Determinarea puterii termice a cazanului. Capacitatea termică a cazanului de producție de încălzire este disponibilă. Puterea camerei cazanelor – suma sarcinilor

Proiectare si instalare cazane de 320 kW pentru cabana Proiect de cazane pentru o casă de țară Modernizare cazane: proiect automatizare si dispecerat

Cod de reguli pentru proiectare și construcție SP 41-104-2000 „Proiectare surse autonome furnizarea de căldură" indică 1:

Productivitatea estimată a cazanului este determinată de suma consumului de căldură pentru încălzire și ventilare la regimul maxim (maxim sarcini termice) și sarcini termice pe alimentarea cu apă caldă în regim mediu.

Adică Puterea termica a cazanului consta din consum maxim de căldură pentru încălzire, ventilație, alimentare cu apă caldă și consum mediu de căldură pentru nevoi generale.

Pe baza acestei instrucțiuni din setul de reguli pentru proiectarea surselor autonome de alimentare cu căldură, a fost dezvoltat un calculator online care vă permite să calculați puterea termică a unei cazane.

Calculul puterii termice din camera cazanului

Note

1 Cod de reguli (SP) - un document de standardizare aprobat de organul executiv federal al Rusiei sau de Corporația de Stat pentru Energie Atomică Rosatom și care conține reguli și principii generaleîn raport cu procesele în vederea asigurării conformităţii cu cerinţele reglementărilor tehnice.

2 Indicat suprafata totala a tuturor spațiilor încălzite în metri pătrați, în timp ce înălțimea spațiilor este luată ca valoare medie situată în intervalul 2,7-3,5 metri.

3 Se indică numărul total de persoane care locuiesc permanent în casă. Folosit pentru a calcula consumul de căldură pentru alimentarea cu apă caldă.

4 Această linie indică putere totală consumatori suplimentari de energie în wați (W). Acestea pot include un spa, piscină, ventilație a piscinei etc. Aceste date trebuie clarificate cu specialiștii relevanți. Dacă nu există consumatori de căldură suplimentari, linia nu este completată.

5 Dacă nu există niciun semn în această linie, atunci consumul maxim de căldură pentru ventilația centrală este calculat pe baza standardelor de calcul acceptate. Aceste date calculate sunt furnizate ca referință și necesită clarificări în timpul proiectării. Se poate recomanda să se țină cont de consumul maxim de căldură pentru ventilația generală și în cazul absenței acestuia, de exemplu, să se compenseze pierderile de căldură din sistemul de încălzire în timpul ventilației sau în caz de etanșeitate insuficientă a structurii clădirii, dar decizia asupra necesității de a lua în considerare sarcinile termice pentru încălzirea aerului din sistemul de ventilație rămâne în sarcina utilizatorului.

7 Putere recomandată cu rezervă pentru cazane (generatoare de căldură), care asigură performanță optimă cazane fără sarcină completă, ceea ce le prelungește durata de viață. Decizia cu privire la necesitatea utilizării unei rezerve de putere rămâne în sarcina utilizatorului sau proiectantului.

Casele de cazane modulare bloc sunt unități de cazane mobile concepute pentru a furniza căldură și apă fierbinte obiecte atât în scop rezidenţial cât şi industrial. Toate echipamentele sunt așezate într-unul sau mai multe blocuri, care sunt apoi unite între ele, rezistente la incendii și schimbări de temperatură. Înainte de a alege acest tip de alimentare cu energie, este necesar să se calculeze corect puterea cazanului.

Casele de cazane modulare bloc sunt împărțite în funcție de tipul de combustibil utilizat și pot fi combustibil solid, gaz, combustibil lichid și combinat.

Pentru sejur confortabil acasă, la birou sau la serviciu în sezonul rece, trebuie să ai grijă de bine și sistem fiabilîncălzire pentru o clădire sau cameră. Pentru a calcula corect puterea termică a unui cazan, trebuie să acordați atenție mai multor factori și parametri ai clădirii.

Clădirile sunt proiectate astfel încât să minimizeze pierderile de căldură. Dar ținând cont de uzura la timp sau încălcările tehnologice în timpul procesului de construcție, clădirea poate avea puncte vulnerabile prin care căldura va scăpa. Pentru a lua în considerare acest parametru în calcul general puterea unei camere de cazane modulare bloc, trebuie fie să scăpați de pierderea de căldură, fie să o includeți în calcul.

Pentru a elimina pierderile de căldură, trebuie să efectuați un studiu special, de exemplu, folosind o cameră termică. Va arata toate locurile prin care se scurge caldura si cele care au nevoie de izolare sau etansare. Dacă s-a decis să nu se elimine pierderea de căldură, atunci când calculați puterea unei camere de cazane modulare bloc, trebuie să adăugați 10% la puterea rezultată pentru a acoperi pierderile de căldură. De asemenea, la calcul, este necesar să se țină cont de gradul de izolare a clădirii și de numărul și dimensiunea ferestrelor și porților mari. Dacă există porți mari pentru intrarea camioanelor, de exemplu, aproximativ 30% din putere este adăugată pentru a acoperi pierderile de căldură.

Calcul pe suprafață

Cel mai mult într-un mod simplu Aflați consumul de căldură necesar calculând puterea cazanului în funcție de suprafața clădirii. De-a lungul anilor, experții au calculat deja constante standard pentru unii parametri de transfer de căldură în interior. Deci, în medie, pentru a încălzi 10 metri pătrați de suprafață trebuie să cheltuiți 1 kW de energie termică. Aceste cifre vor fi relevante pentru clădirile construite în conformitate cu tehnologiile de pierdere a căldurii și o înălțime a tavanului de cel mult 2,7 m suprafata totala se pot obţine clădiri puterea necesară camera cazanelor

Calculul după volum

Calcularea puterii cazanului în funcție de volumul clădirii este considerată mai precisă decât metoda anterioară de calculare a puterii. Aici puteți lua imediat în considerare înălțimea tavanelor. Potrivit SNiPs, pentru încălzirea a 1 metru cub in clădire din cărămidă trebuie să cheltuiești în medie 34 de wați. În compania noastră folosim diverse formule pentru a calcula puterea termică necesară, ținând cont de gradul de izolare a clădirii și de amplasarea acesteia, precum și de temperatura necesară în interiorul clădirii.

