La puissance de la chaufferie est un paramètre de fonctionnement fiable. Calcul du schéma thermique de la chaufferie, choix de la taille standard et du nombre de chaudières

Les chaufferies peuvent différer par les tâches qui leur sont assignées. Il existe des sources de chaleur qui visent uniquement à fournir de la chaleur aux objets, il existe des sources d'eau chaude et des sources mixtes qui produisent à la fois de la chaleur et de l'eau chaude. Puisque les objets desservis par la chaufferie peuvent être différentes tailles et la consommation, alors pendant la construction, vous devez être particulièrement prudent lors du calcul de la puissance.

Puissance chaufferie – somme des charges

Pour déterminer correctement quelle chaudière vous devez acheter, vous devez prendre en compte un certain nombre de paramètres. Il s’agit notamment des caractéristiques de l’objet connecté, de ses besoins et du besoin de réserve. Dans le détail, la puissance de la chaufferie est constituée des grandeurs suivantes :

• Chauffage des locaux. Traditionnellement pris en fonction de la superficie. Mais il faut aussi tenir compte pertes de chaleur et inclure dans le calcul le pouvoir de les compenser ;
• Stock technologique. Ce poste comprend le chauffage de la chaufferie elle-même. Pour un fonctionnement stable de l'équipement, un certain régime thermique est requis. C'est indiqué dans le passeport du matériel ;
• Alimentation en eau chaude ;
• Action Existe-t-il des plans pour augmenter la surface chauffée ?
• Autres besoins. Est-il prévu de se raccorder à la chaufferie ? dépendances, piscines et autres locaux.

Souvent, lors de la construction, il est recommandé de régler la puissance de la chaufferie sur la base d'une proportion de 10 kW de puissance par 100 mètres carrés. Cependant, en réalité, le calcul de cette proportion est beaucoup plus difficile. Il est nécessaire de prendre en compte des facteurs tels que les « temps d'arrêt » des équipements pendant la saison creuse, les éventuelles fluctuations de consommation eau chaude, et vérifier également dans quelle mesure il est possible de compenser les déperditions thermiques du bâtiment avec la puissance de la chaufferie. Il est souvent plus économique de les éliminer par d’autres moyens. Sur la base de ce qui précède, il devient évident qu'il est plus rationnel de confier le calcul de la puissance à des spécialistes. Cela permettra d’économiser non seulement du temps, mais aussi de l’argent.

Le calcul du schéma thermique d'une chaufferie a pour but de déterminer la puissance thermique (puissance calorifique) requise de la chaufferie et de sélectionner le type, le nombre et la productivité des chaudières. Le calcul thermique permet également de déterminer les paramètres et les coûts de la vapeur et de l'eau, de sélectionner les tailles et les quantités d'équipements et de pompes installées dans la chaufferie, de sélectionner les aménagements, les automatismes et les équipements de sécurité. Le calcul thermique de la chaufferie doit être effectué conformément au SNiP N-35-76 « Installations de chaudières ». Normes de conception" (telles que modifiées en 1998 et 2007). Charges thermiques pour calculer et sélectionner les équipements de chaufferie, ils doivent être déterminés pour trois modes caractéristiques : hiver maximum -à la température extérieure moyenne pendant la période de cinq jours la plus froide ; le mois le plus froid -à la température extérieure moyenne pendant le mois le plus froid ; été -à la température de conception de l'air extérieur pendant la période chaude. Les températures moyennes et de conception de l'air extérieur indiquées sont prises conformément aux codes du bâtiment pour la climatologie et la géophysique du bâtiment et pour la conception du chauffage, de la ventilation et de la climatisation. Vous trouverez ci-dessous de brèves instructions pour les calculs pour les conditions hivernales maximales.

