Heizkessel auswählen: Berechnung der Kesselleistung

Private Entwickler werden wahrscheinlich daran interessiert sein, wie die Leistung von Heizgeräten richtig berechnet werden kann. Der Artikel macht die Leser mit den Grundlagen der Methodik der wärmetechnischen Berechnungen vertraut, damit sich der Kauf eines Kessels nicht als unnötig teuer herausstellt und ein Haus im Winter zu kalt ist.

Heizkessel auswählen: Berechnung der Kesselleistung

Was bestimmt die benötigte Leistung

Jedes Gebäude ist aufgrund der darin ablaufenden wärmetechnischen Prozesse einzigartig. Die interessantesten Indikatoren bei der Auswahl einer Kesselleistung sind Wärmeverluste. Genau genommen muss die Kesselleistung der Wärmemenge entsprechen, die das Haus aufgrund des Temperaturunterschieds zwischen den beiden Umgebungen verlässt. Es gibt eine Reihe von Hauptgebieten mit den höchsten Leckraten:

  1. Dach- und Deckenplatte – bis zu 30%.
  2. Wände und Böden – bis zu 50%.
  3. Fenster und Türen – 15%.
  4. Belüftung – 5-10%.

Heizkessel auswählen: Berechnung der Kesselleistung

Um quantitative Werte für den Wärmeverlust festzulegen, können Sie alle Arten von Taschenrechnern verwenden. Genauere Daten werden durch Einzelberechnungen berechnet, für die sie von grundlegender Bedeutung sind:

  1. Dicke und Material von Wänden, Böden.
  2. Temperaturunterschied zwischen Außen- und Innenluft.
  3. Der Bereich der Umfassungsmauern.
  4. Anzahl der Türen und Fenster, Art der Glaseinheiten.
  5. Lüftungskapazität.
  6. Die Tiefe des Bodengefrierens, die durchschnittliche Windlast des Hauses und andere Faktoren.

Es gibt zwei Möglichkeiten, um die Nennleistung zu erreichen, die erforderlich ist, um eine angenehme Temperatur im Gebäude aufrechtzuerhalten. Die erste besteht in einer nahezu unbegrenzten Erhöhung der Kapazität von Heizgeräten. Die zweite Option beinhaltet eine detaillierte Untersuchung der thermotechnischen Merkmale des Hauses, die Berechnung des Wertes der Wärmeverluste für jede umschließende Ebene und die mögliche Beseitigung von Undichtigkeiten. In letzterem Aspekt wird die Wärmebildforschung von Räumlichkeiten und dem gesamten Haus immer relevanter..

Heizkessel auswählen: Berechnung der Kesselleistung

Berechnung der Gebäudewärmeverluste

Das Wesentliche der wärmetechnischen Berechnung lässt sich am einfachsten am Beispiel eines eher primitiven einstöckigen Gebäudes erklären. Die Anfangsdaten sind wie folgt:

  1. Gesamtfläche des Hauses: 100 m2.
  2. Deckenhöhe: 2,5 m.
  3. Wände: Porenbeton 30 cm.
  4. Überlappung: 25 cm dicke Holzbalken mit Mineralwollefüllung mit einer Dichte von 60 kg / m3.
  5. Wärmedämmung: externes, expandiertes Polystyrol mit einer Dicke von 50 mm.
  6. Belüftung: Luftaustausch bis 40 m3 in Stunde.
  7. Boden: monolithischer Beton mit 20 cm Füllung auf dem Boden aus zerkleinertem Blähton.

Gewünschte Temperatur im Haus: 23-25 ​​° C, in der Region beträgt die durchschnittliche Januar-Temperatur -5 …- 6 ° C. Da die Berechnung durchgeführt wird, um die maximale Leistung des Heizungssystems zu bestimmen, müssen diese Daten mit der niedrigsten Temperatur korreliert werden, die während des Jahres auftritt. Angenommen, es ist -25 ° С, die Berechnung für diesen Wert wird parallel durchgeführt.

Heizkessel auswählen: Berechnung der Kesselleistung

Der Einfachheit halber werden wir das Haus in vier Zonen von 25, 35 und 40 m unterteilen2, Verwenden Sie die Konturen der internen Partitionen als Richtlinie. Diese Aufteilung der Berechnungen in kleine Stufen erleichtert auch den Prozess..

Auf einer Fläche von 25 m2 Es gibt zwei Außenwände, deren Gesamtfläche 26,9 m beträgt2. Außerdem haben wir fast 25 m2 Boden und die gleiche Decke. Für jede Art von Gebäudehülle berechnen wir individuell nach folgender Formel:

  • Q.Schweiß = S x (& Dgr; T) x (1 + Q.ext1 + Q.ext2 + … + Q.addN) x K.posiert / R.Oger

Hier: S ist die Fläche eines einheitlichen Zauns (m2).

Q.ext – der Anteil zusätzlicher Verluste: durch Belüftung, Öffnen von Türen oder Kühlbrücken, auch bei Decken über 4 m..