Ce altceva trebuie luat în considerare la calcul?

Pentru plata integrala capacitatea unui cazan model bloc va trebui să ia în considerare mai multe factori importanți. Una dintre ele este furnizarea de apă caldă. Pentru a-l calcula, este necesar să se țină cont de câtă apă va fi consumată zilnic de toți membrii familiei sau de producție. Astfel, cunoscând cantitatea de apă consumată, temperatura necesară și ținând cont de perioada anului, puteți calcula putere corectă camera cazanelor În general, se obișnuiește să se adauge aproximativ 20% la cifra rezultată pentru încălzirea apei.

Foarte parametru important este plasarea unui obiect încălzit. Pentru a utiliza datele geografice în calcule, trebuie să vă referiți la SNiP-uri, în care puteți găsi o hartă a temperaturilor medii pentru vară și perioadele de iarnă. În funcție de plasare, trebuie aplicat coeficientul corespunzător. De exemplu, pentru Rusia centrală, cifra relevantă este 1. Dar partea de nord a țării are deja un coeficient de 1,5-2. Deci, după ce ați primit o anumită cifră în timpul cercetărilor anterioare, trebuie să înmulțiți puterea rezultată cu un coeficient, ca urmare, puterea finală pentru regiunea actuală va deveni cunoscută.

Acum, înainte de a calcula puterea cazanului pentru o anumită casă, trebuie să colectați cât mai multe date posibil. Există o casă în regiunea Syktyvkar, construită din cărămidă, folosind tehnologia și toate măsurile pentru a evita pierderile de căldură, cu o suprafață de 100 de metri pătrați. m și o înălțime a tavanului de 3 m. Astfel, volumul total al clădirii va fi de 300 de metri pe cub. Deoarece casa este din cărămidă, trebuie să înmulțiți această cifră cu 34 W. Aceasta se dovedește a fi 10,2 kW.

Ținând cont de regiunea de nord, vânturi frecvente și vara scurta, puterea rezultată trebuie înmulțită cu 2. Acum se dovedește că 20,4 kW trebuie cheltuiți pentru a trăi confortabil sau pentru a lucra. Este necesar să se țină cont de faptul că o parte din putere va fi utilizată pentru a încălzi apa, iar aceasta este de cel puțin 20%. Dar pentru o rezervă este mai bine să luați 25% și să vă înmulțiți cu puterea necesară curentă. Rezultatul este o cifră de 25,5. Dar pentru o funcționare fiabilă și stabilă a instalației cazanului, trebuie să luați o rezervă de 10%, astfel încât să nu fie nevoită să funcționeze pentru uzură într-un mod constant. Totalul este de 28 kW.

În acest mod simplu, s-a obținut puterea necesară pentru încălzire și încălzirea apei, iar acum puteți alege în siguranță case de cazane modulare bloc, a căror putere corespunde cifrei obținute în calcule.

A oferi temperatura confortabila pe tot parcursul iernii, centrala de incalzire trebuie sa produca cantitatea de energie termica necesara pentru a reface toate pierderile de caldura ale cladirii/camerului. In plus, este si necesar sa ai o rezerva de putere mica in caz de frig anormal sau extindere a zonei. Vom vorbi despre cum se calculează puterea necesară în acest articol.

Pentru a determina performanța echipamentului de încălzire, trebuie mai întâi să determinați pierderile de căldură ale clădirii/camerului. Acest calcul se numește termotehnic. Acesta este unul dintre cele mai complexe calcule din industrie, deoarece există multe componente de luat în considerare.

Desigur, cantitatea de pierderi de căldură este influențată de materialele folosite în construcția casei. Prin urmare, se iau în considerare materialele de construcție din care sunt realizate fundația, pereții, podeaua, tavanul, podelele, podul, acoperișul, deschiderile ferestrelor și ușilor. Se ia în considerare tipul de cablare a sistemului și prezența pardoselilor încălzite. În unele cazuri, chiar iau în considerare prezența aparate electrocasnice, care generează căldură în timpul funcționării. Dar o astfel de precizie nu este întotdeauna necesară. Există metode care vă permit să estimați rapid performanța necesară a unui cazan de încălzire fără a vă scufunda în jungla ingineriei termice.

Calculul puterii cazanului de incalzire pe suprafata

Pentru o estimare aproximativă a performanței necesare unitate termică suprafata suficienta a spatiului. În chiar versiune simplă pentru Rusia centrală se crede că 1 kW de putere poate încălzi 10 m 2 de suprafață. Dacă aveți o casă cu o suprafață de 160 m2, puterea cazanului pentru încălzire este de 16 kW.

Aceste calcule sunt aproximative, deoarece nu sunt luate în considerare nici înălțimea tavanului, nici climatul. În acest scop, există coeficienți derivați experimental, cu ajutorul cărora se fac ajustări corespunzătoare.

Norma specificată este de 1 kW la 10 m2, potrivită pentru tavane de 2,5-2,7 m. Dacă aveți tavane mai înalte în cameră, trebuie să calculați coeficienții și să recalculați. Pentru a face acest lucru, împărțiți înălțimea spațiului dumneavoastră la standardul de 2,7 m și obțineți un factor de corecție.

Calculul puterii unui cazan de încălzire pe suprafață este cel mai simplu mod

De exemplu, înălțimea tavanului este de 3,2 m. Calculăm coeficientul: 3,2m/2,7m=1,18, rotunjim, obținem 1,2. Se pare că pentru a încălzi o cameră de 160 m 2 cu o înălțime a tavanului de 3,2 m, este necesar un cazan de încălzire cu o capacitate de 16 kW * 1,2 = 19,2 kW. De obicei se rotunjesc în sus, deci 20 kW.

Pentru a ține cont de caracteristicile climatice, există coeficienți gata pregătiți. Pentru Rusia sunt:

1,5-2,0 pentru regiunile nordice;
1,2-1,5 pentru regiunile regiunii Moscova;
1,0-1,2 pentru banda de mijloc;
0,7-0,9 pentru regiunile sudice.