Dans le schéma thermique du système de chauffage industriel vapeur chaufferie, la pression de vapeur dans les chaudières est maintenue égale à la pression p, consommateur de production requis (voir Fig. 23.4). Cette vapeur est saturée à sec. Son enthalpie, sa température et l'enthalpie du condensat peuvent être trouvées dans les tableaux propriétés thermophysiques l'eau et la vapeur d'eau. Pression de vapeur bouche, utilisé pour chauffer l'eau du réseau, l'eau du système d'alimentation en eau chaude et l'air dans les appareils de chauffage, obtenu par étranglement de la vapeur sous pression r dans le réducteur de pression RK2. Son enthalpie ne diffère donc pas de l’enthalpie de la vapeur avant le réducteur de pression. Enthalpie et température de pression du condensat de vapeur bouche doit être déterminée à partir de tableaux pour cette pression. Enfin, de la vapeur avec une pression de 0,12 MPa entrant dans le dégazeur se forme partiellement dans le détendeur soufflage continu, et en partie obtenu par étranglement dans le réducteur de pression RK1. Par conséquent, en première approximation, son enthalpie doit être prise égale à la moyenne arithmétique des enthalpies du sol sec. vapeur saturéeà des pressions r et 0,12 MPa. L'enthalpie et la température du condensat de vapeur avec une pression de 0,12 MPa doivent être déterminées à partir de tableaux pour cette pression.

Puissance thermique la chaufferie est égale à la somme des puissances thermiques consommateurs technologiques, le chauffage, l'approvisionnement en eau chaude et la ventilation, ainsi que la consommation de chaleur pour propres besoins chaufferie

La puissance thermique des consommateurs technologiques est déterminée selon les données du passeport du fabricant ou calculée selon les données réelles sur processus technologique. Dans les calculs approximatifs, vous pouvez utiliser des données moyennes sur les taux de consommation de chaleur.

Pouce. 19 définit la procédure de calcul de la puissance thermique pour les différents consommateurs. La puissance thermique maximale (calculée) de chauffage des locaux industriels, résidentiels et administratifs est déterminée en fonction du volume des bâtiments, des valeurs calculées de la température de l'air extérieur et de l'air dans chaque bâtiment. La puissance thermique maximale de ventilation est également calculée. bâtiments industriels. Ventilation forcée non prévu dans le développement résidentiel. Après avoir déterminé la puissance thermique de chaque consommateur, leur consommation de vapeur est calculée.

Calcul de la consommation de vapeur pour les consommateurs thermiques est réalisée selon les dépendances (23.4)-(23.7), dans lesquelles les désignations de puissance thermique des consommateurs correspondent aux désignations adoptées au chapitre. 19. La puissance thermique des consommateurs doit être exprimée en kW.

Consommation de vapeur pour les besoins technologiques, kg/s :

où /p, /k est l'enthalpie de la vapeur et du condensat sous pression r , kJ/kg ; G| c est le coefficient de conservation de la chaleur dans les réseaux.

Les déperditions thermiques dans les réseaux sont déterminées en fonction du mode d'installation, du type d'isolation et de la longueur des canalisations (pour plus de détails, voir chapitre 25). DANS calculs préliminaires tu peux prendre G| c = 0,85-0,95.

Consommation de vapeur pour le chauffage, kg/s :

où /p, /k est l'enthalpie de la vapeur et du condensat, /p est déterminé par /? depuis; /k = = c dans t 0K , kJ/kg ; / ok - température des condensats après OK, °C.

Pertes de chaleur des échangeurs de chaleur dans environnement peut être pris égal à 2% de la chaleur transférée, G| alors = 0,98.

Consommation de vapeur pour la ventilation, kg/s :

bouche, kJ/kg.

Consommation de vapeur par approvisionnement en eau chaude, kg/s :

où /p, /k sont respectivement l'enthalpie de la vapeur et du condensat, déterminée par bouche, kJ/kg.

Pour déterminer la puissance nominale de vapeur de la chaufferie, il est nécessaire de calculer la consommation de vapeur fournie aux consommateurs externes :

Des calculs détaillés du circuit thermique déterminent la consommation d'eau supplémentaire et la proportion de purge, la consommation de vapeur pour le dégazeur, la consommation de vapeur pour le chauffage du fioul, pour le chauffage de la chaufferie et d'autres besoins. Pour des calculs approximatifs, on peut se limiter à estimer la consommation de vapeur pour les besoins propres de la chaufferie à ~6% de la consommation des consommateurs externes.

