido a través de ellas. Pero todo esto es cierto solo para aquellas paredes que "ven" el Sol. No existe tal influencia en el lado norte y noreste de la casa, que también se puede corregir.
Los valores del factor de corrección para los puntos cardinales se encuentran en la siguiente tabla:
- k4 es un coeficiente que tiene en cuenta la dirección de los vientos invernales.
Quizás esta enmienda no sea obligatoria, pero para casas ubicadas en áreas abiertas, tiene sentido tenerla en cuenta.
Te puede interesar información sobre cuáles son
En casi cualquier área hay un predominio de los vientos de invierno, esto también se llama "rosa de los vientos". Los meteorólogos locales deben tener un esquema de este tipo: se compila en función de los resultados de muchos años de observaciones meteorológicas. Muy a menudo, los propios lugareños son muy conscientes de qué vientos les molestan con mayor frecuencia en invierno.
Y si la pared de la habitación está ubicada en el lado de barlovento y no está protegida por barreras naturales o artificiales del viento, se enfriará mucho más. Es decir, aumenta la pérdida de calor de la habitación. En menor medida, esto se expresará cerca de la pared ubicada paralela a la dirección del viento, y al mínimo, ubicada en el lado de sotavento.
Si no desea "molestarse" con este factor, o no hay información confiable sobre la rosa de los vientos de invierno, puede dejar el coeficiente igual a uno. O, por el contrario, llevarlo al máximo, por si acaso, es decir, para las condiciones más desfavorables.
Los valores de este factor de corrección están en la tabla:
- k5 es un coeficiente que tiene en cuenta el nivel de temperaturas invernales en la región de residencia.
Si los cálculos de ingeniería térmica se llevan a cabo de acuerdo con todas las reglas, la evaluación de las pérdidas de calor se lleva a cabo teniendo en cuenta la diferencia de temperatura en la habitación y en la calle. Está claro que cuanto más frías son las condiciones climáticas de la región, más calor se requiere para suministrar al sistema de calefacción.
En nuestro algoritmo, esto también se tendrá en cuenta hasta cierto punto, pero con una simplificación aceptable. Dependiendo del nivel de temperaturas mínimas invernales que caen en la década más fría, se selecciona un factor de corrección k5 .
Aquí sería apropiado hacer una observación. El cálculo será correcto si se tienen en cuenta las temperaturas que se consideran normales para una región determinada. No hace falta recordar las heladas anómalas que sucedieron, digamos, hace unos años (y por eso, dicho sea de paso, se recuerdan). Es decir, se debe seleccionar la temperatura más baja pero normal para el área.
- k6 es un coeficiente que tiene en cuenta la calidad del aislamiento térmico de las paredes.
Está bastante claro que cuanto más eficiente es el sistema de aislamiento de paredes, menor es el nivel de pérdida de calor. Idealmente, a lo que uno debe esforzarse, el aislamiento térmico en general debe ser completo, realizado sobre la base de los cálculos de ingeniería térmica realizados, teniendo en cuenta las condiciones climáticas de la región y las características de diseño de la casa.
Al calcular la salida de calor requerida del sistema de calefacción, también se debe tener en cuenta el aislamiento térmico existente de las paredes. Se propone la siguiente gradación de factores de corrección:
Un grado insuficiente de aislamiento térmico o su ausencia total, en teoría, no debe observarse en absoluto en un edificio residencial. De lo contrario, el sistema de calefacción será muy costoso e incluso sin la garantía de crear condiciones de vida realmente cómodas.
Te puede interesar información sobre el sistema de calefacción
Si el lector desea evaluar de manera independiente el nivel de aislamiento térmico de su vivienda, puede utilizar la información y calculadora que se encuentran en la última sección de esta publicación.
- k7 yk8: coeficientes que tienen en cuenta la pérdida de calor a través del piso y el techo.
Los siguientes dos coeficientes son similares: su introducción en el cálculo tiene en cuenta el nivel aproximado de pérdida de calor a través de los pisos y techos de las instalaciones. No es necesario describirlo en detalle aquí; tanto las opciones posibles como los valores correspondientes de estos coeficientes se muestran en las tablas:
Para empezar, el coeficiente k7, que corrige el resultado en función de las características del suelo:
Ahora, el coeficiente k8, que corrige el vecindario desde arriba:
- k9 es un coeficiente que tiene en cuenta la calidad de las ventanas de la habitación.