Dacă casa este în banda de mijloc, chiar la sud de Moscova, aplicați un coeficient de 1,2 (20 kW * 1,2 = 24 kW), dacă în sudul Rusiei în Regiunea Krasnodar, de exemplu, coeficientul este 0,8, adică este necesară mai puțină putere (20 kW * 0,8 = 16 kW).

Calculul încălzirii și alegerea cazanului - etapa importanta. Găsiți puterea incorect și puteți obține următorul rezultat...

Aceștia sunt principalii factori care trebuie luați în considerare. Dar valorile găsite sunt valabile dacă centrala funcționează doar pentru încălzire. Dacă, de asemenea, trebuie să încălziți apă, trebuie să adăugați 20-25% din cifra calculată. Apoi trebuie să adăugați o „marjă” pentru vârf temperaturile de iarnă. Adică încă 10%. În total obținem:

Pentru încălzirea unei case și apă caldă în zona de mijloc 24 kW + 20% = 28,8 kW. Atunci rezerva pentru vreme rece este de 28,8 kW + 10% = 31,68 kW. Rotunjim și obținem 32 kW. Dacă o comparăm cu cifra inițială de 16 kW, diferența este dublă.
Casă în regiunea Krasnodar. Adăugarea de putere pentru încălzire apă fierbinte: 16kW+20%=19,2kW. Acum „rezerva” pentru vreme rece este 19,2+10%=21,12 kW. Rotunjire: 22 kW. Diferența nu este atât de izbitoare, dar totuși destul de semnificativă.

Din exemple, este clar că cel puțin aceste valori trebuie luate în considerare. Dar este evident că atunci când se calculează puterea cazanului pentru o casă și un apartament, ar trebui să existe o diferență. Puteți merge în același mod și puteți utiliza coeficienți pentru fiecare factor. Dar există o modalitate mai ușoară care vă permite să faceți corecții dintr-o singură mișcare.

Când se calculează un cazan de încălzire pentru o casă, se utilizează un coeficient de 1,5. Se ia în considerare prezența pierderilor de căldură prin acoperiș, podea și fundație. Valabil pentru un grad mediu (normal) de izolare a peretelui - zidărie cu două cărămizi sau materiale de construcție cu caracteristici similare.

Pentru apartamente se aplică coeficienți diferiți. Dacă există o cameră încălzită deasupra (un alt apartament), coeficientul este 0,7, dacă există o mansardă încălzită - 0,9, dacă pod neîncălzit— 1,0. Trebuie să înmulțiți puterea cazanului găsită folosind metoda descrisă mai sus cu unul dintre acești coeficienți și să obțineți o valoare destul de sigură.

Pentru a demonstra progresul calculelor, vom calcula puterea unui cazan de încălzire pe gaz pentru un apartament de 65 m2 cu tavane de 3 m, care este situat în centrul Rusiei.

Determinăm puterea necesară după suprafață: 65m 2 /10m 2 = 6,5 kW.
Facem o ajustare pentru regiune: 6,5 kW * 1,2 = 7,8 kW.
Cazanul va încălzi apa, așa că adăugăm 25% (ne place cald) 7,8 kW * 1,25 = 9,75 kW.
Adăugați 10% pentru vreme rece: 7,95 kW * 1,1 = 10,725 kW.

Acum rotunjim rezultatul și obținem: 11KW.

Acest algoritm este valabil pentru selectarea cazanelor de încălzire cu orice tip de combustibil. Calculul puterii boiler electricîncălzirea nu va fi diferită de calcularea unui cazan cu combustibil solid, gaz sau lichid. Principalul lucru este productivitatea și eficiența cazanului, iar pierderea de căldură nu se modifică în funcție de tipul cazanului. Întrebarea este cum să cheltuiți mai puțină energie. Și aceasta este zona de izolație.

Putere cazan pentru apartamente

Când calculați echipamentele de încălzire pentru apartamente, puteți utiliza standardele SNiP. Utilizarea acestor standarde se mai numește și calcularea puterii cazanului în volum. SNiP setează cantitatea necesară de căldură pentru a încălzi unul metru cub aer în clădiri tipice:

pentru încălzire 1m 3 v casă cu panouri 41W necesar;
V casă de cărămidă pe m 3 sunt 34W.

Cunoscând suprafața apartamentului și înălțimea tavanelor, veți găsi volumul, apoi, înmulțind cu normă, veți afla puterea cazanului.

De exemplu, să calculăm puterea necesară a cazanului pentru spațiile dintr-o casă de cărămidă cu o suprafață de 74 m2 cu tavane de 2,7 m.

Calculam volumul: 74m2 *2.7m=199.8m3
Calculăm conform normei de câtă căldură va fi necesară: 199,8*34W=6793W. Rotunjim și convertim în kilowați, obținem 7 kW. Aceasta va fi puterea necesară pe care trebuie să o producă unitatea termică.

Este ușor de calculat puterea pentru aceeași cameră, dar într-o casă cu panouri: 199,8*41W=8191W. În principiu, în ingineria termică se rotunjesc întotdeauna, dar poți ține cont de geamurile ferestrelor tale. Dacă ferestrele au geamuri termopan cu economie de energie, puteți rotunji în jos. Credem că geamurile termopan sunt bune și primesc 8 kW.

Alegerea puterii cazanului depinde de tipul de clădire - clădirile din cărămidă necesită mai puțină căldură pentru a se încălzi decât clădirile cu panouri

În continuare, trebuie, la fel ca în calculul pentru o casă, să țineți cont de regiune și de necesitatea de a pregăti apă caldă. Corecțiile pentru vremea rece anormală sunt de asemenea relevante. Dar în apartamente, amplasarea camerelor și numărul de etaje joacă un rol important. Pereții care dau spre stradă trebuie să fie luati în considerare:

Unul perete exterior — 1,1
Doi - 1.2
Trei - 1.3

După ce luați în considerare toți coeficienții, veți obține suficient valoarea exacta, pe care te poți baza atunci când alegi echipamente de încălzire. Dacă doriți să obțineți un calcul termic precis, trebuie să îl comandați de la o organizație specializată.

