В чем измеряется мощность котельной

Блочно-модульные котельные — это мобильные котельные установки, предназначенные для обеспечения теплом и горячей водой объектов как жилых, так и производственных назначений. Все оборудование размещено в одном или нескольких блоках, которые потом стыкуются между собой, устойчиво к пожарам и перепадам температуры. Перед тем как остановиться на данном типе энергоснабжения, необходимо правильно провести расчёт мощности котельной.

Блочно-модульные котельные разделяются по виду используемого топлива и могут быть твердотопливными, газовыми, жидко-топливными и комбинированными.

Для комфортного проживания дома, в офисе или на производстве в холодное время года нужно озаботиться хорошей и надёжной системой отопления для здания или помещения. Для правильного расчёта тепловой мощности котельной нужно обратить внимание на несколько факторов и параметров здания.

Здания проектируются таким образом, чтобы минимизировать теплопотери. Но с учётом своевременного износа или технологических нарушений в процессе строительства здание может иметь уязвимые места, через которые тепло будет уходить. Для учёта этого параметра в общем расчёте мощности котельной модульного типа нужно либо избавиться от теплопотерь, либо включить их в расчёт.

Для устранения теплопотерь нужно провести специальное исследование, например, с помощью тепловизора. Он покажет все места, через которые утекает тепло, и нуждающиеся в утеплении или заделке. Если же решено было не устранять теплопотери, то при расчёте мощности котельной модульного типа нужно накинуть на получившуюся мощность процентов 10 для покрытия теплопотерь. Также при расчете необходимо учитывать степень утепленности здания и количество и размер окон и больших ворот. Если имеются большие ворота для заезда фур, например, добавляется около 30 % мощности для покрытия теплопотерь.

Расчёт по площади

Самым простым способом узнать необходимое потребление тепла считается расчёт мощности котельной по площади здания. С годами специалисты уже рассчитали стандартные константы для некоторых параметров теплообмена внутри помещения. Так, в среднем для отопления 10 квадратов площади нужно потратить 1 кВт тепловой энергии. Эти цифры будут актуальны для зданий построенных с соблюдением технологий по теплопотерям и высотой потолка не более 2,7 м. Теперь исходя из общей площади здания можно получить необходимую мощность котельной.

Расчёт по объёму

Более точным, нежели предыдущий метод вычисления мощности, считается расчёт мощности котельной по объёму здания. Здесь можно учесть сразу и высоту потолков. Согласно СНиПам, на отопление 1 кубометра в кирпичном здании приходится затратить в среднем 34 Вт. В нашей фирме мы пользуемся различными формулами для расчета необходимой тепловой мощности, учитывающие степень утепленности здания и его месторасположение, а также необходимую температуру внутри здания.

Что ещё необходимо учесть при расчёте?

Для полного расчёта мощности блочно модельной котельной необходимо будет учесть ещё несколько важных факторов. Один из них — это горячее водоснабжение. Для его расчёта необходимо учесть сколько воды будет ежедневно потребляться всеми членами семьи или производством. Таким образом зная количество потребляемой воды, необходимой температуры и учитывая время года, можно рассчитать правильную мощность котельной. В основном принято добавлять к полученной цифре около 20% на нагрев воды.

Очень важным параметром является размещение отапливаемого объекта. Для применения географических данных при расчёте, нужно обратиться к СНиПам, в которых можно обнаружить карту средних температур для летнего и зимнего периодов. В зависимости от размещения нужно применить соответствующий коэффициент. Например, для средней полосы России актуальна цифра 1. А вот северная часть страны имеет уже коэффициент 1,5-2. Так, получив некую цифру при проведении прошлых исследований нужно произвести умножение полученной мощности на коэффициент, в результате станет известна конечная мощность для текущего региона.

Читайте также:  Радиатор дымохода своими руками

Теперь, перед тем, как рассчитать мощность котельной для конкретного дома нужно собрать как можно больше данных. Имеется дом в Сыктывкарской обл., построенный из кирпича, по технологии и соблюдены все меры по избежанию теплопотерь, площадью 100 кв. м. и высотой потолков 3 м. Таким образом полный объем здания составит 300 метров в кубе. Так как дом кирпичный, нужно умножить эту цифру на 34 Вт. Получается 10,2 кВт.

С учётом северного региона, частых ветров и короткого лета, полученную мощность нужно умножить на 2. Теперь получается уже 20,4 кВт нужно затратить для комфортного проживания или работы. При этом необходимо учесть, что какая-то часть мощности пойдёт на нагревание воды, а это как минимум 20%. Но для запаса лучше взять 25% и умножить на текущую необходимую мощность. В результате чего получится цифра 25,5. Но для надёжной и стабильной работы котельной установки нужно ещё взять запас в 10 процентов для того, чтобы ей не приходилось работать на износ в постоянном режиме. Итого получается 28 кВт.

Вот таким не хитрым образом получилась необходимая для отопления и нагрева воды мощность и теперь можно смело выбирать блочно-модульные котельные, мощность которых соответствует полученной цифре в расчётах.

