En cualquier sistema de calefacción que utilice refrigerante líquido, su “corazón” es la caldera. Es aquí donde el potencial energético del combustible (sólido, gaseoso, líquido) o la electricidad se convierte en calor, que se transfiere al refrigerante y ya se distribuye por todas las habitaciones con calefacción de una casa o apartamento. Naturalmente, las capacidades de cualquier caldera no son ilimitadas, es decir, están limitadas por sus características técnicas y operativas especificadas en la ficha técnica del producto.
Una de las características clave es la potencia térmica de la unidad. En pocas palabras, debe poder generar en una unidad de tiempo tal cantidad de calor que sea suficiente para calentar completamente todas las habitaciones de una casa o apartamento. Selección modelo adecuado“a ojo” o según algunos conceptos demasiado generalizados puede llevar a un error en una dirección u otra. Por lo tanto, en esta publicación intentaremos ofrecer al lector, aunque no profesional, pero con un grado bastante alto de precisión, un algoritmo sobre cómo calcular la potencia de una caldera para calentar una casa.
Una pregunta trivial: ¿por qué saber la potencia requerida de la caldera?
A pesar de que la pregunta parece realmente retórica, todavía es necesario dar un par de explicaciones. El caso es que algunos propietarios de casas o apartamentos todavía se las arreglan para cometer errores, yendo a un extremo u otro. Es decir, adquirir equipos con un rendimiento térmico claramente insuficiente, con la esperanza de ahorrar dinero, o muy sobreestimados, por lo que, en su opinión, tienen la garantía de abastecerse de calor en cualquier situación con un gran margen.
Ambas cosas son completamente erróneas y tienen un impacto negativo tanto en la provisión de condiciones de vida confortables como en la durabilidad del propio equipo.
- Pues con insuficiencia valor calorífico Todo está más o menos claro. Cuando llegue el frío invernal, la caldera comenzará a funcionar a plena capacidad y no es un hecho que habrá un microclima confortable en las habitaciones. Esto significa que tendrá que "aumentar el calor" con la ayuda de dispositivos de calefacción eléctricos, lo que supondrá importantes costes adicionales. Y es poco probable que la caldera en sí, que funciona al límite de sus capacidades, dure mucho. En cualquier caso, después de uno o dos años, los propietarios se darán cuenta claramente de la necesidad de reemplazar la unidad por una más potente. De una forma u otra, el coste de un error es bastante impresionante.
- Bueno, ¿por qué no comprar una caldera con una gran reserva? ¿Qué puede obstaculizar esto? Sí, por supuesto, se proporcionará calefacción de alta calidad al local. Pero ahora enumeremos los “desventajas” de este enfoque:
En primer lugar, una caldera de mayor potencia puede costar mucho más y es difícil considerar racional esa compra.
En segundo lugar, al aumentar la potencia, las dimensiones y el peso de la unidad casi siempre aumentan. Estas son dificultades innecesarias durante la instalación, espacio "robado", lo cual es especialmente importante si se planea colocar la caldera, por ejemplo, en la cocina o en otra habitación de la sala de estar de la casa.
En tercer lugar, puede encontrarse con un funcionamiento antieconómico del sistema de calefacción: parte de los recursos energéticos gastados se gastarán, de hecho, en vano.
En cuarto lugar, el exceso de potencia implica paradas prolongadas y periódicas de la caldera, que, además, van acompañadas de un enfriamiento de la chimenea y, en consecuencia, de una abundante formación de condensación.
Quinto, si un equipo potente nunca se carga adecuadamente, no le beneficia. Esta afirmación puede parecer paradójica, pero lo es: el desgaste aumenta y la duración del funcionamiento sin problemas se reduce significativamente.
Precios de calderas de calefacción populares.
El exceso de potencia de la caldera será apropiado solo si se planea conectar un sistema de calentamiento de agua para las necesidades del hogar: una caldera de calentamiento indirecto. Bueno, o cuándo está previsto ampliar el sistema de calefacción en el futuro. Por ejemplo, los propietarios planean construir una ampliación residencial de la casa.
Métodos para calcular la potencia requerida de la caldera.
La verdad es que siempre es mejor confiar los cálculos de ingeniería térmica a especialistas: hay demasiados matices que tener en cuenta. Pero está claro que dichos servicios no se proporcionan de forma gratuita, por lo que muchos propietarios prefieren asumir la responsabilidad de elegir los parámetros del equipo de caldera.
Veamos qué métodos para calcular la potencia térmica se ofrecen con mayor frecuencia en Internet. Pero primero, aclaremos la cuestión de qué es exactamente lo que debería influir en este parámetro. Esto facilitará la comprensión de las ventajas y desventajas de cada uno de los métodos de cálculo propuestos.
¿Qué principios son claves a la hora de realizar cálculos?
Así, el sistema de calefacción se enfrenta a dos tareas principales. Aclaremos de inmediato que no existe una división clara entre ellos; al contrario, existe una relación muy estrecha.
- El primero es crear y mantener una temperatura confortable en el local. Además, este nivel de calefacción debe extenderse a todo el volumen de la habitación. Por supuesto, debido a leyes físicas, la gradación de temperatura en altura sigue siendo inevitable, pero esto no debería afectar la sensación de confort en la habitación. Resulta que debería poder calentar un cierto volumen de aire.
El grado de comodidad térmica es, por supuesto, un valor subjetivo, es decir, diferentes personas pueden evaluarlo a su manera. Pero todavía se acepta generalmente que este indicador se encuentra en el rango de +20 ÷ 22 °C. Normalmente, esta es la temperatura que se utiliza al realizar cálculos térmicos.
Esto también se evidencia en los estándares establecidos por los actuales GOST, SNiP y SanPiN. Por ejemplo, la siguiente tabla muestra los requisitos de GOST 30494-96:
| Tipo de habitación | Nivel de temperatura del aire, °C | |
|---|---|---|
| óptimo | aceptable | |
| Espacios habitables | 20÷22 | 18÷24 |
| Locales residenciales para regiones con temperaturas mínimas en invierno de - 31 °C o menos | 21÷23 | 20÷24 |
| Cocina | 19÷21 | 18÷26 |
| Baño | 19÷21 | 18÷26 |
| Cuarto de baño, WC combinado. | 24÷26 | 18÷26 |
| Áreas de oficina, recreación y estudio. | 20÷22 | 18÷24 |
| Corredor | 18÷20 | 16÷22 |
| vestíbulo, escalera | 16÷18 | 14÷20 |
| Trasteros | 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 haya fugas de calor es un problema prácticamente irresoluble. Sólo puedes reducirlos al mínimo indispensable. Y casi todos los elementos de la estructura de un edificio se convierten en vías de fuga en un grado u otro.
| Elemento de diseño del edificio. | Participación aproximada de las pérdidas totales de calor. |
|---|---|
| Cimientos, zócalo, pisos del primer piso (en el suelo o sobre un sótano sin calefacción) | del 5 al 10% |
| Juntas de estructuras de construcción. | del 5 al 10% |
| Áreas por donde pasan servicios públicos a través de estructuras de edificios (tuberías de alcantarillado, tuberías de 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%, del cual aproximadamente la mitad se debe a un sellado insuficiente de las cajas, a un mal ajuste de los marcos o de las lonas |
| Techo | hasta 20% |
| Chimenea y ventilación. | hasta 25÷30% |
¿Por qué se dieron todas estas explicaciones tan largas? Pero sólo para que el lector tenga total claridad de que al realizar cálculos, quiera o no, es necesario tener en cuenta ambas direcciones. Es decir, la "geometría" de las habitaciones con calefacción 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 varios factores. Se trata de la diferencia de temperatura exterior y interior de la casa, la calidad del aislamiento térmico, las características de toda la casa en su conjunto y la ubicación de cada una de sus estancias, y otros criterios de evaluación.
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Ahora, armados con este conocimiento preliminar, pasemos a considerar varios métodos calcular la potencia térmica requerida.
Cálculo de potencia en función del área del local con calefacción.
De su relación condicional se propone partir de que para una calefacción de alta calidad de un metro cuadrado de superficie de una habitación es necesario consumir 100 W de energía térmica. Así, ayudará a calcular cuál:
P=Total / 10
q- la potencia térmica requerida del sistema de calefacción, expresada en kilovatios.
Total- la superficie total de los locales con calefacción de la casa, metros cuadrados.
Sin embargo, se hacen reservas:
- En primer lugar, 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.
- En segundo lugar, se puede hacer un ajuste según la región de residencia, es decir, no tomar un estándar rígido de 100 W/m², sino uno "flotante":
Es decir, la fórmula adoptará una forma ligeramente diferente:
P=Total ×Quid / 1000
Qud - El valor de la potencia térmica específica por metro cuadrado de área tomado de la tabla que se muestra arriba.
- En tercer lugar, el cálculo es válido para casas o apartamentos con un grado medio de aislamiento de las estructuras de cerramiento.
Sin embargo, a pesar de las reservas mencionadas, dicho cálculo no puede considerarse exacto. Esté de acuerdo en que esto se basa en gran medida en la "geometría" de la casa y sus instalaciones. Pero la pérdida de calor prácticamente no se tiene en cuenta, a excepción de los rangos bastante "borrosos" de potencia térmica específica por región (que también tienen límites muy vagos), y se señala que las paredes deben tener un grado de aislamiento medio.
Pero sea como fuere, este método sigue siendo popular precisamente por su simplicidad.
Está claro que al valor calculado obtenido se debe sumar la reserva de potencia de funcionamiento de la caldera. No es necesario sobreestimarlo: los expertos recomiendan mantenerse entre el 10 y el 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 potencia térmica requerida por volumen de local.
Por en general, este método de cálculo repite en gran medida el anterior. Es cierto que el valor inicial aquí no es el área, sino el volumen; esencialmente la misma área, pero multiplicada por la altura de los techos.
Y las normas de potencia térmica específica adoptadas aquí son:
- Para casas de ladrillo– 34 W/m³;
- Para casas de paneles– 41 W/m³.
Incluso basándose en los valores propuestos (por su redacción), queda claro que estos estándares fueron establecidos para Edificio de apartamentos, y se utilizan principalmente para calcular la demanda de energía térmica de locales conectados a sistema central departamento o a una estación de calderas 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 únicamente a diferencias en la conductividad térmica de las paredes de ladrillo y paneles.
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 dan solo una idea general de la cantidad de energía térmica necesaria para calentar una casa o apartamento. Tienen un punto débil común: el desconocimiento casi total de las posibles pérdidas de calor, que se recomienda considerar "promedio".
Pero es muy posible realizar cálculos más precisos. En esto ayudará el algoritmo de cálculo propuesto, que también se materializa en forma de una calculadora en línea, que se ofrecerá a continuación. Justo antes de comenzar los cálculos, tiene sentido considerar paso a paso el principio mismo de su implementación.
Antes que nada, una nota importante. La metodología propuesta implica evaluar no toda la casa o apartamento por área o volumen total, sino cada habitación con calefacción por separado. Esté de acuerdo en que habitaciones de igual superficie, pero que difieren, digamos, en el número de paredes exteriores, requerirán diferentes cantidades de calor. Es imposible poner un signo igual entre habitaciones que tienen una diferencia significativa en el número y área de ventanas. Y existen muchos criterios de este tipo para evaluar cada una de las habitaciones.
Por lo tanto, sería más correcto calcular la potencia requerida para cada habitación por separado. Bueno, entonces una simple suma de los valores obtenidos nos llevará al indicador deseado de potencia térmica total para todo el sistema de calefacción. Esto es, de hecho, para su "corazón": el caldero.
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 mediante aplicaciones prácticas 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 en modo alguno a la elección correcta del equipo en función de su potencia térmica nominal.
La “arquitectura” del cálculo es la siguiente: se toma el valor básico, ya mencionado anteriormente, de potencia térmica específica, igual a 100 W/m², y luego se introduce toda una serie de factores de corrección, que reflejan en un grado u otro la cantidad de calor perdido en una habitación en particular.
Si esto se expresa fórmula matemática, resultará algo como esto:
qk= 0,1 × Sc× k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × k6 × k7 × k8 × k9 × k10 × k11
qk- la potencia térmica necesaria para calentar completamente una habitación específica
0.1 - conversión de 100 W a 0,1 kW, sólo por la comodidad de obtener el resultado en kilovatios.
Sk- zona de la habitación.
k1÷k11- factores de corrección para ajustar el resultado teniendo en cuenta las características de la habitación.
Presumiblemente, no debería haber problemas para determinar el área de la habitación. Así que pasemos inmediatamente a una consideración 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 incide directamente en el volumen de aire que debe calentar el sistema de calefacción. Para el cálculo se propone tomar siguientes valores factor de corrección:
- k2 es un coeficiente que tiene en cuenta el número de paredes de la habitación en contacto con la calle.
Cómo área más grande contactar con ambiente externo, mayor será el nivel de pérdida de calor. Todo el mundo sabe que una habitación que hace esquina siempre es mucho más fresca que una que tiene una sola pared exterior. Y algunas estancias de una casa o apartamento pueden incluso ser internas, sin tener contacto con la calle.
Por supuesto, hay que tener en cuenta no sólo el número de paredes exteriores, sino también su superficie. Pero nuestro cálculo aún está simplificado, por lo que nos limitaremos a introducir únicamente un factor de corrección.
Los coeficientes para varios casos se dan en la siguiente tabla:
No consideramos el caso en el que las cuatro paredes sean exteriores. Esto 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 con respecto a los puntos cardinales.
Incluso en invierno no se deben descartar los posibles efectos de la energía solar. En un día despejado, penetran a través de las ventanas en las habitaciones, sumándose así al suministro general de calor. Además, las paredes también reciben una carga de energía solar, lo que conlleva una reducción de la cantidad total de pérdida de calor a través de ellas. Pero todo esto es cierto sólo para aquellas paredes que “ven” el sol. No existe tal influencia en los lados norte y noreste de la casa, por lo que también se puede hacer una cierta corrección.
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 modificación no sea obligatoria, pero para las casas ubicadas en área abierta, tiene sentido tenerlo en cuenta.
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En casi cualquier zona predominan los vientos invernales, a esto también se le llama "rosa de los vientos". Los meteorólogos locales deben tener un diagrama de este tipo: se compila en base a los resultados de muchos años de observaciones meteorológicas. Muy a menudo, los propios residentes locales saben muy bien qué vientos les molestan con más frecuencia en invierno.
Y si la pared de la habitación está ubicada en el lado de barlovento y no está protegida del viento por ninguna barrera natural o artificial, se enfriará mucho más. Es decir, aumenta la pérdida de calor de la habitación. Esto será menos pronunciado cerca de una pared ubicada paralela a la dirección del viento y, como mínimo, ubicada en el lado de sotavento.
Si no quiere "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, tomarlo como máximo, por si acaso, es decir, para las condiciones más desfavorables.
Los valores de este factor de corrección se encuentran en la tabla:
- k5 es un coeficiente que tiene en cuenta el nivel de temperaturas invernales en la región de residencia.
si llevas a cabo cálculos térmicos De acuerdo con todas las reglas, la evaluación de las pérdidas de calor se lleva a cabo teniendo en cuenta la diferencia de temperaturas en el interior y en el exterior. Está claro que cuanto más frías sean las condiciones climáticas de la región, más mas calor necesario suministrar al sistema de calefacción.
Nuestro algoritmo también tendrá esto en cuenta hasta cierto punto, pero con una simplificación aceptable. Dependiendo del nivel de temperaturas mínimas invernales que caen en el período de diez días más frío, se selecciona el factor de corrección k5 .
Sería oportuno hacer aquí una observación. El cálculo será correcto si se tienen en cuenta las temperaturas que se consideran normales para una determinada región. No es necesario recordar las heladas anormales que ocurrieron, digamos, hace unos años (y por eso, dicho sea de paso, fueron recordadas). Es decir, se debe seleccionar la temperatura más baja pero normal para el área determinada.
- k6 es un coeficiente que tiene en cuenta la calidad del aislamiento térmico de las paredes.
