Dobór kotła - obliczenie mocy kotła (część pierwsza)

W związku z powtarzającymi się pytaniami: „jak duży kocioł powinienem wybrać”, postaramy się przybliżyć Państwu ten temat.

Praktyka pokazuje, że sposobów dobierania kotłów, jest tyle, ilu jest instalatorów. Tymczasem temat nie jest tak prosty i oczywisty, jakby się to wydawało na pierwszy rzut oka.Dobór odpowiedniej wielkości kotła, jest bardzo ważnym warunkiem prawidłowego funkcjonowania zarówno samego kotła, jak i całej instalacji grzewczej i przekłada się wprost proporcjonalnie na ekonomikę eksploatacji tej instalacji.

Niedowartościowanie zapotrzebowania mocy grzewczej i dobór kotła o zbyt małej mocy, spowoduje konieczność pracy kotła na maksymalnych parametrach, co wiąże się z obniżeniem jego sprawności, zwiększeniem zużycia paliwa, zmniejszeniem trwałości i szybszym zużyciem samego kotła. Dodatkowo w okresach zwiększonego zapotrzebowania na ciepło (spadki temperatur np. do -20C) instalacja może nie być w stanie zapewnić wymaganych parametrów i nasze pomieszczenia będą niedogrzane.

Przewymiarowanie kotła, może powodować trudności z utrzymaniem żądanej temperatury, przegrzewanie czynnika w instalacji (np. gotowanie wody), przegrzewanie pomieszczeń, obniżenie sprawności kotła i zwiększone zużycie paliw.

Moc kotła w pierwszej kolejności zależy od przeznaczenia i sposobu użytkowania budynku, jego kubatury i systemu izolacji cieplnej. Ogromny wpływ na wielkość strat ciepła ma zastosowany system wentylacji i stan stolarki okiennej (np. jej szczelności).

Dobór kotła powinien być wykonany na podstawie bilansu cieplnego budynku, np. wg. PN-83/B-03406 z uwzględnieniem norm PN-82/B-02020& i PN-68/B-03407 i powinien być wykonany przez projektanta lub doświadczonego instalatora.

… niemniej jednak, pomimo powyższych wywodów, celem znalezienia jakiegoś punktu odniesienia, możemy się pokusić na oszacowanie potrzebnej nam mocy kotła:

  Zapotrzebowanie mocy na ogrzewanie:

W tabeli (tab.1) przedstawiono orientacyjne zapotrzebowania ciepła dla budynków wykonanych w różnych technologiach.w kolumnie drugiej tabeli przedstawiono orientacyjne zapotrzebowanie ciepła w odniesieniu do powierzchni budynku, przy założeniu standardowych wysokości pomieszczeń na poziomie 2,5 – 2,7 [m]. w przypadku pomieszczeń o innych wysokościach należy skorzystać z kolumny trzeciej i obliczenia oprzeć na kubaturze budynku.

Orientacyjne wskaźniki zapotrzebowania ciepła

rodzaj budynku apotrzebowanie w odniesieniu do powierzchni budynku*
W/m2
zapotrzebowanie w odniesieniu do kubatury budynku
W/m3

Stare budownictwo, budynek bez docieplenia

90 - 100 33 - 37

Stare budownictwo, budynek docieplony (ok. 5 cm izolacji)

65 - 75 25 - 28

Nowe budownictwo, standardowa izolacja cieplna (ok. 10 - 15 cm izolacji)

45 - 65 17 - 25

Nowe budownictwo, podwyższona izolacja cieplna (bardzo dobrze izolowane)

30 - 40 11 - 15

* - dla pomieszczeń o wysokości 2,5 – 2,7 [m]
Tab.1 - Wskaźniki zapotrzebowania ciepła.

Dobór mocy kotła obliczmy według wzorów:

1.Dla budynków z pomieszczeniami o wysokościach 2,5 – 2,7 [m] korzystamy z wzoru:

  Moc kotła = powierzchnia budynku * zapotrzebowanie ciepła (kolumna 2)

2.Dla budynków z pomieszczeniami o innych wysokościach, korzystamy z wzoru:

  Moc kotła = powierzchnia budynku * wysokość * zapotrzebowanie ciepła (kolumna 3)

 

  Zapotrzebowanie mocy na przygotowanie ciepłej wody użytkowej:

Przyjmując zapotrzebowanie ciepłej wody użytkowej 50 litrów /osobę /dobę i założonej temperaturze wody zimnej 10°C i ciepłej 45°C możemy obliczyć zapotrzebowanie ciepła na potrzeby CWU:

, co dla w/w założeń daje nam 7,1 MJ/ dobę.
(Ciepło właściwe wody przyjęto: 4070 J/kg/K)

Zakładając teoretyczny czas przygotowania w/w ilości ciepłej wody w przeciągu 3 godzin i sprawność wymiennika ciepła na poziomie 80% otrzymujemy potrzebną moc cieplną na osobę:


Według powyższej metodyki, do obliczonej wcześniej mocy kotła powinniśmy dodać 0,8 kW na każdą osobę w gospodarstwie domowym.

UWAGA: Przyjmuje się, że w przypadku zapotrzebowania na ogrzewanie > 20÷25kW, nie dodaje się do kotła mocy potrzebnej do przygotowania ciepłej wody użytkowej, czyli dobierając kocioł grzewczy przyjmuje się tylko zapotrzebowanie na C.O..

 

  Przykład:

Przyjmijmy że potrzebujemy ogrzać budynek o powierzchni 200m2. Budynek jest nowy, o poprawnie wykonanej izolacji cieplnej (styropian 10cm) i nowej „szczelnej” stolarce okiennej. Pomieszczenia w budynku mają wysokość 2,5m. Dodatkowo kocioł posłuży do przygotowania ciepłej wody użytkowej dla czteroosobowej rodziny.

Założenia:

Powierzchnia:
Wskaźnik zapotrzebowania ciepła:
Zapotrzebowanie wody na osobę:
Ilość osób:
Ciepło właściwe wody:
Temperatura wody zimnej:
Temperatura wody ciepłej:
Sprawność wymiany ciepła (C.W.U):
Zakładany czas przygotowania ciepłej wody (3h):

Zapotrzebowanie mocy na ogrzewanie:



Zapotrzebowanie mocy na ciepłą wodę użytkową:


Moc kotła:

Przyjmujemy szacunkowo kocioł o mocy 16 kW


UWAGA:
Proszę pamiętać, iż wynik obliczeń ma charakter orientacyjny i należy porównać go z projektem. w przypadku braku danych projektowych należy się skontaktować z Projektantem celem doboru kotła z uwzględnieniem wszystkich warunków występujących w Państwa obiekcie.



Powyższe rozważania obejmują jedynie szacunkowy dobór mocy kotła i nie uwzględniają innych parametrów. w zależności od rodzaju instalacji grzewczej i zastosowanych rozwiązań technicznych, a zwłaszcza w przypadkach zastosowania w budynku systemów grzewczych niskotemperaturowych (np. ogrzewanie podłogowe), podczas doboru konkretnego kotła na leży uwzględnić również inne parametry, między innymi wydatek masowy urządzenia (wydajność kotła).

… no, ale o tym, w następnym artykule.

 

przygotował: jat
www.technitech.pl

Wyszukaj

Kontakt

Ewentualne pytania i zamówienia
prosimy kierować na:



Gościmy

Odwiedza nas 17 gości.

  • Domyślnie
  • Tytuł
  • Data
  • Losowo
  • Teraz nowa niższa cena, oszczędzasz 147 zł. Tylko teraz DOSTAWA GRATIS. Elektropis jest narzędziem umożliwiającym znakowanie (grawerowanie, opisywanie) detali i narzędzi wykonanych z metali przewodzących
    Read More
  • ... w momencie przerwania obwodu elektrycznego pomiędzy końcówką elektrody i obrabianym materiałem przeskakuje łuk elektryczny (iskra), który wypala wgłębienie w opisywanym materiale. Dodatkowo indukcyjność i pojemność
    Read More
  • Wysoka Sprawność!, Doskonała Jakość!, Perfekcja Wykonania! Perfekcyjne i niezawodne kotły w doskonałych cenach. Tylko teraz DOSTAWA GRATIS! Gwarantujemy profesjonalną, sprawną i szybką realizację zamówień. Zapewniamy
    Read More
  • Zeszyty fachowe Viessmann: Dokumentacja Vitopend 100W Dokumentacja Vitodens 100W Stacje uzdatniania wody Elektropis Kotły Lazar   Zeszyty fachowe Viessmann: Energetyka słoneczna (kolektory słoneczne)Kotły paroweKotły wodne
    Read More
  • Dobór kotła - obliczenie mocy kotła (część pierwsza) W związku z powtarzającymi się pytaniami: „jak duży kocioł powinienem wybrać”, postaramy się przybliżyć Państwu ten temat. Praktyka pokazuje, że
    Read More
  • Jaka jest różnica pomiędzy kotłem jedno i dwu funkcyjnym? Kocioł jedno czy dwu funkcyjny - jaki wybrać? Jaka jest różnica pomiędzy otwartą i zamkniętą komorą spalania
    Read More