Ensuite, la productivité maximale de la chaufferie, en tenant compte de la consommation approximative de vapeur pour ses propres besoins, est déterminée comme

Où à dn= 1,06 - coefficient de consommation de vapeur pour les besoins propres de la chaufferie.

Par taille, pression r et le combustible, le type et le nombre de chaudières dans la chaufferie avec une puissance de vapeur nominale sont sélectionnés 1G ohms de la gamme standard. Pour une installation dans une chaufferie, nous recommandons par exemple les chaudières de types KE et DE de la Chaudière de Biysk. Les chaudières KE sont conçues pour fonctionner sur différents types combustible solide, chaudières DE - pour gaz et fioul.

Plus d'une chaudière doit être installée dans la chaufferie. La productivité totale des chaudières doit être supérieure ou égale à D™*. Il est recommandé d'installer des chaudières de même taille dans la chaufferie. Une chaudière de réserve est prévue lorsque le nombre estimé de chaudières est de une ou deux. Lorsque le nombre estimé de chaudières est de trois ou plus, une chaudière de secours n'est généralement pas installée.

Lors du calcul du schéma thermique eau chaude chaufferie, la puissance thermique des consommateurs externes est déterminée, tout comme lors du calcul du circuit thermique d'une chaufferie à vapeur. Ensuite, la puissance thermique totale de la chaufferie est déterminée :

où Q K0T est la puissance thermique de la chaufferie à eau chaude, MW ; ksn == 1,06 - coefficient de consommation de chaleur pour les besoins propres de la chaufferie ; QBSalut- puissance thermique du /ième consommateur de chaleur, MW.

Par taille QK0T la taille et le nombre standard de chaudières à eau chaude sont sélectionnés. Tout comme dans une chaufferie vapeur, le nombre de chaudières doit être au minimum de deux. Les caractéristiques des chaudières à eau chaude sont indiquées.

L'article a été préparé avec aide à l'information ingénieurs de la société Teplodar https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/ – chaudières de chauffage aux prix du fabricant.

La caractéristique la plus importante prise en compte lors de l’achat de chaudières de chauffage, qu’elles soient à gaz, électriques ou à combustible solide, est leur puissance. Par conséquent, de nombreux consommateurs qui envisagent d'acheter un générateur de chaleur pour un système de chauffage local se demandent comment calculer la puissance de la chaudière en fonction de la superficie des locaux et d'autres données. Ceci est discuté dans les lignes suivantes.

Paramètres de calcul. Ce qu'il faut considérer

Mais d’abord, voyons ce qu’est réellement cette quantité si importante et, surtout, pourquoi elle est si importante.

Essentiellement, la caractéristique décrite d'un générateur de chaleur fonctionnant avec tout type de combustible montre ses performances, c'est-à-dire la superficie de la pièce qu'il peut chauffer avec le circuit de chauffage.

Par exemple, un appareil de chauffage d'une puissance de 3 à 5 kW est capable, en règle générale, d'« envelopper » une pièce ou même appartement de deux pièces, ainsi qu'une maison d'une superficie allant jusqu'à 50 m². m. Une installation d'une valeur de 7 à 10 kW « tirera » un appartement de trois pièces d'une superficie allant jusqu'à 100 m². m.

Autrement dit, ils consomment généralement une puissance égale à environ un dixième de la surface totale chauffée (en kW). Mais ce n'est qu'en soi cas général. Pour obtenir une valeur spécifique, un calcul est nécessaire. Les calculs doivent tenir compte divers facteurs. Listons-les :

• Surface totale chauffée.
• Région où fonctionne le chauffage calculé.
• Murs de maison et leur isolation thermique.
• Perte de chaleur du toit.
• Type de combustible de chaudière.

Parlons maintenant directement de la puissance de calcul par rapport à différents types chaudières : gaz, électriques et combustibles solides.

Chaudières à gaz

Sur la base de ce qui précède, la puissance de l'équipement de chaudière pour le chauffage est calculée à l'aide d'une formule assez simple :

N chaudière = S x N battement. /10.

Ici les valeurs des quantités se décryptent comme suit :

• N de la chaudière est la puissance de cette unité particulière ;
• S est la somme totale des surfaces de toutes les pièces chauffées par le système ;
• N battements – valeur spécifique du générateur de chaleur nécessaire pour chauffer 10 kW. m. superficie de la pièce.

L'un des principaux facteurs déterminants pour le calcul est zone climatique, la région où cet équipement est utilisé.

C'est-à-dire que le calcul de la puissance d'une chaudière à combustible solide est effectué en référence à des conditions climatiques spécifiques. Ce qui est typique, s'il était une fois, pendant l'existence des normes soviétiques d'attribution du pouvoir installation de chauffage , considéré comme 1 kW. toujours égal à 10 mètres carrés. mètres, alors aujourd'hui il est extrêmement nécessaire de produire calcul exact

pour des conditions réelles.

Dans ce cas, vous devez prendre les valeurs N battements suivantes.

A titre d'exemple, nous calculerons la puissance d'une chaudière à combustible solide par rapport à la région sibérienne, où les gelées hivernales atteignent parfois -35 degrés Celsius. Prenons N temps. = 1,8 kW. Ensuite, chauffer une maison d’une superficie totale de 100 mètres carrés. m. vous aurez besoin d'une installation avec la valeur de conception suivante :

Chaudière N = 100 m² m.x 1,8 / 10 = 18 kW.

Comme vous pouvez le constater, le rapport approximatif du nombre de kilowatts à la surface de un à dix ne s'applique pas ici. Important à savoir ! Si vous savez combien de kilowatts une installation particulière possède combustible solide

Dans notre cas, le volume d'eau dans le système de chauffage est de 18 x 15 = 270 litres.

Cependant, prendre en compte la composante climatique pour calculer les caractéristiques de puissance d'un générateur de chaleur n'est dans certains cas pas suffisant. Il ne faut pas oublier que des déperditions de chaleur peuvent survenir en raison de la conception spécifique des locaux. Tout d’abord, vous devez considérer quels sont les murs de l’espace de vie. Dans quelle mesure la maison est-elle isolée - ce facteur a grande valeur. Il est également important de considérer la structure de la toiture.

En général, vous pouvez utiliser un coefficient spécial par lequel vous devez multiplier la puissance obtenue à partir de notre formule.

Ce coefficient a les valeurs approximatives suivantes :

• K = 1, si la maison a plus de 15 ans, que les murs sont en brique, en blocs de mousse ou en bois, et que les murs sont isolés ;
• K = 1,5 si les murs ne sont pas isolés ;
• K = 1,8, si, en plus des murs non isolés, la maison a une mauvaise toiture qui laisse passer la chaleur ;
• K = 0,6 an maison moderne avec isolation.

Supposons que, dans notre cas, la maison ait 20 ans, qu'elle soit construite en brique et bien isolée. Alors la puissance calculée dans notre exemple reste la même :

Chaudière N = 18x1 = 18 kW.

Si la chaudière est installée dans un appartement, un coefficient similaire doit être pris en compte. Mais pour appartement ordinaire, si elle n'est pas au premier ou dernier étage, K sera égal à 0,7. Si l'appartement est au premier ou au dernier étage, alors K = 1,1 doit être pris.

Comment calculer la puissance des chaudières électriques

Les chaudières électriques sont rarement utilisées pour le chauffage. La principale raison est que l'électricité est trop chère aujourd'hui, et puissance maximale ces installations sont faibles. De plus, des pannes et des coupures de courant à long terme sur le réseau sont possibles.

Le calcul ici peut être effectué en utilisant la même formule :

N chaudière = S x N battement. /10,

après quoi vous devez multiplier l'indicateur obtenu par les coefficients nécessaires, nous en avons déjà parlé.

Cependant, il existe une autre méthode, plus précise dans ce cas. Indiquons-le.

Cette méthode est basée sur le fait que la valeur de 40 W est initialement prise. Cette valeur signifie qu'autant de puissance sans tenir compte facteurs supplémentaires nécessaire de réchauffer 1 m3.