Există o altă metodă: determinați pierderile reale folosind o cameră termică - aparat modern, care va arata si locurile prin care caldura se scurge mai intens. În același timp, puteți elimina aceste probleme și puteți îmbunătăți izolarea termică. Și a treia opțiune este să folosești un program de calculator care va calcula totul pentru tine. Trebuie doar să selectați și/sau să introduceți datele necesare. La ieșire veți primi puterea calculată a cazanului. Adevărat, există un anumit risc aici: nu este clar cât de corecti sunt algoritmii la baza unui astfel de program. Deci, încă trebuie să îl calculați cel puțin aproximativ pentru a compara rezultatele.

Sperăm că acum aveți o idee despre cum să calculați puterea cazanului. Și nu te confuzi cu ce este și nu combustibil solid, sau invers.

Ați putea fi interesat de articole despre și. Pentru a avea idee generală Urmărește videoclipul despre greșelile care se întâlnesc adesea la planificarea unui sistem de încălzire.

Un cazan pentru încălzire autonomă este adesea ales pe același principiu ca al vecinului tău. Între timp, acesta este cel mai important dispozitiv de care depinde confortul în casă. Aici este important să alegeți puterea potrivită, deoarece nici excesul său, nici măcar lipsa ei nu vor aduce niciun beneficiu.

Transferul de căldură la cazan - de ce sunt necesare calcule

Sistemul de încălzire trebuie să compenseze complet toate pierderile de căldură din casă, motiv pentru care se calculează puterea cazanului. Clădirea eliberează în mod constant căldură în exterior. Pierderile de căldură într-o casă variază și depind de materialul pieselor structurale și de izolarea acestora. Acest lucru afectează performanța calculată a generatorului de căldură. Dacă luați calculele cât mai în serios posibil, ar trebui să le comandați de la specialiști pe baza rezultatelor, se selectează un cazan și se calculează toți parametrii;

Nu este foarte dificil să calculați singur pierderile de căldură, dar trebuie să luați în considerare o mulțime de date despre casă și componentele sale și starea acestora. Mai mult calea ușoară este aplicația dispozitiv special pentru a determina scurgerile de căldură - o cameră termică. Ecranul unui dispozitiv mic afișează pierderi nu calculate, ci reale. Arată clar locația scurgerilor și pot fi luate măsuri pentru a le elimina.

Sau poate nu sunt necesare calcule, luați doar un cazan puternic și casa va fi asigurată cu căldură. Nu este atât de simplu. Casa va fi cu adevărat caldă și confortabilă până când este timpul să te gândești la ceva. Vecinul are aceeași casă, casa este caldă și plătește mult mai puțin pentru gaz. De ce? El a calculat capacitatea necesară a cazanului, care este cu o treime mai mică. Se înțelege că a fost făcută o greșeală: nu ar trebui să cumpărați un cazan fără să calculați puterea. Sunt cheltuiți bani în plus, o parte din combustibil este irosit și, ceea ce pare ciudat, o unitate subîncărcată se uzează mai repede.

Un cazan prea puternic poate fi reîncărcat funcţionare normală, de exemplu, folosindu-l pentru a încălzi apa sau conectarea unei încăperi neîncălzite anterior.

Un cazan cu putere insuficientă nu va încălzi casa și va funcționa constant cu suprasarcină, ceea ce va duce la o defecțiune prematură. Da, și nu numai că va consuma combustibil, dar îl va mânca, și totuși căldură bună nu va fi niciunul în casă. Există o singură cale de ieșire - instalați un alt cazan. Banii s-au dus la scurgere - cumpărarea unui cazan nou, dezmembrarea celui vechi, instalarea altuia - totul nu este gratuit. Și dacă mai luăm în calcul și suferința morală din cauza greșelii făcute, poate sezonul de incalzire, experimentat într-o casă rece? Concluzia este clară - cumpărați un cazan fără calcule preliminare este interzis.

Calculăm puterea pe zonă - formula de bază

Cel mai simplu mod de a calcula puterea necesară a unui dispozitiv de generare a căldurii este în funcție de suprafața casei. Analizând calculele efectuate pe parcursul mai multor ani, s-a identificat un model: 10 m 2 de suprafață pot fi încălziți corespunzător folosind 1 kilowatt de energie termică. Această regulă este valabilă pentru clădirile cu caracteristici standard: înălțimea tavanului 2,5–2,7 m, izolație medie.

Dacă carcasa se încadrează în acești parametri, măsurăm aria sa totală și determinăm aproximativ puterea generatorului de căldură. Rotunjim întotdeauna rezultatele calculelor și le creștem puțin pentru a avea puțină putere în rezervă. Folosim o formulă foarte simplă:

W=S×W batai /10:

aici W este puterea necesară a cazanului termic;
S – suprafața totală încălzită a casei, luând în considerare toate spațiile rezidențiale și casnice;
W beat – putere specifică necesară pentru încălzire 10 metri patrati, ajustat pentru fiecare zonă climatică.

Pentru claritate și claritate, să calculăm puterea generatorului de căldură pentru casă de cărămidă. Are dimensiuni de 10 × 12 m, înmulțiți și obțineți S - suprafața totală egală cu 120 m 2. Puterea specifică – Wsp este considerată 1.0. Facem calcule folosind formula: suprafața 120 m2 înmulțită cu puterea specifică 1,0 și obținem 120, împărțim la 10 - rezultatul este 12 kilowați. Un cazan de încălzire cu o capacitate de 12 kilowați este potrivit pentru o locuință cu parametri medii. Acestea sunt datele inițiale pe care le vom ajusta în cursul calculelor ulterioare.

Calcule de corectare - puncte suplimentare

În practică, locuințele cu indicatori medii nu sunt foarte frecvente, astfel încât parametrii suplimentari sunt luați în considerare la calcularea sistemului. Aproximativ un factor determinant - zona climatica, s-a discutat deja despre regiunea în care va fi folosit centrala. Prezentăm valorile coeficientului Wsp pentru toate zonele:

banda de mijloc servește ca standard, densitatea de putere este 1–1,1;
Moscova și regiunea Moscovei - înmulțiți rezultatul cu 1,2–1,5;
pentru regiunile sudice – de la 0,7 la 0,9;
pentru regiunile nordice se ridică la 1,5–2,0.