ZUposiert – Tabellenwert des Positionskoeffizienten (Position) der Konstruktionsstruktur relativ zur Außenluft. In groben Berechnungen wird es gleich 1 genommen, abhängig von der Ausrichtung der Wand variiert es von 1,05 bis 1,1.

R.Oger – Beständigkeit gegen Wärmeübertragung, jedes Material ist anders (m2Kelvin / W).

Heizkessel auswählen: Berechnung der Kesselleistung

Wenn wir die uns bekannten Werte in die Formel einsetzen, erhalten wir:

  1. Für Etage Q.Schweiß = 25 x 14 x 1,22 x 1,06 / 0,853 = 0,53 kWh für die Durchschnittstemperatur (0,72 kWh für das Minimum).
  2. Für Decke Q.Schweiß = 25 x 27 x 1,95 x 1 / 1,3 = 1,01 kWh für die Durchschnittstemperatur (1,76 kWh für das Minimum).
  3. Für Wände Q.Schweiß = 26,9 x 30 x 1,85 x 1,05 / 1,12 = 1,44 kWh für die Durchschnittstemperatur (2,33 kWh für das Minimum).

Dementsprechend beträgt der Gesamtwärmeverlust der ersten Zone 2,98 kWh. Ohne zusätzliche Berechnungen erhöhen wir den Wärmeverlust des Raumes proportional um 25 m2 viermal mit durchschnittlich 11,92 kWh und einem Spitzenwärmeverlust von 19,24 kWh für das ganze Haus. Letzteres ist zwar die gewünschte Leistung des Heizkessels (sehr realitätsnah), aber nicht alles ist so einfach.

Arten von Energie – was sind die Unterschiede

Wenn Sie nicht bereit sind oder Ihr Haus nicht mit Erdwärme versorgen möchten, gibt es nur wenige Möglichkeiten, einen Energieträger auszuwählen: Strom, Gas oder feste Brennstoffe. In Bezug auf die letzten beiden kann eines eindeutig gesagt werden: Die Kesselausrüstung auf ihnen hat die Fähigkeit, nur einen bestimmten Teil des Brennstoffs in Nutzwärme umzuwandeln, der Rest wird verschwendet.

Heizkessel auswählen: Berechnung der Kesselleistung

Dafür gibt es mehrere Gründe: unvollständige Verbrennung von Kraftstoff, Verlust eines Teils der Wärme mit Verbrennungsprodukten, automatische Ausfälle, die zu einer Trägheitsüberhitzung führen. So wird bis zu einem Drittel des Geldes für die Gasheizung verschwendet, feste Brennstoffe weisen noch höhere Leckagen auf.

Elektrokessel haben diesen Nachteil nicht: Wie viele Kilowatt Leistung das Eingangskabel verfehlt hat, blieb fast die gleiche Menge im Haus, da die Energieumwandlung für fast alle Arten von Heizungen mit einem Wirkungsgrad von 99% durchgeführt wird.

Heizkessel auswählen: Berechnung der Kesselleistung

Was bestimmt den Wirkungsgrad des Kessels

Zunächst aus dem richtigen Download. Bei Gasanlagen ist dies die Brennerleistung, bei Festbrennstoffanlagen die Brennstoffmasse im Ofen. Wählen Sie die Kraftstoffmenge optimal so aus, dass die gesamte Verbrennungswärme von den Wärmetauschern aufgenommen werden kann.

Es ist sehr wichtig zu verstehen, dass je näher die Nennleistung des Kessels an der Spitze liegt, desto ausgeprägter sind die unvollständige Wärmeübertragung und die chemisch fehlerhafte Verbrennung. Es ist optimal, die Kesselleistung 20-25% höher als die erwartete Spitze zu wählen, damit die Ausrüstung nicht im Modus des verstärkten Antriebs arbeitet.

Heizkessel auswählen: Berechnung der Kesselleistung

Viel hängt auch von der Kesselkonstruktion ab. Moderne Geräte bieten Schutz gegen Wärmeverlust durch den Körper, eine kontinuierliche Umgebung des Ofens mit einem Kühlmittel und hocheffiziente automatische Steuerungssysteme. Vergessen Sie auch nicht die Bedeutung der Schubkontrolle: Der größte Teil des Kraftstoffs verbrennt nicht aufgrund von Sauerstoffmangel.

Automatisierungs- und Zusatzausrüstung

Es liegt an Ihnen: Nur um die Leistung des Kessels zu erhöhen oder um zu versuchen, seine Effizienz zu verbessern. Letzteres kann durch die Installation einer Automatisierung erreicht werden, die das Kühlmittel in optimalen Momenten hoher Temperaturdifferenz erwärmt und eine konstante Lufttemperatur beibehält. Die Effizienz der Erwärmung des Wassers im System kann auch durch Zwangsumwälzung und Überdruck erhöht werden..

Heizkessel auswählen: Berechnung der Kesselleistung

Es gibt ein beträchtliches Arsenal an Mitteln zur Nutzung der Restwärme – alle Arten von Rekuperatoren und Economizern. Wir können zuversichtlich sagen, dass solche Kesselanlagen bei Leistungen über 40 kW gut funktionieren, aber selbst in kleinerem Maßstab können die Anlagen sehr effektiv sein..

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