Un calcul supplémentaire est effectué comme suit. Les fenêtres et les portes étant des sources de déperdition de chaleur, il faut ajouter 100 W par fenêtre, et 200 W par porte. Sur dernière étape

prendre en compte les mêmes coefficients mentionnés ci-dessus. Par exemple, calculons la puissance de cette manière chaudière électrique

, installé dans une maison de 80 m2 avec une hauteur sous plafond de 3 m, avec cinq fenêtres et une porte.

Si le calcul est effectué pour un appartement au troisième étage, il est nécessaire de multiplier la valeur obtenue, comme déjà mentionné, par un facteur de réduction. Alors N chaudière = 10x0,7=7 kW.

Parlons maintenant des chaudières à combustible solide.

Pour combustible solide

Ce type d'équipement, comme son nom l'indique, se distingue par son utilisation pour le chauffage combustible solide. Les avantages de telles unités sont évidents surtout dans les villages reculés et les communautés de datchas où il n’y a pas de gazoducs. Le bois de chauffage ou les pellets – copeaux pressés – sont généralement utilisés comme combustible solide.

La méthode de calcul de la puissance des chaudières à combustible solide est identique à la méthode ci-dessus, caractéristique des chaudières à gaz. Autrement dit, le calcul s'effectue selon la formule :

N chaudière = S x N battement. /10.

Après avoir calculé l'indicateur de force à l'aide de cette formule, il est également multiplié par les coefficients ci-dessus.

Cependant, dans ce cas, il est nécessaire de prendre en compte le fait qu'une chaudière à combustible solide a un faible rendement. Par conséquent, après avoir calculé selon la méthode décrite, une réserve de marche d’environ 20 % doit être ajoutée. Toutefois, s'il est prévu d'utiliser un accumulateur de chaleur dans le système de chauffage sous la forme d'un récipient pour stocker le liquide de refroidissement, vous pouvez alors laisser la valeur calculée.

Les chaufferies modulaires en blocs sont des chaudières mobiles conçues pour fournir de la chaleur et eau chaude objets à usage résidentiel et industriel. Tous les équipements sont placés en un ou plusieurs blocs, qui sont ensuite assemblés, résistants aux incendies et aux changements de température. Avant de choisir ce type d’approvisionnement énergétique, il est nécessaire de bien calculer la puissance de la chaufferie.

Les chaufferies modulaires en blocs sont divisées selon le type de combustible utilisé et peuvent être à combustible solide, à gaz, à combustible liquide et combiné.

Pour séjour confortableà la maison, au bureau ou au travail pendant la saison froide, vous devez prendre soin du bon et système fiable chauffage d'un bâtiment ou d'une pièce. Pour calcul correct Pour déterminer la puissance thermique d'une chaufferie, vous devez faire attention à plusieurs facteurs et paramètres du bâtiment.

Les bâtiments sont conçus de manière à minimiser les pertes de chaleur. Mais compte tenu de l'usure opportune ou des violations technologiques au cours du processus de construction, le bâtiment peut présenter des points vulnérables par lesquels la chaleur s'échappera. Pour prendre en compte ce paramètre dans calcul général puissance d'une chaufferie modulaire en blocs, vous devez soit vous débarrasser des pertes de chaleur, soit les inclure dans le calcul.

Pour éliminer les pertes de chaleur, vous devez mener une étude spéciale, par exemple à l'aide d'une caméra thermique. Il montrera tous les endroits par lesquels la chaleur s'échappe et ceux qui nécessitent une isolation ou une étanchéité. S'il a été décidé de ne pas éliminer les pertes de chaleur, lors du calcul de la puissance d'une chaufferie modulaire en bloc, vous devez ajouter 10 pour cent à la puissance résultante pour couvrir les pertes de chaleur. De plus, lors du calcul, il est nécessaire de prendre en compte le degré d'isolation du bâtiment ainsi que le nombre et la taille des fenêtres et des grands portails. S'il y a de grandes portes pour l'entrée des camions, par exemple, environ 30 % de la puissance est ajoutée pour couvrir les pertes de chaleur.

Calcul par zone

Le plus d'une manière simple Connaître la consommation de chaleur nécessaire en calculant la puissance de la chaufferie en fonction de la superficie du bâtiment. Au fil des années, les experts ont déjà calculé des constantes standard pour certains paramètres de transfert de chaleur intérieure. Ainsi, en moyenne, pour chauffer 10 mètres carrés de surface, vous devez dépenser 1 kW d'énergie thermique. Ces chiffres seront pertinents pour les bâtiments construits dans le respect des technologies de perte de chaleur et avec une hauteur de plafond ne dépassant pas 2,7 m. superficie totale les bâtiments peuvent être obtenus puissance requise chaufferie

Calcul en volume

Le calcul de la puissance de la chaufferie en fonction du volume du bâtiment est considéré comme plus précis que la méthode précédente de calcul de la puissance. Ici, vous pouvez immédiatement prendre en compte la hauteur des plafonds. Selon les SNiP, pour chauffer 1 mètre cube dans bâtiment en brique il faut dépenser en moyenne 34 watts. Dans notre entreprise, nous utilisons diverses formules calculer la puissance thermique requise, en tenant compte du degré d'isolation du bâtiment et de son emplacement, ainsi que de la température requise à l'intérieur du bâtiment.

De quoi d'autre faut-il tenir compte lors du calcul ?

Pour paiement intégral la capacité d'une chaufferie modèle en bloc devra prendre en compte plusieurs autres facteurs importants. L'un d'eux est l'approvisionnement en eau chaude. Pour le calculer, il faut prendre en compte la quantité d'eau qui sera consommée quotidiennement par tous les membres de la famille ou de la production. Ainsi, connaissant la quantité d'eau consommée, la température requise et en tenant compte de la période de l'année, vous pouvez calculer puissance correcte chaufferie Il est généralement d'usage d'ajouter environ 20 % au chiffre obtenu pour chauffer l'eau.

Très paramètre important est le placement d'un objet chauffé. Pour utiliser des données géographiques dans les calculs, vous devez vous référer aux SNiP, dans lesquels vous pouvez trouver une carte des températures moyennes pour l'été et périodes hivernales. En fonction du placement, le coefficient approprié doit être appliqué. Par exemple, pour zone médiane Pour la Russie, le chiffre actuel est de 1. Mais la partie nord du pays a déjà un coefficient de 1,5-2. Ainsi, après avoir reçu un certain chiffre lors de recherches antérieures, vous devez multiplier la puissance résultante par un coefficient, ce qui permettra de connaître la puissance finale pour la région actuelle.

Désormais, avant de calculer la puissance de la chaufferie d'une maison particulière, vous devez collecter autant de données que possible. Il y a une maison dans la région de Syktyvkar, construite en brique, utilisant la technologie et toutes les mesures pour éviter les pertes de chaleur, d'une superficie de 100 mètres carrés. m. et une hauteur sous plafond de 3 m Ainsi, le volume total du bâtiment sera de 300 mètres par cube. La maison étant en brique, il faut multiplier ce chiffre par 34 W. Cela s'avère être 10,2 kW.

Compte tenu de la région nord, des vents fréquents et été court, la puissance résultante doit être multipliée par 2. Il s'avère maintenant qu'il faut dépenser 20,4 kW pour vivre ou travailler confortablement. Il faut tenir compte du fait qu'une partie de l'énergie sera utilisée pour chauffer l'eau, et celle-ci est d'au moins 20 %. Mais pour une réserve il vaut mieux prendre 25% et multiplier par la puissance actuelle requise. Le résultat est un chiffre de 25,5. Mais pour un fonctionnement fiable et stable de l'installation de la chaudière, vous devez toujours prévoir une réserve de 10 pour cent afin qu'elle n'ait pas à fonctionner en mode constant pour cause d'usure. Le total est de 28 kW.

De cette manière simple, la puissance nécessaire au chauffage et au chauffage de l'eau a été obtenue et vous pouvez désormais choisir en toute sécurité des chaufferies modulaires en blocs, dont la puissance correspond au chiffre obtenu dans les calculs.