În fiecare zonă observăm o anumită răspândire a valorilor. O facem simplu - cu cât zona din zona climatică este mai la sud, cu atât coeficientul este mai mic; cu cât mai la nord, cu atât mai sus.

Iată un exemplu de ajustări pe regiune. Să presupunem că casa pentru care au fost efectuate calculele mai devreme se află în Siberia cu înghețuri de până la 35°. Luăm W bataie egală cu 1,8. Apoi înmulțim numărul rezultat 12 cu 1,8, obținem 21,6. Rotunjirea în lateral valoare mai mare, iese la 22 de kilowați. Diferența față de rezultatul inițial este aproape dublă, dar a fost luată în considerare o singură corecție. Deci, este necesar să ajustați calculele.

Cu excepţia conditiile climatice regiuni, pentru calcule precise se iau în considerare și alte corecții: înălțimea tavanului și pierderile de căldură ale clădirii. Înălțimea medie a tavanului este de 2,6 m Dacă înălțimea diferă semnificativ, calculăm valoarea coeficientului - împărțim înălțimea reală la medie. Să presupunem că înălțimea tavanului din clădirea din exemplul considerat anterior este de 3,2 m. Calculăm: 3,2/2,6 = 1,23, rotunjiți în sus, iese la 1,3. Se pare că pentru a încălzi o casă în Siberia cu o suprafață de 120 m2 cu tavane de 3,2 m, este necesar un cazan de 22 kW × 1,3 = 28,6, adică. 29 de kilowați.

De asemenea, este foarte important să se țină cont de pierderile de căldură ale clădirii pentru calcule corecte. Căldura se pierde în orice casă, indiferent de designul său și tipul de combustibil. 35% pot scăpa prin pereți prost izolați. aer cald, prin ferestre – 10% sau mai mult. O podea neizolată va lua 15%, iar acoperișul va lua toate 25%. Chiar și unul dintre acești factori, dacă este prezent, ar trebui să fie luat în considerare. Se folosește o valoare specială cu care se înmulțește puterea rezultată. Are următorii indicatori:

pentru o casă din cărămidă, lemn sau bloc de spumă care are mai mult de 15 ani, cu izolare buna, K=1;
pentru alte case cu pereți neizolați K=1,5;
daca acasa, cu exceptia pereți neizolați, acoperișul nu este izolat K=1,8;
pentru o casă modernă izolată K=0,6.

Să revenim la exemplul nostru pentru calcule - o casă în Siberia, pentru care, conform calculelor noastre, va fi nevoie de un dispozitiv de încălzire cu o capacitate de 29 de kilowați. Să presupunem că este casă modernă cu izolație, atunci K = 0,6. Să calculăm: 29×0,6=17,4. Adăugăm 15–20% pentru a avea o rezervă în caz de înghețuri extreme.

Deci, am calculat puterea necesară a generatorului de căldură folosind următorul algoritm:

1. Aflați suprafața totală a încăperii încălzite și împărțiți la 10. Număr densitatea de putereîn timp ce sunt ignorate, avem nevoie de datele inițiale medii.
2. Luăm în considerare zona climatică în care se află casa. Înmulțim rezultatul obținut anterior cu coeficientul de regiune.
3. Dacă înălțimea tavanului diferă de 2,6 m, luăm în considerare și acest lucru. Aflam numarul coeficientului impartind inaltimea reala la inaltimea standard. Puterea cazanului obținută ținând cont de zona climatică se înmulțește cu acest număr.
4. Facem indemnizații pentru pierderile de căldură. Înmulțim rezultatul anterior cu coeficientul de pierdere de căldură.

Mai sus am discutat exclusiv cazanele care sunt folosite exclusiv pentru încălzire. Dacă dispozitivul este folosit pentru încălzirea apei, puterea calculată ar trebui să crească cu 25%. Vă rugăm să rețineți că rezerva de încălzire se calculează după corectare ținând cont de condițiile climatice. Rezultatul obținut după toate calculele este destul de precis, poate fi folosit pentru a selecta orice cazan: gaz , combustibil lichid, combustibil solid, electric.

Ne concentrăm pe volumul locuințelor - folosim standardele SNiP

Numărând echipamente de incalzire pentru apartamente, vă puteți concentra pe standardele SNiP. Codurile și reglementările de construcție determină câtă energie termică este necesară pentru a încălzi 1 m 3 de aer în clădirile standard. Această metodă se numește calcul în funcție de volum. SNiP oferă următoarele standarde pentru consumul de energie termică: pt casă cu panouri– 41 W, pentru cărămidă – 34 W. Calculul este simplu: înmulțim volumul apartamentului cu rata consumului de energie termică.

Iată un exemplu. Un apartament într-o casă de cărămidă cu o suprafață de 96 mp, înălțimea tavanului - 2,7 m Să aflăm volumul - 96 × 2,7 = 259,2 m 3. Înmulțiți cu normă - 259,2 × 34 = 8812,8 W. Transformând în kilowați, obținem 8,8. Pentru o casă cu panouri, efectuăm calcule în același mod - 259,2 × 41 = 10672,2 W sau 10,6 kilowați. În ingineria termică, rotunjirea se efectuează în sus, dar dacă țineți cont de pachetele de economisire a energiei pe ferestre, puteți rotunji în jos.

Datele obținute despre puterea echipamentului sunt inițiale. Pentru mai mult rezultat exact va fi necesară o corecție, dar pentru apartamente se realizează în funcție de diferiți parametri. În primul rând, prezența lui camera neincalzita sau lipsa acestuia:

daca un apartament incalzit este situat la etaj deasupra sau dedesubt, aplicam un amendament de 0,7;
daca un astfel de apartament nu este incalzit, nu schimbam nimic;
dacă sub apartament există un subsol sau o mansardă deasupra acestuia, corecția este de 0,9.

Luam in calcul si numarul de pereti exteriori din apartament. Dacă un perete este orientat spre stradă, aplicăm un amendament de 1.1, doi - 1.2, trei - 1.3. Metoda de calcul a puterii cazanului în funcție de volum poate fi aplicată și caselor private din cărămidă.

Deci, puteți calcula puterea necesară a unui cazan de încălzire în două moduri: după suprafața totală și după volum. În principiu, datele obținute pot fi folosite dacă casa este medie, înmulțind-o cu 1,5. Dar dacă există abateri semnificative de la parametrii medii în zona climatică, înălțimea tavanului, izolație, este mai bine să corectați datele, deoarece rezultatul inițial poate diferi semnificativ de cel final.

Schema de conectare depinde de tipul de cazane instalate în camera cazanelor. ^ Sunt posibile următoarele opțiuni:

Cazane de abur si apa calda;

Cazane de abur, de incalzire a apei si de incalzire de abur-apa;

Cazane de incalzire a apei si abur-apa;

Cazane de incalzire abur si abur-apa.

Schemele de conectare pentru cazanele de abur și apă caldă care fac parte din cazanul de încălzire cu abur și apă sunt similare cu diagramele anterioare (vezi Fig. 2.1 - 2.4).

Schemele de conectare pentru cazanele de încălzire cu abur și apă depind de proiectarea acestora. Există 2 opțiuni:

eu. Conectarea unui cazan de încălzire cu abur-apă cu încălzirea apei din rețea în interiorul tamburului cazanului (vezi Fig. 2.5)

^ 1 – cazan de incalzire abur-apa; 2 –ROU; 3 – linie de alimentare cu abur; 4 – conducta de condens; 5 – dezaerator; 6 – pompa de alimentare; 7 – HVO; 8 Şi 9 – PLTS și OLTS; 10 – pompa de retea; 11 – boiler de incalzire incorporat in tamburul cazanului; 12 – regulator de temperatura apei in PLTS; 13 – regulator de completare (regulator de presiune a apei în OLTS); 14 – pompa de machiaj.

^ Figura 2.5 – Schema de conectare pentru un cazan de încălzire cu abur-apă cu încălzirea apei din rețea în interiorul tamburului cazanului

Boilerul de încălzire încorporat în tamburul cazanului este un schimbător de căldură de tip mixt (vezi Fig. 2.6).

Apa din rețea intră în tamburul cazanului prin cutia de calmare în cavitatea cutiei de distribuție, care are un fund în trepte perforat (ghid și foi cu bule). Perforarea asigură un jet de apă către amestecul de abur-apă provenit de la suprafețele de încălzire prin evaporare ale cazanului, ceea ce duce la încălzirea apei.

^ 1 – corpul tamburului cazanului; 2 – apa de la OLTS; 3 Şi 4 – blocare și supape de reținere; 5 – colector; 6 – cutie de calmare; 7 – cutie de distributie cu fund perforat treptat; 8 – fișă de ghidare; 9 – foaie cu bule; 10 – amestec abur-apă de la suprafețele de încălzire prin evaporare ale cazanului; 11 – întoarcerea apei pe suprafețele de încălzire prin evaporare; 12 - Ieșire abur saturatîn supraîncălzitor; 13 – dispozitiv de separare, de ex. tablă perforată pentru tavan 14 – un șanț pentru colectarea apei din rețea; 15 – alimentarea cu apă a PLTS;.

^ Figura 2.6 – Boiler de rețea încorporat în tamburul cazanului

Capacitatea de încălzire a cazanului Qk este formată din două componente (căldura apei încălzite în rețea și căldura aburului):

Q К = M C (i 2 – i 1) + D П (i П – i ПВ), (2.1)

Unde M C – flux de masă apa de retea incalzita;

I 1 și i 2 – entalpii de apă înainte și după încălzire;

D P – puterea de abur din cazan;

I P – entalpia aburului;

După transformare (2.1):

. (2.2)

Din ecuația (2.2) rezultă că consumul de apă încălzită M C și debitul de abur al cazanului D P sunt interdependente: la Q K = const, cu creșterea debitului de abur, consumul de apă din rețea scade, iar cu o scădere a aburului. producția, consumul de apă din rețea crește.

Relația dintre consumul de abur și cantitatea de apă încălzită poate fi diferită, dar consumul de abur trebuie să fie de cel puțin 2% din masa totală de abur și apă pentru a permite aerului și altor faze necondensabile să iasă din cazan.

II. Conexiuni la un cazan de încălzire cu abur și apă cu încălzirea apei din rețea în suprafețele de încălzire încorporate în coșul cazanului (vezi Fig. 2.7)

Figura 2.7 – Schema de conectare pentru un cazan de încălzire cu abur-apă încălzit

apa din retea in suprafetele de incalzire incorporate in cosul cazanului

În figura 2.7: 11* - boiler de retea, realizat sub forma unui schimbator de caldura de suprafata incorporat in cosul cazanului; simbolurile rămase sunt aceleași ca în Figura 2.5.

Suprafețele de încălzire ale încălzitorului de rețea sunt amplasate în coșul cazanului, lângă economizor, sub forma unei secțiuni suplimentare. ÎN perioada de vara cand lipseste sarcina de incalzire, încălzitorul de rețea încorporat servește ca secțiune de economisire.

^ 2.3 Structura tehnologică, puterea termică și indicatorii tehnico-economici ai cazanului

2.3.1 Structura tehnologică a cazanelor

Echipamentul cazanelor este de obicei împărțit în 6 grupe tehnologice (4 principale și 2 suplimentare).

^ La cele principale Grupele tehnologice includ echipamente:

1) pentru prepararea combustibilului înainte de ardere în cazan;

2) pentru prepararea apei de alimentare a cazanului și a apei de completare a rețelei;

3) pentru producerea lichidului de răcire (abur sau apă încălzită), adică cazan-

Ghats și echipamentele lor auxiliare;

4) să pregătească lichidul de răcire pentru transport prin rețeaua de încălzire.

^ Printre suplimentare grupurile includ:

1) echipamentul electric al cazanelor;

2) sisteme de instrumentare și automatizare.

În cazanele cu abur, în funcție de metoda de conectare a unităților de cazane la unitățile de tratament termic, de exemplu, la încălzitoarele de rețea, se disting următoarele structuri tehnologice:

1. centralizat,în care este direcţionat aburul de la toate cazanele

La linia centrală de abur a cazanului și apoi distribuit către unitățile de tratament termic.

2. Secțional, la care fiecare cazan funcționează la o valoare complet definită

O unitate de tratament termic divizată, cu capacitatea de a comuta aburul la unitățile de tratament termic adiacente (situate în apropiere). Echipamente conectate prin posibilitatea de comutare a formelor sectiunea cazanelor.

3. Structura blocului, la care fiecare cazan funcționează la un anumit

Stație de tratare termică împărțită fără capacități de comutare.

^ 2.3.2 Putere termică camera cazanelor

Puterea termică a cazanului reprezintă capacitatea totală de încălzire a cazanului pentru toate tipurile de lichide de răcire furnizate de la cazan prin retea de incalzire consumatori externi.

Există capacități termice instalate, de funcționare și de rezervă.

^ Putere termică instalată - suma puterilor termice ale tuturor cazanelor instalate în camera cazanelor la funcționarea în regim nominal (pașaport).

Putere termica de functionare - puterea termică a cazanului atunci când funcţionează cu sarcina termică reală la un moment dat.

ÎN rezerva putere termica distinge între puterea termică a rezervei explicite și latentă.

^ Rezervă explicită de putere termică – suma puterii termice a cazanelor instalate in camera cazanelor si in stare rece.

Puterea termică a rezervei latente– diferența dintre puterea termică instalată și cea de funcționare.

^ 2.3.3 Indicatori tehnico-economici ai cazanului

Indicatorii tehnici și economici ai cazanelor sunt împărțiți în 3 grupe: energetic, economicŞi operațional (lucrători), care, în consecință, au scopul de a evalua nivelul tehnic, eficiența și calitatea funcționării cazanelor.

^ Indicatori energetici ai cazanului include:

. (2.3)

Cantitatea de căldură generată de unitatea cazanului este determinată de:

Pentru cazane de abur:

Unde D P este cantitatea de abur produsă în cazan;

I P – entalpia aburului;

I PV – entalpia apei de alimentare;

D PR – cantitatea de apă de purjare;

I PR – entalpia apei de suflare.

^ Pentru cazane de apa calda:

, (2.5)

Unde M C este debitul masic al apei din rețea prin cazan;

I 1 și i 2 sunt entalpiile apei înainte și după încălzirea în cazan.

Cantitatea de căldură obținută din arderea combustibilului este determinată de produs:

, (2.6)

Unde B K este consumul de combustibil în cazan.

Ponderea consumului de căldură pt propriile nevoi camera cazanelor(raportul dintre consumul absolut de căldură pentru nevoile proprii și cantitatea de căldură generată în unitatea cazanului):

, (2.7)

Unde Q CH este consumul absolut de căldură pentru nevoile proprii ale cazanului, care depinde de caracteristicile cazanului și include consumul de căldură pentru prepararea apei de alimentare a cazanului și de completare a rețelei, încălzirea și pulverizarea păcurului, încălzirea camera cazanelor, alimentarea cu apa calda a cazanului etc.

Formulele pentru calcularea articolelor de consum de căldură pentru nevoile proprii sunt date în literatură

Eficienţă net unitate cazan, care, spre deosebire de eficienţă unitate de cazan brut, nu ia în considerare consumul de căldură pentru nevoile proprii ale cazanului:

, (2.8)

Unde
- generarea de căldură în unitatea cazanului fără a lua în considerare consumul de căldură pentru propriile nevoi.

Luând în considerare (2.7)

Eficienţă fluxul de căldură, care ia în considerare pierderile de căldură în timpul transportului lichidelor de răcire în interiorul camerei cazanului din cauza transferului de căldură către mediu prin pereţii conductelor şi scurgeri de lichid de răcire: η t n = 0,98÷0,99.
^ Eficienţă elemente individuale Schema termica a cazanului:

eficienţă unitate de reducere-răcire – rând η;

Eficienţă dezaerator de apă de completare – η DPV ;

Eficienţă încălzitoare de rețea – η sp.

6. Eficienţă camera cazanelor– produs al eficienței toate elementele, unitățile și instalațiile care formează diagrama termica camera cazanelor, de exemplu:

^ Eficienţă boiler cu abur care furnizează abur consumatorului:

. (2.10)

Eficiența unui cazan cu abur care furnizează consumatorului apă încălzită din rețea:

Eficienţă camera cazanului apa calda:

. (2.12)

Consum specific combustibil standard pentru producerea energiei termice- masa de combustibil echivalent cheltuită pentru generarea a 1 Gcal sau 1 GJ de energie termică furnizată consumatorilor externi:

, (2.13)

Unde B pisică– consumul de combustibil echivalent în camera cazanului;

Q otp– cantitatea de căldură furnizată din camera cazanului către consumatorul extern.

Consumul de combustibil echivalent în camera cazanului este determinat de expresiile:

,
; (2.14)

,
, (2.15)

Unde 7000 și 29330 sunt căldura de ardere a combustibilului standard în kcal/kg combustibil standard. Şi

KJ/kg greutate standard

După înlocuirea (2.14) sau (2.15) în (2.13):

, ; (2.16)

. . (2.17)

Eficienţă camera cazanelor
și consumul specific de combustibil standard
sunt cei mai importanți indicatori energetici ai cazanului și depind de tipul cazanelor instalate, tipul de combustibil ars, puterea cazanului, tipul și parametrii lichidelor de răcire furnizate.

Dependența cazanelor utilizate în sistemele de alimentare cu căldură de tipul de combustibil ars:

^ Indicatori economici camera cazanelor include:

Costuri de capital(investiții de capital) K, care reprezintă suma costurilor asociate cu construcția unui nou sau reconstrucție

camera cazanelor existente.

Costurile de capital depind de capacitatea cazanului, de tipul cazanelor instalate, de tipul de combustibil ars, de tipul de lichid de răcire furnizat și de o serie de condiții specifice (distanța față de sursele de combustibil, apă, autostrăzi etc.).

^ Structura aproximativă a costurilor de capital:

Lucrari de constructii si montaj – (53÷63)% K;

Costuri echipamente – (24÷34)% K;

Alte costuri – (13÷15)% K.