Aquí, también, todo es simple: cuanto mejores son las ventanas, menos pérdida de calor a través de ellas. Los marcos de madera viejos no suelen tener buenas propiedades de aislamiento térmico. Esto es mejor con los sistemas de ventanas modernos equipados con ventanas de doble acristalamiento. Pero también pueden tener una cierta gradación, de acuerdo con la cantidad de cámaras en una ventana de doble acristalamiento y de acuerdo con otras características de diseño.
Para nuestro cálculo simplificado, se pueden aplicar los siguientes valores del coeficiente k9:
- k10 es un coeficiente que corrige el área de acristalamiento de la habitación.
La calidad de las ventanas aún no revela completamente todos los volúmenes de posible pérdida de calor a través de ellas. El área de acristalamiento es muy importante. De acuerdo, es difícil comparar una ventana pequeña y una gran ventana panorámica en casi toda la pared.
Para realizar un ajuste para este parámetro, primero debe calcular el llamado coeficiente de acristalamiento de la habitación. Es fácil: solo encuentre la relación entre el área de acristalamiento y el área total de la habitación.
kw =sudoeste/S
kilovatios- coeficiente de acristalamiento de la habitación;
sudoeste- superficie total de superficies acristaladas, m²;
S- superficie de la habitación, m².
Cualquiera puede medir y sumar el área de las ventanas. Y luego es fácil encontrar el coeficiente de acristalamiento deseado mediante una simple división. Y él, a su vez, permite ingresar a la tabla y determinar el valor del factor de corrección k10 :
| Valor del factor de acristalamiento kw | El valor del coeficiente k10 |
|---|---|
| - hasta 0,1 | 0.8 |
| - de 0,11 a 0,2 | 0.9 |
| - de 0,21 a 0,3 | 1.0 |
| - de 0,31 a 0,4 | 1.1 |
| - de 0,41 a 0,5 | 1.2 |
| - más de 0,51 | 1.3 |
- k11 - coeficiente teniendo en cuenta la presencia de puertas a la calle.
El último de los coeficientes considerados. La habitación puede tener una puerta que dé directamente a la calle, a un balcón frío, a un pasillo o entrada sin calefacción, etc. La puerta en sí misma no solo es a menudo un "puente frío" muy serio, sino que si se abre regularmente, una buena cantidad de aire frío entrará en la habitación cada vez. Por lo tanto, este factor también debe corregirse: tales pérdidas de calor, por supuesto, requieren una compensación adicional.
Los valores del coeficiente k11 se dan en la tabla:
Este coeficiente debe tenerse en cuenta si las puertas se usan regularmente en invierno.
Te puede interesar información sobre lo que es
* * * * * * *
Por lo tanto, se consideran todos los factores de corrección. Como puede ver, no hay nada súper complicado aquí, y puede proceder con seguridad a los cálculos.
Un consejo más antes de empezar con los cálculos. Todo será mucho más fácil si primero elabora una tabla, en la primera columna de la cual indica secuencialmente todas las habitaciones de la casa o apartamento para soldar. Luego, en columnas, coloque los datos que se requieren para los cálculos. Por ejemplo, en la segunda columna, el área de la habitación, en la tercera, la altura de los techos, en la cuarta, la orientación a los puntos cardinales, y así sucesivamente. No es difícil hacer una placa de este tipo, teniendo frente a usted un plano de sus propiedades residenciales. Está claro que los valores calculados de la salida de calor requerida para cada habitación se ingresarán en la última columna.
La tabla se puede compilar en una aplicación de oficina, o simplemente dibujarse en una hoja de papel. Y no se apresure a separarse de él después de hacer los cálculos: los indicadores de energía térmica obtenidos seguirán siendo útiles, por ejemplo, al comprar radiadores de calefacción o calentadores eléctricos utilizados como fuente de calor de respaldo.
Para que sea lo más fácil posible para el lector realizar dichos cálculos, se incluye a continuación una calculadora en línea especial. Con él, con los datos iniciales recogidos previamente en una tabla, el cálculo te llevará literalmente unos minutos.
Calculadora para calcular la salida de calor requerida para las instalaciones de una casa o apartamento.
La calefacción autónoma para una casa privada es asequible, cómoda y variada. Puede instalar una caldera de gas y no depender de los caprichos de la naturaleza o fallas en el sistema de calefacción central. Lo principal es elegir el equipo adecuado y calcular la salida de calor de la caldera. Si la potencia supera las necesidades de calor de la habitación, el dinero para instalar la unidad se perderá. Para que el sistema de suministro de calor sea cómodo y económicamente rentable, en la etapa de diseño es necesario calcular la potencia de la caldera de calefacción de gas.
Los principales valores del cálculo de la potencia de calefacción.
La forma más fácil de obtener datos sobre la producción de calor de la caldera por área de la casa: tomada 1 kW de potencia por cada 10 m2. metro. Sin embargo, esta fórmula tiene serios errores, porque no tiene en cuenta las tecnologías de construcción modernas, el tipo de terreno, los cambios de temperatura climática, el nivel de aislamiento térmico, el uso de ventanas de doble acristalamiento, etc.
Para realizar un cálculo más preciso de la potencia de calentamiento de la caldera, debe tener en cuenta una serie de factores importantes que afectan el resultado final:
- dimensiones de la vivienda;
- el grado de aislamiento de la casa;
- la presencia de ventanas de doble acristalamiento;
- aislamiento térmico de paredes;
- tipo de construcción;
- temperatura del aire fuera de la ventana durante la época más fría del año;
- tipo de cableado del circuito de calefacción;
- la relación del área de estructuras portantes y aberturas;
- pérdida de calor del edificio.
En viviendas con ventilación forzada, el cálculo de la capacidad calorífica de la caldera debe tener en cuenta la cantidad de energía necesaria para calentar el aire. Los expertos aconsejan hacer una brecha del 20% cuando se utiliza el resultado obtenido de la potencia térmica de la caldera en caso de situaciones imprevistas, enfriamiento severo o disminución de la presión del gas en el sistema.
Con un aumento irrazonable en la potencia térmica, es posible reducir la eficiencia de la unidad de calefacción, aumentar el costo de comprar elementos del sistema y provocar un desgaste rápido de los componentes. Por eso es tan importante calcular correctamente la potencia de la caldera de calefacción y aplicarla a la vivienda especificada. Puede obtener datos utilizando una fórmula simple W = S * Wsp, donde S es el área de la casa, W es la potencia de fábrica de la caldera, Wsp es la potencia específica para los cálculos en una determinada zona climática, puede ser ajustado de acuerdo a las características de la región del usuario. El resultado debe redondearse a un valor grande en términos de fuga de calor en la casa.
Para aquellos que no quieren perder el tiempo en cálculos matemáticos, pueden utilizar la calculadora de potencia de la caldera de gas en línea. Solo mantenga los datos individuales sobre las características de la habitación y obtenga una respuesta lista.
La fórmula para obtener la potencia del sistema de calefacción.
La calculadora de potencia de caldera de calefacción en línea permite obtener el resultado necesario en cuestión de segundos, teniendo en cuenta todas las características anteriores que afectan el resultado final de los datos obtenidos. Para usar dicho programa correctamente, es necesario ingresar los datos preparados en la tabla: el tipo de acristalamiento de la ventana, el nivel de aislamiento térmico de las paredes, la relación entre el piso y las áreas de apertura de la ventana, la temperatura promedio fuera del casa, el número de paredes laterales, el tipo y el área de la habitación. Y luego presione el botón "Calcular" y obtenga el resultado de la pérdida de calor y la salida de calor de la caldera.
Para garantizar una temperatura confortable durante todo el invierno, la caldera de calefacción debe producir tal cantidad de energía térmica que sea necesaria para reponer todas las pérdidas de calor del edificio/habitación. Además, también es necesario tener una pequeña reserva de energía en caso de clima frío anormal o expansión de áreas. Hablaremos sobre cómo calcular la potencia requerida en este artículo.
Para determinar el rendimiento del equipo de calefacción, primero es necesario determinar la pérdida de calor del edificio/habitación. Tal 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 a partir de los cuales están hechos los cimientos, paredes, piso, techo, pisos, ático, techo, ventanas y aberturas de puertas. Se tienen en cuenta el tipo de cableado del sistema y la presencia de calefacción por suelo radiante. En algunos casos, incluso se considera la presencia de electrodomésticos que generan calor durante su funcionamiento. Pero tal precisión no siempre es necesaria. 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 área.
Para una evaluación aproximada del rendimiento requerido de una unidad térmica, el área de las instalaciones es suficiente. En la versión más simple para el centro de Rusia, se cree que 1 kW de potencia puede calentar 10 m 2 de área. Si tienes una casa con una superficie de 160m2, la potencia de la caldera para calentarla es de 16kW.
Estos cálculos son aproximados, ya que no se tiene en cuenta ni la altura de los techos ni el clima. Para ello, existen coeficientes derivados empíricamente, con la ayuda de los cuales se realizan los ajustes oportunos.
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 calcular. Para ello, divida la altura de su local por los 2,7 m estándar y obtenga un factor de corrección.
Cálculo de la potencia de una caldera de calefacción por área: la forma más fácil
Por ejemplo, la altura del techo es de 3,2 m. Consideramos el coeficiente: 3,2 m / 2,7 m \u003d 1,18 redondeado, obtenemos 1,2. Resulta que para calentar una habitación de 160 m 2 con una altura de techo de 3,2 m, se requiere una caldera de calefacción con una capacidad de 16kW * 1,2 = 19,2kW. Por lo general, redondean hacia arriba, por lo que 20kW.
Para tener en cuenta las características climáticas, existen coeficientes 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 \u003d 24kW), si en el sur de Rusia en el Territorio de Krasnodar, por ejemplo, un coeficiente de 0.8, eso es decir, se requiere menos potencia (20kW * 0,8=16kW).
El cálculo del calentamiento y la selección de una caldera es una etapa importante. Encuentra la potencia equivocada 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 20-25% de la cifra calculada. Luego, debe agregar un "margen" para las temperaturas máximas de invierno. Eso es otro 10%. En total obtenemos:
- Para calefacción de vivienda y agua caliente en el carril medio 24kW + 20% = 28,8kW. Entonces la reserva para clima frío es de 28,8 kW + 10% = 31,68 kW. Redondeamos y obtenemos 32kW. Cuando se compara con la cifra original de 16kW, la diferencia es dos veces.
- Casa en el Territorio de Krasnodar. Añadimos potencia para calentamiento de agua caliente: 16kW + 20% = 19,2kW. Ahora la "reserva" para el frío es 19,2 + 10% \u003d 21,12 kW. Redondeando: 22kW. La diferencia no es tan llamativa, pero sí bastante decente.
Se puede ver a partir de los ejemplos 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 departamento, debe haber una diferencia. Puedes seguir el mismo camino y usar coeficientes para cada factor. Pero hay una manera más fácil que le permite hacer 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, cimientos. Es válido con un grado promedio (normal) de aislamiento de paredes: colocación en dos ladrillos o materiales de construcción de características similares.
Para apartamentos, se aplican tarifas diferentes. Si hay una habitación con calefacción (otro apartamento) encima, 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 encontrada por 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, que se encuentra en el centro de Rusia.
- Determinamos la potencia requerida por área: 65m 2 / 10m 2 \u003d 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.
- Añadimos 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 se diferenciará en nada del cálculo de una caldera de combustible sólido, gas o combustible líquido. Lo principal es el rendimiento y la eficiencia de la caldera, y las pérdidas de calor no cambian según el tipo de caldera. Toda la cuestión es cómo gastar menos energía. Y esta es la zona de calentamiento.
Potencia de caldera para apartamentos.
Al calcular el equipo de calefacción para apartamentos, puede usar 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 requerida para calentar un metro cúbico de aire en edificios estándar:
- calentar 1 m 3 en una casa de paneles requiere 41 W;
- en una casa de ladrillos en m 3 hay 34W.
Conociendo el área del apartamento y la altura de los techos, encontrará el volumen, luego, multiplicando por la norma, encontrará la potencia de la caldera.
Por ejemplo, calculemos la potencia de caldera requerida para habitaciones en una casa de ladrillo con un área de 74m 2 con techos de 2,7 m.
- Calculamos el volumen: 74m 2 * 2.7m = 199.8m 3
- Consideramos de acuerdo con 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 ingeniería de calefacción siempre redondean, pero puede tener en cuenta el acristalamiento de sus ventanas. Si las ventanas tienen ventanas de doble acristalamiento de bajo consumo, 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 ladrillo requiere menos calor que el panel
A continuación, debe, además de en el cálculo de la casa, tener en cuenta la región y la necesidad de preparar agua caliente. La corrección por frío anormal también es relevante. Pero en los apartamentos, la ubicación de las habitaciones y el número de plantas juegan un papel importante. Debes 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 equipos para 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 a través de los cuales las fugas de calor son más intensas. Al mismo tiempo, puede eliminar estos problemas y mejorar el aislamiento térmico. Y la tercera opción es usar un programa de calculadora que lo calculará todo por ti. Solo necesitas seleccionar y/o ingresar los datos requeridos. A la salida, obtenga la potencia estimada de la caldera. Es cierto que hay una cierta cantidad de riesgo aquí: no está claro qué tan correctos son los algoritmos en el corazón de dicho programa. Por lo tanto, todavía tiene que calcular al menos aproximadamente para comparar los resultados.
Esperamos que ahora tengas una idea de cómo calcular la potencia de la caldera. Y no te confunda que lo es, y no combustible sólido, o viceversa.
Puede que te interesen artículos sobre y. Para tener una idea general de los errores que a menudo se encuentran al planificar un sistema de calefacción, mire el video.