Расчётная мощность котельной, Вт, определяется по выражению

(25)

где – суммарный расход теплоты на отопление потребителей; – суммарный расход теплоты на вентиляцию; – суммарный расход теплоты на горячее водоснабжение; – суммарный расход тепла на производственно-технологические нужды; – суммарный расход тепла на собственные нужды; – суммарные потери тепла в тепловых сетях.

Суммарные расходы теплоты на все виды теплопотребления определяют по расчётным максимальным тепловым потокам, указанным в типовых или индивидуальных проектах отопления, вентиляции, горячего водоснабжения. СНиП 2.04.07–86* «Тепловые сети», тепловые потоки при отсутствии проектов отопления, вентиляции, горячего водоснабжения зданий и сооружений определяются для населённых пунктов по следующим формулам.

2.6. Производственнотехнологические нужды

Максимальный тепловой поток, Вт, расходуемый на производственно-технологические нужды, рассчитывается по формуле:

(26)

где Мi – суточное потребление горячей воды или пара, определяемое с помощью табл. 7; hi – энтальпия воды или пара, кДж/кг, энтальпия воды рассчитывается по температуре и теплоёмкости; энтальпия пара определяется по давлению или температуре, (2700 кДж/кг); а2 – коэффициент неравномерности, зависящий от режима работы и характера производства, принимается в диапазоне от 2 до 4.

Расход теплоносителя на технологические процессы

Наименование процесса Расход воды, кг Температура, °С
Мойка автомобиля (в гараже) 150–300
Мойка трактора (на ремонте) 200–500 65–80
Мойка комбайна (на ремонте) 300–1000
Процессы в столярной мастерской (в день)

Собственные нужды котельной

Котельная потребляет теплоту на собственные нужды для подогрева и деаэрации воды, для продувки котлов, для отопления вспомогательных помещений. Все эти расходы, кВт, могут быть определены по формуле:

, (27)

где ксн = 0,03…0,10 – коэффициент собственных нужд.

Потери в тепловых сетях

Тепловые сети изолируются в целях уменьшения потерь теплоты, однако оптимальная изоляция не устраняет потерь полностью. Расчёт сети позволяет определить действительную величину потерь. На данном этапе потери в тепловых сетях рассчитываются по формуле:

(28)

где кП = 0,03…0,08 – коэффициент потерь теплоты в сетях.

Читайте также:  Монтаж пластиковой вентиляции своими руками

После определения всех максимальных тепловых потоков, собственных нужд котельной и потерь в тепловых сетях определяют суммарную расчётную мощность котельной (см. форм. 25).

Подбор котлов

В зависимости от типа установленных котлов отопительные производственные котельные могут быть паровыми, водогрейными или комбинированными. Количество котлов необходимое для установки определяется по формуле:

(29)

где Qк – единичная паспортная мощность котла (прайсы).

В котельной должно быть не менее 2-х котлов по условиям эксплуатационной надёжности.

При выборе котлов необходимо ориентироваться, прежде всего, на вид теплоносителя. Если для потребителей требуется значительное количество пара, необходимо выбрать паровые котлы. Если пар не используется, подбирают водогрейные котлы.

В том случае, когда в справочных каталогах не приводится тепловая мощность парового котла, а лишь паропроизводительность и параметры пара и воды, тепловая мощность, кВт, может быть рассчитана по формуле:

, (30)

где – паропроизводительность котла, кг/с; hп, hпв – энтальпия пар и питательной воды.

Установленная тепловая мощность котельной должна быть больше или равна расчётной:

(31)

Превышение установленной мощности над расчётной допускается в пределах 10…20%.

Тепловая схема котельной

На тепловых схемах котельной показывается основное и вспомогательное оборудование объединяемое линиями трубопроводов для транспортировки теплоносителей в виде пара или воды. Тепловые схемы могут быть: принципиальные, развёрнутые, рабочие или монтажные (рис. 5) [6].

Рис. 5. Принципиальная тепловая схема котельной с паровыми котлами: 1 – паровой котел; 2 – деаэратор питательной воды;

3 – деаэратор подпиточной воды; 4 – охладитель пара; 5 – насос сырой воды; 6 – насос питательный; 7 – насос подпиточный;

8 – насос сетевой; 9 – насос конденсатный; 10 – бак конден6сатный; 11 – охладитель продувочной воды; 12 – подогреватель сырой воды; 13 – подогреватель химически очищенной воды; 14 – охладитель подпиточной воды; 15 – охладитель конденсата; 16 – подогреватель сетевой воды; 17 – РОУ; 18 – сепаратор непрерывной продувки

На принципиальной тепловой схеме указывается главное оборудование (котлы, подогреватели, деаэраторы, насосы) и основные трубопроводы, без арматуры, вспомогательных устройств и второстепенных трубопроводов.

На развёрнутой тепловой схеме показывается всё устанавливаемое оборудование, все трубопроводы с запорной и регулирующей арматурой.

Рабочую или монтажную тепловую схему обычно выполняют ортогональном или аксонометрическом изображении с указанием отметок расположения трубопроводов, их наклона, арматуры, креплений, размеров и т.д.