Está bastante claro lo que sistema más eficiente Cuanto mayor sea el aislamiento de las paredes, menor será el nivel de pérdida de calor. Lo ideal es que el aislamiento térmico sea completo, realizado sobre la base de cálculos térmicos realizados teniendo en cuenta las condiciones climáticas de la región y las características de diseño de la casa.
Al calcular la potencia térmica 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:
En teoría, en un edificio residencial no debería observarse un grado insuficiente de aislamiento térmico o su ausencia total. De lo contrario, el sistema de calefacción resultará muy caro e incluso sin garantía de crear condiciones de vida verdaderamente cómodas.
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Si el lector quiere valorar de forma independiente el nivel de aislamiento térmico de su vivienda, puede utilizar la información y la calculadora que se publican en el último apartado de esta publicación.
- k7 yk8 – coeficientes que tienen en cuenta la pérdida de calor a través del suelo y el techo.
Los dos coeficientes siguientes 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 ajusta el resultado en función de las características del género:
Ahora, el coeficiente k8, que corrige la proximidad desde arriba:
- k9 es un coeficiente que tiene en cuenta la calidad de las ventanas de la habitación.
Aquí también todo es simple: cuanto mejor sea la calidad de las ventanas, menor será la pérdida de calor a través de ellas. Los viejos marcos de madera, por regla general, no tienen buenas características de aislamiento térmico. Esta situación mejora con los sistemas de ventanas modernos equipados con ventanas de doble acristalamiento. Pero también pueden tener una cierta gradación, según el número de cámaras en una ventana de doble acristalamiento y según otras características de diseño.
Para nuestro cálculo simplificado, podemos aplicar los siguientes valores del coeficiente k9:
- k10 es un coeficiente que corrige el área acristalada de la habitación.
La calidad de las ventanas aún no revela completamente todos los volúmenes de posible pérdida de calor a través de ellas. La zona del cristal es muy importante. De acuerdo, es difícil comparar una ventana pequeña con una enorme ventana panorámica que ocupa casi toda la pared.
Para realizar ajustes en este parámetro, primero debe calcular el llamado coeficiente de acristalamiento de la habitación. Esto no es difícil: simplemente encuentre la relación entre el área de acristalamiento y el área total de la habitación.
kilovatios =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 resumir el área de las ventanas. Y luego es fácil encontrar el coeficiente de acristalamiento requerido mediante una simple división. Y esto, a su vez, permite acceder a la tabla y determinar el valor del factor de corrección k10. :
| Valor del coeficiente de acristalamiento kw | 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 es un coeficiente que tiene 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 balcon frio, en un pasillo o entrada sin calefacción, etc. No sólo la puerta en sí es a menudo un "puente frío" muy serio: cuando se abre con regularidad, cada vez penetra una buena cantidad de aire frío en la habitación. Por lo tanto, este factor debe tenerse en cuenta: 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 son horario de invierno utilizar regularmente.
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* * * * * * *
Entonces, se han considerado todos los factores de corrección. Como puede ver, aquí no hay nada muy complicado y puede pasar a los cálculos de forma segura.
Un consejo más antes de empezar con los cálculos. Todo será mucho más sencillo si primero elaboras una tabla, en cuya primera columna indicas secuencialmente todas las habitaciones selladas de la casa o apartamento. A continuación, coloque los datos necesarios para los cálculos en columnas. Por ejemplo, en la segunda columna está 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 crear un letrero de este tipo si tiene frente a usted un plano de su propiedad residencial. Está claro que en la última columna se ingresarán los valores calculados de la potencia térmica requerida para cada habitación.
La tabla se puede compilar en una aplicación de oficina o incluso simplemente dibujar en una hoja de papel. Y no se apresure a deshacerse de él después de realizar los cálculos: los indicadores de potencia térmica resultantes seguirán siendo útiles, por ejemplo, al comprar radiadores de calefacción o aparatos eléctricos. dispositivos de calefacción, Usado como fuente de respaldo calor.
Para que la tarea de realizar dichos cálculos sea extremadamente sencilla para el lector, a continuación se encuentra una calculadora en línea especial. Con él, con los datos iniciales prerecogidos en una tabla, el cálculo tardará literalmente una cuestión de minutos.
Calculadora para calcular la potencia de calefacción necesaria para las instalaciones de una casa o apartamento.
Una elección competente de caldera le permitirá mantener una temperatura interior confortable durante la temporada de invierno. Una gran selección de dispositivos le permite seleccionar con mayor precisión el modelo deseado según los parámetros requeridos. Pero para garantizar el calor en la casa y al mismo tiempo evitar el desperdicio innecesario de recursos, es necesario saber calcular la potencia. Caldera de gas para calentar una casa privada.
una caldera de gas tipo de piso tiene más poder Fuente termosurs.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, dependiendo de la configuración del dispositivo y otros parámetros. Por ejemplo, un cálculo detallado puede tener en cuenta la altura del edificio y su eficiencia energética.
Variedades de modelos de calderas.
Las calderas se pueden dividir en dos tipos según el propósito de aplicación:
Circuito único– utilizado únicamente para calefacción;
Doble circuito– utilizado para calefacción, así como en sistemas de suministro de agua caliente.
Las unidades de un circuito tienen una estructura simple, compuesta por un quemador y un único intercambiador de calor.
En los sistemas de doble circuito, se proporciona principalmente la función de calentamiento de agua. Cuando se utiliza agua caliente, la calefacción se apaga automáticamente durante el uso. agua caliente para que el sistema no se sobrecargue. La ventaja de un sistema de doble circuito es su compacidad. Un complejo de calefacción de este tipo requiere mucho menos espacio que si los sistemas de apoyo agua caliente y la calefacción se utilizaban por separado.
Los modelos de calderas a menudo se dividen según el método de ubicación.
Dependiendo de su tipología, las calderas se pueden instalar de diferentes formas. Puedes elegir un modelo con montaje en pared o instalado en el suelo. Todo depende de las preferencias del propietario de la casa, la capacidad y funcionalidad de la habitación en la que se ubicará la caldera. El método de instalación de la caldera también se ve afectado por su potencia. P.ej, calderas de suelo Tienen más potencia en comparación con los modelos de pared.
Además de las diferencias fundamentales en los propósitos de aplicación y métodos de colocación calderas de gas También difieren en sus métodos de control. Hay modelos con control electrónico y mecánico. Los sistemas electrónicos sólo pueden funcionar en hogares con acceso constante a la red eléctrica.
En nuestro sitio web puede encontrar contactos de empresas constructoras que ofrecen servicios de aislamiento de viviendas. Puede comunicarse directamente con los representantes visitando la exposición de casas "Low-Rise Country".
Cálculos de potencia típicos para dispositivos.
No existe un algoritmo único para calcular calderas de circuito simple y doble; cada sistema debe seleccionarse por separado.
Fórmula para un proyecto típico.
Al calcular la potencia requerida para calentar una casa construida de acuerdo con un diseño estándar, es decir, con una altura de habitación de no más de 3 metros, no se tiene en cuenta el volumen de las instalaciones y el indicador de potencia se calcula de la siguiente manera:
Determinar el específico energía térmica: Mente = 1 kW/10 m 2 ;
Rm = Mente * P * Kr, donde
P – un valor igual a la suma de las áreas de los 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;
Situado en carril central – 1,2;
Norte – 2.0.
Para la región de Moscú, se toma un valor de coeficiente de 1,5.
Esta técnica no refleja los principales factores que influyen en el microclima de la casa y solo muestra aproximadamente cómo calcular la potencia de una caldera de gas para una casa privada.
Algunos fabricantes dan recomendaciones, pero para cálculos precisos aún recomiendan contactar a especialistas. Fuente parki48.ru
Ejemplo de cálculo para un dispositivo de circuito único instalado en una habitación con un área de 100 m2, ubicada en la región de Moscú:
Рм = 1/10 * 100 * 1,5 = 15 (kW)
Cálculos para dispositivos de doble circuito.
Los dispositivos de doble circuito tienen siguiente principio comportamiento. Para la calefacción, el agua se calienta y se suministra a través del sistema de calefacción a los radiadores, que liberan calor. ambiente e, calentando así las habitaciones y enfriándolas. Al enfriarse, el agua regresa para calentarse. Así, el agua circula por el circuito del sistema de calefacción, pasa por ciclos de calentamiento y se transfiere a los radiadores. En el momento en que la temperatura ambiente llega a ser igual a la configurada, la caldera entra en modo de espera durante un tiempo, es decir, Deja de calentar temporalmente el agua y luego comienza a calentarla nuevamente.
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 suma otro 20% del valor calculado a la potencia resultante.
Un ejemplo de cálculo para un dispositivo de dos circuitos que se instala en una habitación con un área de 100 m2; el coeficiente se toma para la región de Moscú:
R m = 1/10 * 100 * 1,5 = 15 (kW)
Ptotal = 15 + 15*20% = 18 (kW)
Factores adicionales que se tienen en cuenta al instalar la caldera.
En la construcción también existe el concepto de eficiencia energética de un edificio, es decir, cuánto calor libera 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 le ayudará a comprender cómo calcular con mayor precisión la potencia de una caldera de gas para una casa:
El nivel más bajo de transferencia de calor, correspondiente a un valor K p de 0,6 a 0,9, se asigna a los edificios hechos de materiales modernos, con suelos, paredes y techo aislados;
K p es igual a 1,0 a 1,9, si las paredes exteriores del edificio están aisladas, el techo está aislado;
K p es igual a 2,0 a 2,9 en casas sin aislamiento, por ejemplo, casas de ladrillo con mampostería simple;
K p es igual a 3,0 a 4,0 en habitaciones no aisladas, en las que el nivel de aislamiento térmico es bajo.
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 – factor de seguridad.
La potencia de la caldera, teniendo en cuenta el coeficiente de disipación, se calcula multiplicando el nivel calculado de pérdida de calor por el factor de seguridad (generalmente del 15% al 20%, luego se multiplica por 1,15 y 1,20, respectivamente).
Esta técnica le permite determinar con mayor precisión el rendimiento y, por lo tanto, abordar la cuestión de la elección de una caldera de la manera más eficiente posible.
¿Qué sucede si calcula incorrectamente la potencia requerida?
Aún así, vale la pena elegir una caldera que corresponda a la potencia necesaria para calentar el edificio. Esta será la mejor opción, ya que en primer lugar adquirir una caldera que no se corresponde con el nivel de potencia puede acarrear dos tipos de problemas:
Una caldera de baja potencia siempre funcionará al límite, intentando calentar la habitación a la temperatura establecida, y puede fallar rápidamente;
Aparato con exceso nivel alto la energía cuesta más e incluso en modo económico consume más gasolina que un dispositivo menos potente.
Calculadora para calcular la potencia de la caldera.
Para aquellos a quienes no les gusta hacer cálculos, aunque no sean muy complicados, una calculadora especial les ayudará a calcular una caldera para calentar su hogar: una aplicación gratuita en línea.
Interfaz calculadora online Cálculo de potencia de la caldera. Fuente idn37.ru.
Como regla general, el servicio de cálculo requiere que complete todos los campos que lo ayudarán 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 calentamiento.
A continuación, conviene completar información sobre el tipo de acristalamiento, el nivel de aislamiento térmico de paredes, suelos y techos. Como parámetros adicionales, también se tiene en cuenta la altura a la que se encuentra el techo en la habitación y se ingresa información sobre la cantidad de paredes que interactúan con la calle. Se tiene en cuenta el número de plantas del edificio y la presencia de estructuras en la parte superior de la casa.
Después de ingresar los campos requeridos, el botón de cálculo se vuelve "activo" y puede obtener el cálculo haciendo clic en el botón correspondiente. Para comprobar la información recibida, puede utilizar fórmulas de cálculo.
Descripción del video
Para ver cómo calcular la potencia de una caldera de gas, mira el vídeo:
Ventajas de utilizar calderas de gas.
Los equipos de gas tienen una serie de ventajas y desventajas. Las ventajas incluyen:
posibilidad de automatización parcial del proceso de funcionamiento de la caldera;
a diferencia de otras fuentes de energía, el gas natural tiene un bajo costo;
Los dispositivos no requieren mantenimiento frecuente.
Las desventajas de los sistemas de gas incluyen el alto riesgo de explosión del gas; sin embargo, con un almacenamiento adecuado cilindros de gas, implementación oportuna Mantenimiento, este riesgo es mínimo.
En nuestro sitio web podrá familiarizarse con empresas constructoras que ofrecen servicios de conexión de equipos eléctricos y de gas. Puede comunicarse 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 equipo de gas Deben ser seleccionados e instalados por profesionales. En este caso, recibirá un dispositivo sin problemas que funcionará correctamente durante muchos años.
En el proceso de construcción de cualquier casa, tarde o temprano surge la pregunta: ¿cómo calcular correctamente el sistema de calefacción? Este problema actual nunca agotará sus recursos, porque si compras una caldera con menos potencia de la necesaria, tendrás que esforzarte mucho en crear una calefacción secundaria con radiadores de gasóleo e infrarrojos, pistolas de calor y chimeneas eléctricas.
Además, el mantenimiento mensual, debido a la costosa electricidad, le costará un buen centavo. Lo mismo sucederá si compras una caldera de mayor potencia, que funcionará a la mitad de potencia y no consumirá menos combustible.
Nuestra calculadora para calcular la calefacción de una casa privada le ayudará a evitar errores comunes entre los constructores novatos. Recibirá el valor de la pérdida de calor y la producción de calor requerida de la caldera lo más cerca posible de la realidad de acuerdo con los datos actuales de SNiP y SP (códigos de reglas).
La principal ventaja de la calculadora en el sitio es la confiabilidad de los datos calculados y la ausencia de cálculos manuales, todo el proceso está automatizado, los parámetros iniciales son lo más generalizados posible, puede ver fácilmente sus valores en el plan de tu casa o complétalas según tu propia experiencia.
Cálculo de una caldera para calentar una casa particular.
Con nuestra calculadora de cálculo de calefacción para una casa privada, podrá averiguar fácilmente la potencia necesaria de la caldera para calentar su acogedor "nido".
Como recuerdas, para calcular la tasa de pérdida de calor es necesario conocer varios valores de los componentes principales de la casa, que en conjunto representan más del 90% de las pérdidas totales. Para su comodidad, hemos agregado a la calculadora solo aquellos campos que puede completar sin conocimientos especiales:
- acristalamiento;
- aislamiento térmico;
- relación de área de ventana a piso;
- temperatura exterior;
- número de paredes que dan al exterior;
- qué habitación está encima de la que se está calculando;
- altura de la habitación;
- área de la habitación.
Después de recibir el valor de la pérdida de calor en la casa, para calcular la potencia requerida de la caldera, se toma un factor de corrección de 1,2.
Cómo usar la calculadora
Recuerde que cuanto más grueso sea el acristalamiento y mejor sea el aislamiento térmico, menor será la potencia calorífica necesaria.
Para obtener resultados, debe responder las siguientes preguntas:
- Elija uno de los tipos de acristalamiento propuestos (triple o doble acristalamiento, vidrio normal de dos cámaras).
- ¿Cómo están aisladas tus paredes? Buen aislamiento grueso elaborado con un par de capas de lana mineral, poliestireno expandido, EPS para el norte y Siberia. Tal vez vivas en Rusia Central y una capa de aislamiento te sea suficiente. O usted es uno de los que está construyendo una casa en las regiones del sur y le convienen los ladrillos huecos dobles.
- ¿Cuál es la relación entre ventana y área de piso, en %? Si no conoces este valor, se calcula de manera muy sencilla: divide el área del piso por el área de la ventana y multiplica por 100%.
- Introduzca la temperatura mínima en periodo de invierno durante un par de temporadas y redondear. No es necesario utilizar la temperatura media en invierno, de lo contrario corre el riesgo de instalar una caldera de menor potencia y la casa no se calentará lo suficiente.
- ¿Estamos calculando para toda la casa o sólo para una pared?
- ¿Qué hay encima de nuestras instalaciones? Si tiene una casa de un piso, elija el tipo de ático (frío o cálido), si es el segundo piso, luego una habitación con calefacción.
- La altura de los techos y el área de la habitación son necesarios para calcular el volumen del apartamento, que a su vez es la base de todos los cálculos.
Ejemplo de cálculo:
- casa de un piso en la región de Kaliningrado;
- la longitud de las paredes es de 15 y 10 m, aisladas con una capa de lana mineral;
- altura del techo 3 m;
- 6 ventanas de 5 m2 cada una con doble acristalamiento;
- la temperatura mínima de los últimos 10 años es de 26 grados;
- calculamos para las 4 paredes;
- un ático cálido y climatizado arriba;
El área de nuestra casa es de 150 m2 y el área de las ventanas es de 30 m2. Relación 30/150*100=20% entre ventanas y suelo.
Sabemos todo lo demás, seleccionamos los campos correspondientes en la calculadora y obtenemos que nuestra casa perderá 26,79 kW de calor.
26,79*1,2=32,15 kW - la potencia de calefacción requerida de la caldera.
Sistema de calefacción de bricolaje
Es imposible calcular el circuito de calefacción de una casa privada sin evaluar la pérdida de calor de las estructuras circundantes.
Rusia suele tener inviernos largos y fríos y los edificios pierden calor debido a los cambios de temperatura dentro y fuera de las instalaciones. Cuanto mayor sea el área de la casa, estructuras de cerramiento y pasantes (techos, ventanas, puertas), mayor será la pérdida de calor. El material y espesor de las paredes, la presencia o ausencia de aislamiento térmico tienen una influencia significativa.
Por ejemplo, las paredes de madera y hormigón celular tienen una conductividad térmica mucho menor que la del ladrillo. Como aislamiento se utilizan materiales con máxima resistencia térmica ( lana mineral, espuma de poliestireno).
Antes de crear un sistema de calefacción en casa, debe considerar cuidadosamente todos los aspectos organizativos y puntos tecnicos, para que inmediatamente después de la construcción de la “caja”, podamos comenzar la fase final de construcción y no posponer la tan esperada ocupación por muchos meses.
La calefacción en una casa particular se basa en "tres elefantes":
- elemento calefactor (caldera);
- sistema de tuberías;
- radiadores.
¿Qué caldera es mejor elegir para tu hogar?
Las calderas de calefacción son el componente principal de todo el sistema. Son ellos los que aportarán calidez a tu hogar, por lo que hay que tener especial cuidado a la hora de elegirlos. Según el tipo de alimento se dividen en:
- eléctrico;
- combustible sólido;
- combustible líquido;
- gas.
Cada uno de ellos tiene un número. ventajas significativas y deficiencias.
- Calderas electricasNo han ganado mucha popularidad, principalmente debido a su costo relativamente alto y sus altos costos de mantenimiento. Las tarifas eléctricas dejan mucho que desear y existe la posibilidad de que se rompan las líneas eléctricas, lo que podría dejar tu casa sin calefacción.
- Combustible sólidocalderasA menudo se utiliza en pueblos y ciudades remotas donde no hay redes de comunicación centralizadas. Calientan agua con madera, briquetas y carbón. Una desventaja importante es la necesidad de un control constante del combustible, si el combustible se quema y no hay tiempo para reponer las existencias, la casa dejará de calentarse. En los modelos modernos, este problema se resuelve gracias al alimentador automático, pero el precio de estos dispositivos es increíblemente alto.
- Calderas de combustible líquido, en la gran mayoría de los casos, trabajan para combustible diesel. Tienen un rendimiento excelente debido a la alta eficiencia de combustible, pero precio alto La demanda de materias primas y la necesidad de depósitos de diésel limitan a muchos compradores.
- La solución más óptima para casa de Campo son calderas de gas. Porque talla pequeña, los bajos precios del gas y la alta transferencia de calor, se han ganado la confianza de la mayoría de la población.
¿Cómo elegir tuberías de calefacción?
La red de calefacción alimenta todos los dispositivos de calefacción de la casa. Según el material de fabricación, se dividen en:
- metal;
- metal-plástico;
- el plastico.
Tubos metálicos los más difíciles de instalar (debido a la necesidad de soldar las costuras), son susceptibles a la corrosión, son pesados y costosos. Las ventajas son alta resistencia, resistencia a cambios de temperatura y la capacidad de soportar altas presiones. Se utilizan en Edificio de apartamentos, en construcción privada no es práctico utilizarlos.
Tubos de polímero fabricados de metal-plástico y polipropileno son muy similares en sus parámetros. Ligereza del material, ductilidad, ausencia de corrosión, supresión de ruido y, por supuesto, precio bajo. La única diferencia entre los primeros es la presencia de una capa de aluminio entre dos capas de plástico, por lo que aumenta la conductividad térmica. Por lo tanto, las tuberías de metal y plástico se utilizan para calefacción y tuberías de plástico para suministro de agua.
Elegir radiadores para el hogar
El último elemento de un sistema de calefacción clásico son los radiadores. También se dividen según material en los siguientes grupos:
- hierro fundido;
- acero;
- aluminio.
Hierro fundido Las baterías son familiares para todos desde la infancia, porque estaban instaladas en casi todos los edificios de apartamentos. Tienen una alta capacidad calorífica (tardan mucho en enfriarse) y son resistentes a los cambios de temperatura y presión en el sistema. La desventaja es el alto precio, la fragilidad y la complejidad de la instalación.
fueron reemplazados acero radiadores. Una amplia variedad de formas y tamaños, bajo costo y facilidad de instalación han contribuido a su adopción generalizada. Sin embargo, también tienen sus inconvenientes. Debido a su baja capacidad térmica, las baterías se enfrían rápidamente y su delgado cuerpo no permite su uso en redes de alta presión.
Recientemente, calentadores hechos de aluminio. Su principal ventaja es la alta transferencia de calor, lo que permite calentar la habitación a una temperatura aceptable en 10-15 minutos. Sin embargo, son exigentes con el refrigerante si dentro del sistema hay grandes cantidades contiene álcali o ácido, la vida útil del radiador se reduce significativamente.
Utilice las herramientas propuestas para calcular la calefacción de una casa particular y diseñar un sistema de calefacción que calentará su hogar de manera eficiente, confiable y durante mucho tiempo, incluso en los inviernos más duros.
La calefacción autónoma para una vivienda privada es asequible, cómoda y variada. Puedes instalar una caldera de gas y no depender de los caprichos de la naturaleza ni de fallos en el sistema de calefacción central. Lo principal es elegir el equipo adecuado y calcular la potencia de calefacción de la caldera. Si la potencia excede las necesidades de calefacción de la habitación, se desperdiciará el dinero para instalar la unidad. Para que el sistema de suministro de calor sea cómodo y financieramente rentable, en la etapa de diseño es necesario calcular la potencia de la caldera de calefacción de gas.
Valores básicos para calcular la potencia de calefacción.
La forma más sencilla de obtener datos sobre el rendimiento de calefacción de una caldera por área de la casa: tomar 1 kW de potencia por cada 10 m2. metro. Sin embargo, esta fórmula tiene errores graves, porque no se tienen en cuenta las tecnologías de construcción modernas, el tipo de terreno, los cambios de temperatura, el nivel de aislamiento térmico, el uso de ventanas de doble acristalamiento, etc.
Para realizar un cálculo más preciso de la potencia de calefacción de la caldera, es necesario tener en cuenta una serie de factores importantes influyendo en el resultado final:
- dimensiones del espacio habitable;
- grado de aislamiento de la casa;
- 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;
- relación de área estructuras portantes y aberturas;
- Pérdida de calor del edificio.
en casas con ventilación forzada El cálculo de la potencia calorífica de la caldera debe tener en cuenta la cantidad de energía necesaria para calentar el aire. Los expertos recomiendan hacer un espacio del 20% al utilizar la potencia calorífica resultante de la caldera en caso de situaciones imprevistas, frío intenso o disminución de la presión del gas en el sistema.
Un aumento irrazonable de la potencia térmica puede reducir la eficiencia de la unidad de calefacción, aumentar el costo de compra de elementos del sistema y provocar un rápido desgaste de los componentes. Por eso es tan importante calcular correctamente la potencia de la caldera de calefacción y aplicarla a la vivienda especificada. Los datos se pueden obtener utilizando la fórmula simple W=S*W beat, donde S es el área de la casa, W es la potencia de fábrica de la caldera, W beat es la potencia específica para los cálculos en una determinada zona climática, se puede ajustar según las características de la región del usuario. El resultado debe redondearse a de gran importancia en condiciones de fuga de calor en la casa.
Para aquellos que no quieran perder el tiempo en cálculos matemáticos, pueden utilizar la calculadora online de potencia de caldera de gas. Simplemente ingrese datos individuales sobre las características de la habitación y reciba una respuesta preparada.
Fórmula para obtener la potencia del sistema de calefacción.
La calculadora online de potencia de caldera de calefacción permite obtener el resultado requerido en cuestión de segundos, teniendo en cuenta todas las características anteriores que inciden en el resultado final de los datos obtenidos. Para utilizar correctamente un programa de este tipo, debe 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 área del piso y la abertura de la ventana, la temperatura promedio fuera de la casa. , el número de paredes laterales, el tipo y área de la habitación. Y luego haga clic en el botón "Calcular" y obtenga el resultado de la pérdida de calor y la producción de calor de la caldera.
Crear un sistema de calefacción en propia casa o incluso en un apartamento de la ciudad: una ocupación extremadamente responsable. Sería completamente irrazonable comprar equipo de caldera, como dicen, "a ojo", es decir, sin tener en cuenta todas las características de la vivienda. En este caso, es muy posible que se encuentre en dos extremos: o la potencia de la caldera no será suficiente: el equipo funcionará "al máximo", sin pausas, pero aún no dará el resultado esperado, o, en por el contrario, se comprará un dispositivo demasiado caro, cuyas capacidades permanecerán sin cambios.
Pero eso no es todo. No es suficiente comprar correctamente la caldera de calefacción necesaria; es muy importante seleccionar de manera óptima y organizar correctamente los dispositivos de intercambio de calor en las instalaciones: radiadores, convectores o "pisos cálidos". Y nuevamente, confiar únicamente en su intuición o en los “buenos consejos” de sus vecinos no es la opción más razonable. En una palabra, es imposible prescindir de ciertos cálculos.
Por supuesto, lo ideal es que estos cálculos térmicos los realicen especialistas adecuados, pero esto suele costar mucho dinero. ¿No es divertido intentar hacerlo tú mismo? Esta publicación mostrará en detalle cómo se calcula la calefacción en función del área de la habitación, teniendo en cuenta muchos matices importantes. Por analogía, será posible realizar los cálculos necesarios integrados en esta página. La técnica no se puede llamar completamente "sin pecado", sin embargo, aún le permite obtener resultados con un grado de precisión completamente aceptable.
Los métodos de cálculo más simples.
Para que el sistema de calefacción cree condiciones de vida cómodas durante la estación fría, debe realizar dos tareas principales. Estas funciones están estrechamente relacionadas entre sí y su división es muy condicional.
- El primero es mantener Nivel óptimo Temperatura del aire en todo el volumen de la habitación calentada. Por supuesto, el nivel de temperatura puede variar algo con la altitud, pero esta diferencia no debería ser significativa. Una temperatura promedio de +20 °C se considera bastante cómoda; esta es la temperatura que generalmente se toma como temperatura inicial en los cálculos térmicos.
En otras palabras, el sistema de calefacción debe poder calentar una determinada cantidad de aire.
Si lo abordamos con total precisión, entonces, por habitaciones separadas En los edificios residenciales, se han establecido estándares para el microclima requerido; están definidos por GOST 30494-96. Un extracto de este documento se encuentra en la siguiente tabla:
| Propósito de la habitación | Temperatura del aire, °C | Humedad relativa, % | Velocidad del aire, m/s | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| óptimo | aceptable | óptimo | permitido, máx. | óptimo, máximo | permitido, máx. | |
| Para la temporada de frio | ||||||
| Sala de estar | 20÷22 | 18÷24 (20÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Lo mismo, pero por salas 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 |
| Cuarto de baño, WC combinado. | 24÷26 | 18÷26 | n/n | n/n | 0.15 | 0.2 |
| Instalaciones para sesiones de recreación y estudio. | 20÷22 | 18÷24 | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Corredor entre apartamentos | 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 |
| Trasteros | 16÷18 | 12÷22 | n/n | n/n | n/n | n/n |
| Para la temporada cálida (Estándar solo para locales residenciales. Para otros, no estandarizado) | ||||||
| Sala de estar | 22÷25 | 20÷28 | 60÷30 | 65 | 0.2 | 0.3 |
- El segundo es la compensación de las pérdidas de calor a través de los elementos estructurales de los edificios.
El "enemigo" más importante del sistema de calefacción es la pérdida de calor a través de las estructuras del edificio.
Lamentablemente, la pérdida de calor es el "rival" más serio de cualquier sistema de calefacción. Se pueden reducir a un mínimo, pero incluso con un aislamiento térmico de la más alta calidad todavía no es posible deshacerse de ellos por completo. Las fugas de energía térmica ocurren en todas direcciones; su distribución aproximada se muestra en la tabla:
| Elemento de diseño del edificio. | Valor aproximado de pérdida de calor. |
|---|---|
| Cimientos, pisos en el suelo o sobre habitaciones del sótano (sótano) sin calefacción | del 5 al 10% |
| “Puentes fríos” a través de juntas mal aisladas de estructuras de edificios | del 5 al 10% |
| Puntos de entrada de servicios públicos (alcantarillado, suministro de agua, tubos 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%, de los cuales 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 determinada potencia térmica, y este potencial no sólo debe satisfacer las necesidades generales del edificio (apartamento), sino también distribuirse correctamente entre las habitaciones, de acuerdo con sus área y una serie de otros factores importantes.
Por lo general, el cálculo se realiza en la dirección "de pequeño a grande". En pocas palabras, se calcula la cantidad requerida de energía térmica para cada habitación con calefacción, se suman los valores obtenidos, se suma 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 de cada habitación se convertirán en el punto de partida para calcular la cantidad requerida de radiadores.
El método más simplificado y más utilizado en un entorno no profesional es adoptar una norma de 100 W de energía térmica por metro cuadrado de superficie:
La forma más primitiva de calcular es la relación de 100 W/m².
q = S× 100
q– potencia de calefacción necesaria para la habitación;
S– superficie de la habitación (m²);
100 — potencia específica por unidad de superficie (W/m²).
Por ejemplo, una habitación de 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 evidentemente muy sencillo, pero muy imperfecto. Vale la pena mencionar de inmediato que es aplicable condicionalmente solo cuando altura estándar techos: aproximadamente 2,7 m (aceptable, 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 potencia específico se calcula por metro cúbico. Se toma igual a 41 W/m³ para hormigón armado. casa de paneles, o 34 W/m³ - de 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 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 ya tiene en cuenta no sólo todas las dimensiones lineales de la habitación, sino también, hasta cierto punto, las características de las paredes.
Pero aún así, todavía está lejos de ser una precisión real: muchos matices están "fuera de paréntesis". En la siguiente sección de la publicación se explica cómo realizar cálculos más cercanos a las condiciones reales.
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Realización de cálculos de la potencia térmica requerida teniendo en cuenta las características del local.
Los algoritmos de cálculo discutidos anteriormente pueden ser útiles para una “estimación” inicial, pero aun así debes confiar completamente en ellos con mucha precaución. Incluso para una persona que no entiende nada sobre ingeniería de calefacción de edificios, los valores promedio indicados pueden parecer dudosos: no pueden ser iguales, digamos, para el territorio de Krasnodar y para la región de Arkhangelsk. Además, la habitación es diferente: una está ubicada en la esquina de la casa, es decir, tiene dos paredes externas, y la otra está protegida de 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 propias ventanas pueden diferir en el material de fabricación y otras características de diseño. Y esta no es una lista completa, simplemente estas 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 perezoso, sino realizar un cálculo más exhaustivo. Créame, utilizando el método propuesto en el artículo, esto no será tan difícil.
Principios generales y fórmula de cálculo.
Los cálculos se basarán en la misma proporción: 100 W por 1 metro cuadrado. Pero la fórmula en sí está "recubierta" por un número considerable de diversos 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 forma completamente arbitraria, en orden alfabético y no tienen relación con ninguna cantidad aceptada estándar en física. El significado de cada coeficiente se discutirá por separado.
- "a" es un coeficiente que tiene en cuenta el número de paredes exteriores de una habitación en particular.
Evidentemente, cuantas más paredes exteriores haya en una habitación, mayor será el área a través de la cual se produce la pérdida de calor. Además, la presencia de dos o más paredes exteriores también significa esquinas, lugares extremadamente vulnerables en términos de la formación de "puentes fríos". El coeficiente "a" corregirá esta característica específica de la habitación.
El coeficiente se toma igual a:
- muros exteriores No (espacio interior): a = 0,8;
- pared externa uno: a = 1,0;
- muros exteriores dos: a = 1,2;
- muros exteriores tres: a = 1,4.
- "b" es un coeficiente que tiene en cuenta la ubicación de las paredes exteriores de la habitación en relación con los puntos cardinales.
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Incluso en los días más fríos del invierno energía solar todavía tiene un impacto en el equilibrio de temperatura en el edificio. Es bastante natural que el lado de la casa que mira al sur reciba algo de calor de los rayos del sol y la pérdida de calor a través de él sea menor.
Pero las paredes y ventanas que dan al norte “nunca ven” el sol. La parte este de la casa, aunque “agarra” la mañana rayos de sol, todavía no recibe ningún calentamiento efectivo de ellos.
En base a esto, introducimos el coeficiente “b”:
- las paredes exteriores de la habitación dan Norte o Este: segundo = 1,1;
- las paredes exteriores de la habitación están orientadas hacia Sur o Oeste: b = 1,0.
- "c" es un coeficiente que tiene en cuenta la ubicación de la habitación en relación con la "rosa de los vientos" de invierno
Quizás esta modificación no sea tan obligatoria para las casas ubicadas en zonas protegidas de los vientos. Pero a veces los vientos predominantes del invierno pueden provocar sus propios “ajustes duros” en el equilibrio térmico de un edificio. Naturalmente, el lado de barlovento, es decir, “expuesto” al viento, perderá significativamente más cuerpo en comparación con el lado opuesto de sotavento.
A partir de los resultados de las observaciones meteorológicas a largo plazo en cualquier región, se elabora la llamada "rosa de los vientos", un diagrama gráfico que muestra las direcciones predominantes del viento en invierno y Hora de verano del año. Esta información se puede obtener de su servicio meteorológico local. Sin embargo, muchos residentes, sin meteorólogos, saben muy bien dónde soplan predominantemente los vientos en invierno y de qué lado de la casa suelen barrer los ventisqueros más profundos.
Si deseas realizar cálculos con mayor precisión, puedes 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;
- paredes ubicadas paralelas a la dirección del viento: c = 1,1.
- “d” es un factor de corrección que tiene en cuenta 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 las lecturas del termómetro “bailan” en un rango determinado, pero para cada región existe un indicador promedio de las temperaturas más altas. temperaturas bajas, característico del período de cinco días más frío del año (normalmente esto es típico de enero). Por ejemplo, a continuación se muestra un diagrama de mapa del territorio de Rusia, en el que se muestran valores aproximados en colores.
Normalmente, este valor es fácil de aclarar en el servicio meteorológico regional, pero, en principio, puede confiar en sus propias observaciones.
Entonces, el coeficiente "d", que tiene en cuenta las características climáticas de la región, para nuestros cálculos se considera igual a:
— desde – 35 °C y menos: re = 1,5;
— de – 30 °С a – 34 °С: re = 1,3;
— de – 25 °С a – 29 °С: re = 1,2;
— de – 20 °С a – 24 °С: re = 1,1;
— de – 15 °С a – 19 °С: re = 1,0;
— de – 10 °С a – 14 °С: re = 0,9;
- no más frío - 10 °C: re = 0,7.
- "e" es un coeficiente que tiene en cuenta el grado de aislamiento de las paredes exteriores.
El valor total de las pérdidas de calor de un edificio está directamente relacionado con el grado de aislamiento de todas las estructuras del edificio. Uno de los "líderes" en pérdida de calor son las paredes. Por tanto, el valor de la potencia térmica necesaria para mantener unas condiciones de vida confortables en una 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 tienen aislamiento: mi = 1,27;
- grado medio de aislamiento: las paredes hechas de dos ladrillos o su aislamiento térmico superficial están provistos de otros materiales aislantes: mi = 1,0;
— el aislamiento se realizó con alta calidad, según cálculos de ingeniería térmica: mi = 0,85.
A continuación, en el transcurso de esta publicación, se darán recomendaciones sobre cómo determinar el grado de aislamiento de 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 lo tanto, la potencia térmica para calentar una habitación específica de la misma área también diferirá en este parámetro.
no lo hará gran error aceptar los siguientes valores del factor de corrección “f”:
— alturas de techo hasta 2,7 m: f = 1,0;
— altura del flujo de 2,8 a 3,0 m: f = 1,05;
- alturas de techo de 3,1 a 3,5 m: f = 1,1;
— alturas de techo de 3,6 a 4,0 m: f = 1,15;
- altura del techo superior a 4,1 m: f = 1,2.
- « g" es un coeficiente que tiene 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. Esto significa que es necesario hacer algunos ajustes para tener en cuenta esta característica de una habitación en particular. El factor de corrección “g” se puede tomar igual a:
- suelo frío en el suelo o encima de una habitación sin calefacción (por ejemplo, un sótano o un sótano): gramo= 1,4 ;
- suelo aislado en el suelo o encima de una habitación sin calefacción: gramo= 1,2 ;
— la habitación climatizada se encuentra debajo: gramo= 1,0 .
- « h" es un coeficiente que tiene 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 una mayor pérdida de calor, lo que requerirá un aumento en la potencia de calefacción requerida. Introduzcamos el coeficiente "h", que tiene en cuenta esta característica de la habitación calculada:
— el ático “frío” se encuentra arriba: h = 1,0 ;
— encima hay un ático aislado u otra habitación aislada: h = 0,9 ;
— cualquier habitación con calefacción se encuentra en la parte superior: h = 0,8 .
- « i" - coeficiente que tiene en cuenta las características de diseño de las ventanas
Las ventanas son una de las “vías principales” para el flujo de calor. Naturalmente, mucho en este asunto depende de la calidad de la propia estructura de la ventana. Los viejos marcos de madera, que antes se instalaban universalmente en todas las casas, son significativamente inferiores en términos de aislamiento térmico a los modernos sistemas multicámara con ventanas de doble acristalamiento.
Sin palabras, está claro que las cualidades de aislamiento térmico de estas ventanas difieren significativamente.
Pero no existe una uniformidad total entre las ventanas PVH. Por ejemplo, una ventana de doble acristalamiento (con tres vasos) 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:
- estándar ventanas de madera con doble acristalamiento convencional: i = 1,27 ;
- sistemas de ventanas modernos con ventanas de doble acristalamiento de una sola cámara: i = 1,0 ;
— sistemas de ventanas modernos con ventanas de doble acristalamiento de dos o tres cámaras, incluidas las rellenas de argón: i = 0,85 .
- « j" - factor de corrección para el área total acristalada de la habitación
Por muy buenas que sean las ventanas, no será posible evitar por completo la pérdida de calor a través de ellas. Pero está bastante claro que no se puede comparar una ventana pequeña con acristalamiento panorámico casi toda la pared.
Primero necesitas encontrar la relación entre las áreas de todas las ventanas de la habitación y la habitación misma:
x = ∑SDE ACUERDO /SPAG
∑ SDE ACUERDO– área total de ventanas de la habitación;
SPAG– zona de la habitación.
Dependiendo del valor obtenido se determina el factor de corrección “j”:
— x = 0 ÷ 0,1 →j = 0,8 ;
— x = 0,11 ÷ 0,2 →j = 0,9 ;
— x = 0,21 ÷ 0,3 →j = 1,0 ;
— x = 0,31 ÷ 0,4 →j = 1,1 ;
— x = 0,41 ÷ 0,5 →j = 1,2 ;
- « k" - coeficiente que corrige la presencia de una puerta de entrada
Una puerta a la calle o a un balcón sin calefacción es siempre un "resquicio" adicional para el frío.
Puerta a la calle o balcón abierto es capaz de realizar ajustes en el equilibrio térmico de la habitación: cada apertura va acompañada de la penetración de un volumen considerable de aire frío en la habitación. Por lo tanto, tiene sentido tener en cuenta su presencia; para ello introducimos el coeficiente "k", que tomamos igual a:
- sin puerta: k = 1,0 ;
- una puerta a la calle o al balcón: k = 1,3 ;
- dos puertas a la calle o balcón: k = 1,7 .
- « l" - posibles modificaciones del esquema de conexión del radiador de calefacción
Quizás esto pueda parecer un detalle insignificante para algunos, pero aun así, ¿por qué no tener en cuenta de inmediato el diagrama de conexión planificado para los 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 los diferentes tipos de inserción de tuberías de suministro y retorno.
| Ilustración | Tipo de inserto de radiador | El valor del coeficiente "l" |
|---|---|---|
 | Conexión diagonal: alimentación desde arriba, retorno desde abajo | l = 1,0 |
 | Conexión unilateral: alimentación desde arriba, retorno desde abajo | l = 1,03 |
 | Conexión bidireccional: tanto de ida como de retorno desde abajo | l = 1,13 |
 | Conexión diagonal: alimentación desde abajo, retorno desde arriba | l = 1,25 |
 | Conexión unilateral: alimentación desde abajo, retorno desde arriba | l = 1,28 |
 | Conexión unidireccional, tanto de ida como de retorno desde abajo | l = 1,28 |
- « m" - factor de corrección para las peculiaridades del lugar de instalación de los radiadores de calefacción
Y finalmente, el último coeficiente, que también está relacionado con las peculiaridades de la conexión de radiadores de calefacción. Probablemente esté claro que si la batería se instala abiertamente y no está bloqueada por nada desde arriba o desde el frente, proporcionará la máxima transferencia de calor. Sin embargo, esta instalación no siempre es posible; más a menudo, los radiadores quedan parcialmente ocultos detrás de los alféizares de las ventanas. También son posibles otras opciones. Además, algunos propietarios, al intentar colocar elementos calefactores en el conjunto interior creado, los ocultan total o parcialmente con mamparas decorativas; esto también afecta significativamente la producción de calor.
Si existen ciertas "esquemas" de cómo y dónde se montarán los radiadores, esto también se puede tener en cuenta al realizar los cálculos introduciendo un coeficiente especial "m":
| Ilustración | Características de la instalación de radiadores. | El valor del coeficiente "m". |
|---|---|---|
| El radiador está ubicado abiertamente en la pared o no está cubierto por el alféizar de la ventana. | metro = 0,9 | |
| El radiador se cubre desde arriba con un alféizar o un estante. | metro = 1,0 | |
| El radiador está cubierto desde arriba por un nicho de pared que sobresale. | metro = 1,07 | |
| El radiador está cubierto desde arriba por el alféizar de la ventana (nicho) y desde el frente por una mampara decorativa. | metro = 1,12 | |
| El radiador está completamente encerrado en una carcasa decorativa. | metro = 1,2 |
Entonces, la fórmula de cálculo es clara. Seguramente algunos de los lectores inmediatamente se sorprenderán: dicen que es demasiado complicado y engorroso. Sin embargo, si se aborda el asunto de manera sistemática y ordenada, no hay rastro de complejidad.
Todo buen propietario debe tener un plano gráfico detallado de sus “posesiones” con las dimensiones indicadas, y normalmente orientadas a los puntos cardinales. Las características climáticas de la región son fáciles de aclarar. Solo queda recorrer todas las estancias con una cinta métrica y aclarar algunos de los matices de cada estancia. Características de la vivienda: “proximidad vertical” arriba y abajo, ubicación puertas de entrada, el esquema de instalación propuesto o existente para radiadores de calefacción; nadie, excepto los propietarios, lo sabe mejor.
Se recomienda crear inmediatamente una hoja de trabajo donde ingresar todos los datos necesarios para cada habitación. En él también se consignará el resultado de los cálculos. Bueno, los cálculos en sí serán ayudados por la calculadora incorporada, que ya contiene todos los coeficientes y proporciones mencionados anteriormente.
Si no se pudieron obtener algunos datos, entonces, por supuesto, no se pueden tener en cuenta, pero en este caso la calculadora "por defecto" calculará el resultado teniendo en cuenta las condiciones menos favorables.
Se puede ver con un ejemplo. Tenemos un plano de la casa (tomado de forma completamente arbitraria).
Región con temperaturas mínimas que oscilan entre -20 ÷ 25 °C. Predominio de vientos invernales = noreste. La casa es de una sola planta, con ático aislado. Suelos aislados en el suelo. Se ha seleccionado la conexión diagonal óptima de los radiadores que se instalarán debajo de los alféizares de las ventanas.
Creemos una tabla similar a esta:
| La habitación, su superficie, altura del techo. Aislamiento del suelo y “barrio” arriba y abajo | El número de muros exteriores y su ubicación principal con respecto a los puntos cardinales y la “rosa de los vientos”. Grado de aislamiento de la pared. | Número, tipo y tamaño de ventanas. | Disponibilidad de puertas de entrada (a la calle o al balcón) | Potencia térmica requerida (incluyendo 10% de reserva) |
|---|---|---|---|---|
| Superficie 78,5 m² | 10,87 kilovatios ≈ 11 kilovatios | |||
| 1. Pasillo. 3,18 m². Techo 2,8 m Suelo apoyado en el suelo. Arriba hay un ático aislado. | Uno, Sur, grado medio de aislamiento. Lado de sotavento | No | Uno | 0,52 kilovatios |
| 2. Salón. 6,2 m². Techo 2,9 m Suelo aislado a ras del suelo. Arriba: ático aislado | No | No | No | 0,62 kilovatios |
| 3. Cocina-comedor. 14,9 m². Techo 2,9 m Suelo a ras de suelo bien aislado. Arriba: ático aislado | Dos. Sur oeste. Grado medio de aislamiento. Lado de sotavento | Dos ventanas de doble acristalamiento de una sola cámara, 1200 × 900 mm | No | 2,22 kilovatios |
| 4. Habitación infantil. 18,3 m². Techo 2,8 m Suelo a ras de suelo bien aislado. Arriba: ático aislado | Dos, Noroeste. Alto grado de aislamiento. Barlovento | Dos ventanas de doble acristalamiento, 1400 × 1000 mm | No | 2,6 kilovatios |
| 5. Dormitorio. 13,8 m². Techo 2,8 m Suelo a ras de suelo bien aislado. Arriba: ático aislado | Dos, Norte, Este. Alto grado de aislamiento. Lado de barlovento | Ventana simple de doble acristalamiento, 1400 × 1000 mm | No | 1,73 kilovatios |
| 6. Salón. 18,0 m². Techo 2,8 m Suelo bien aislado. Arriba hay un ático aislado. | Dos, Este, Sur. Alto grado de aislamiento. Paralelo a la dirección del viento | Cuatro, ventana de doble acristalamiento, 1500 × 1200 mm | No | 2,59 kilovatios |
| 7. Baño combinado. 4,12 m². Techo 2,8 m Suelo 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 milímetros | No | 0,59 kilovatios |
| TOTAL: |
Luego, usando la calculadora a continuación, hacemos cálculos para cada habitación (ya teniendo en cuenta el 10% de reserva). No llevará mucho tiempo utilizar la aplicación recomendada. Después de eso, solo queda sumar los valores obtenidos para cada habitación; esta será la potencia total requerida del sistema de calefacción.
El resultado para cada habitación, por cierto, le ayudará a elegir la cantidad correcta de radiadores de calefacción; solo queda dividir por la potencia térmica específica de una sección y redondear.