Costuri specifice de capital k UD (costuri de capital pe unitatea de putere termică a cazanului Q KOT):

. (2.18)

Costurile de capital specifice ne permit să determinăm costurile de capital preconizate pentru construcția unei centrale termice nou proiectate
prin analogie:

, (2.19)

Unde - costuri de capital specifice pentru construirea unei centrale similare;

- puterea termică a cazanului proiectat.

^ Costuri anuale legate de producerea de energie termică includ:

costurile combustibilului, energiei electrice, apei și materialelor auxiliare;

Salariul și deducerile aferente;

Taxele de amortizare, de ex. transferarea costului echipamentului pe măsură ce se uzează la costul energiei termice generate;

Reparatii curente;

Cheltuieli generale de cazan.

. (2.20)

Costurile prezentate, care reprezintă suma costurilor anuale asociate cu producerea energiei termice și a părții din costurile de capital determinate de coeficientul standard de eficiență a investiției E n:

. (2.21)

Reciproca lui E n dă perioada de rambursare a costurilor de capital. De exemplu, cu E n = 0,12
perioada de rambursare
(ani).

Indicatori de performanță, indicați calitatea funcționării cazanului și, în special, includ:

. (2.22)

. (2.23)

. (2.24)

Sau ținând cont de (2.22) și (2.23):

. (2.25)

^ 3 Furnizare de căldură din centrale termice și electrice combinate (CHP)

3.1 Principiul generării combinate de termică și energie electrica

Se numește alimentarea cu căldură de la centralele termice termoficare – furnizarea centralizată de căldură bazată pe producția combinată (comună) de energie termică și electrică.

O alternativă la termoficarea este generarea separată de energie termică și electrică, adică atunci când electricitatea este generată la centralele termice în condensare (CHP) și energie termică- in camerele cazanelor.

Eficiența energetică a termocentralei constă în faptul că căldura aburului evacuată în turbină este utilizată pentru a genera energie termică, ceea ce elimină:

Pierderea căldurii reziduale a aburului după turbină;

Arderea combustibilului în cazane pentru a genera energie termică.

Să luăm în considerare generarea separată și combinată de energie termică și electrică (vezi Fig. 3.1).

1 – generator de abur; 2 – turbină cu abur; 3 – generator electric; 4 – condensator turbină cu abur; 4* - boiler de retea; 5 – pompa; 6 – PLTS; 7 – OLTS; 8 – pompa de retea.

Figura 3.1 – Generarea separată (a) și combinată (b) de energie termică și electrică

D Pentru a face posibilă utilizarea căldurii reziduale a aburului evacuat în turbină pentru nevoile de alimentare cu căldură, aceasta este îndepărtată din turbină cu puțin mai mult parametri înalți decât într-un condensator, iar în locul unui condensator puteți instala un încălzitor de rețea (4*). Să comparăm ciclurile IES și CHP la

TS - o diagramă în care aria de sub curbă indică cantitatea de căldură furnizată sau îndepărtată în cicluri (vezi Fig. 3.2)

Figura 3.2 – Comparația ciclurilor IES și CHP

Legendă pentru figura 3.2:

1-2-3-4 Şi 1*-2-3-4 – furnizarea de căldură în ciclurile centralei electrice;

1-2, 1*-2 – încălzirea apei la temperatura de fierbere în economizorul cazanului;

^ 2-3 – evaporarea apei în suprafețele de încălzire prin evaporare;

3-4 – supraîncălzirea aburului în supraîncălzitor;

4-5 Şi 4-5* - extinderea aburului în turbine;

5-1 – condensarea aburului în condensator;

5*-1* - condensarea aburului in incalzitorul retelei;

q e La– cantitatea de căldură echivalentă cu energia electrică generată în ciclul IES;

q e T– cantitatea de căldură echivalentă cu energia electrică generată în ciclul de cogenerare;

q La– căldura aburului îndepărtată prin condensator către mediu;

q T– căldură de abur utilizată în furnizarea de căldură pentru încălzirea apei din rețeaua.

ŞI
Dintr-o comparație a ciclurilor, rezultă că în ciclul de încălzire, spre deosebire de ciclul de condensare, teoretic nu există pierderi de căldură cu abur: o parte din căldură este cheltuită pentru generarea de energie electrică, iar căldura rămasă este folosită pentru furnizarea de căldură. În același timp, consumul specific de căldură pentru generarea de energie electrică scade, ceea ce poate fi ilustrat de ciclul Carnot (vezi Fig. 3.3):

Figura 3.3 – Comparația ciclurilor CES și CHP folosind exemplul ciclului Carnot

Legenda pentru figura 3.3:

Tp– temperatura de alimentare termică în cicluri (temperatura aburului la intrare

Turbină);

Tk– temperatura de îndepărtare a căldurii în ciclul IES (temperatura aburului în condensator);

Tt- temperatura de evacuare a căldurii în ciclul CHP (temperatura aburului în încălzitorul de reţea).

q e La , q e T , q La , q T- la fel ca în Figura 3.2.

Comparația consumului specific de căldură pentru producerea de energie electrică.

Indicatori	IES	CHP
Cantitatea de căldură dezamăgire în ciclul IES și CHP:	q P =Tp·ΔS	q P =Tp·ΔS
Cantitatea de căldură echivalent electricitate produsă:	Astfel, încălzirea în comparație cu generarea separată de energie termică și electrică oferă: Excluderea camerelor cazanelor din sistemele de alimentare cu căldură. Scădere consum specific căldură pentru producerea de energie electrică. Centralizarea alimentării cu energie termică (datorită puterii termice mari a centralelor termice), care prezintă o serie de avantaje față de descentralizare (vezi 1.3).

De asemenea, vă recomandăm

Încărcare...

Indicatori estimați	Putere
Consum maxim de căldură pentru încălzire	W
Consum maxim de căldură pentru ventilație	W
Consum mediu de căldură pentru alte nevoi (SPA, piscină, etc.)	W
Consum maxim de căldură pentru alimentarea cu apă caldă	W
Puterea cazanului fără rezervă 6	kW
Putere din camera cazanului cu rezerva de 15%. 7	kW

Acasă > Izolare