Целью расчёта тепловой схемы котельной является:

– определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расходов тепла на собственные нужды и распределение этих нагрузок между водогрейной и частями котельной для обоснования основного оборудования,

– определение всех тепловых и массовых потоков необходимых для выбора вспомогательного оборудования определения диаметров трубопроводов и арматуры,

– определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчётов (годовых выработок тепла, годовых расходов топлива и др.)

– расчёт тепловой схемы позволяет определить суммарную теплопроизводительность котельной установки при нескольких режимах её работы.

При расчётах тепловых схем задаются: температура воды, идущей на химводоочистку в пределах 20–30 °С; исходной воды, поступающей в котельную, зимой – +5 °С, летом – +15 °С. Потери воды в тепловых сетях с закрытой системой горячего водоснабжения принимаются равными 0,5 % объёма воды в сетях, а при отсутствии данных об объёме равным 1,5– 2,0 % часового расхода воды в сети.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Теплотехнические вычисления важны при подготовке проекта для отопления разных объектов, от частного дома до производственного комплекса.

Для достаточного обеспечения потребителей теплом, для экономической целесообразности системы важно определить, какова тепловая мощность котельной: расчет по ряду показателей производят специалисты.

Читайте также:  Вытяжка в гараже из канализационных труб

Основные данные: определяем тепловую мощность

Прежде чем начать расчеты, нужно проанализировать ряд параметров:

  • вид объекта, его назначение (частный дом, административное здание, склад, промышленный объект и т.д.);
  • архитектурные данные (размеры окон, дверей, полов, стен и кровли, их толщина, вид материалов и утепления, конструкция);
  • температурные режимы (согласно СНиПу 2.04.05-91);
  • специальные сведения (согласно назначению объекта: длительность отопительного периода, число рабочих дней, сколько человек работает в смену / постоянно проживает в доме, сколько точек горячего водоразбора и т.д.).

Производственная котельная для предприятия

Все эти параметры дают базовую информацию об отопительной системе, позволят определить мощность, которая в зависимости от вида объекта будет расходоваться на:

  • обогрев объекта;
  • работу системы вентиляции и/или кондиционирования;
  • ГВС.

Мощность котельной – это общие затраты тепла на все предполагаемые направления. Нужно принимать во внимание технологические, отопительные нужды, произвести расчет системы горячего водоснабжения и т.д. Если топливо – природный газ, для газификации котельной нужно получить согласование проекта, а для этого необходимо представить точный расчет мощности котельной и расхода топлива за год.

Котельная на газу

Кроме обычных расчетов, специалисты предусматривают запас мощности, что позволяет котельной работать даже при повышенных нагрузках, в случае необходимости модернизировать ее, увеличить срок ее эксплуатации. По результатам расчетов также подбирается оборудование для котельной и, если нужно, для снабжаемых теплом объектов.

Как можно рассчитать тепловую мощность

Минимальную тепловую мощность (Qт, в кВт/ч) можно вычислить по такой формуле:

Учитывается объем помещения (V), подлежащего обогреву (длина*ширина*высота, в м 3 ), разница между планируемой температурой внутри и снаружи (∆т,в °С) и коэффициент теплопотерь (К), который зависит от вида конструкции и ее теплоизоляции. В частности, коэффициент теплопотерь от 3 до 4 – это простая деревянная или металлическая конструкция без теплоизоляции, а 0,6 – 0,9 – это конструкция с хорошей теплоизоляцией. Что касается ∆т, этот показатель зависит от климатических условий конкретной местности и от того, какие требования предъявляются к обогреву объекта. В СНиПе 2.04.05-91 указаны региональные особенности, с которыми проектировщики сверяются при необходимости.

Эти упрощенные вычисления не учитывают многие данные, например, расположение помещений. В частности, для угловых помещений тепла нужно больше, равно как и для комнат с широкими окнами, высокими потолками, а у помещений без окон и с хорошей теплоизоляцией теплопотери минимальны. Поэтому проектировщики могут использовать такой расчет теплоснабжения котельной с учетом удельной величины теплопотерь (Вт/ м 2 ) и площади помещения, подлежащего отоплению (S):

Здесь учитываются такие факторы:

  • коэффициенты теплопотерь от окон (со значениями для разных видов стеклопакетов, K1), от стен (с разными типами теплоизоляции, К2);
  • процентное соотношение площади окон и пола (К3);
  • температура снаружи (К4, например, при -25°С коэффициент равен 1,3);
  • количество стен, выходящих на улицу (К5, например, для двух наружных стен 1,2);
  • тип помещения над отапливаемым (К6, например, для холодного чердака 1,0);
  • высота обогреваемого помещения (К7, например, для 3 м = 1,05).

Учитывается значительный объем данных, и эта формула применима для обозначения тепловой мощности котельной, которая будет работать на небольшие объекты. Для крупных объектов предусматривается еще большее количество данных.

Так может быть определена тепловая мощность котельной, расчет которой профессионалы делают, опираясь на существующие нормативы и глубокие познания в области теплотехники.

Стоимость проекта отопления вы можете рассчитать при помощи калькулятора, представленного ниже:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *