Печь, печное отопление. Расчет, проектирование, калькуляция. Рассчитать, считать, посчитать.

Расчет печного отопления. Размеры, вес и мощность печи. Анализ теплопотерь. (10+)

Печь, печное отопление. Расчет, калькуляция

Наша задача — определиться с размерами и параметрами кирпичной печи для отопления дома. Делаем это в три этапа.

Определимся с теплопотерями нашего дома

Нам необходимо понять, какой расход энергии потребуется для поддержания нужной температуры в доме. Проще всего сделать это экспериментальным путем.

Вашему вниманию подборка материалов:

Все, что нужно знать об отоплении и климат-контроле Особенности выбора и обслуживания котлов и горелок. Сравнение топлива (газ, дизель, масло, уголь, дрова, электричество). Печи своими руками. Теплоноситель, радиаторы, трубы, теплый пол, циркуляцинные насосы. Чистка дымоходов. Кондиционирование

В пасмурную ветреную погоду закрываем в доме все окна, двери, вентиляционные отверстия, отключаем все оборудование, например, холодильник. В доме ничего не готовим, лучше вообще в нем не находимся. Все внутренние двери открываем, чтобы образовать единое пространство. Оставляем так на сутки. Через сутки измеряем температуру. Лучше измерить во всех комнатах и усреднить.

Теперь включаем электрический обогреватель, мощностью, например, 1 киловатт. Если комнат много, то можно включить несколько нагревателей небольшой мощности в разных комнатах. Опять оставляем на сутки. Через сутки измеряем температуру. Опять же лучше измерить во всех комнатах и усреднить.

Этот эксперимент можно делать в любое время года. Базовые значения температур на результат не влияют, важны только относительные изменения. Но необходимо проводить эксперимент в пасмурную погоду. Солнечный свет, особенно инфракрасная составляющая, испортят все измерения. И нужен ветер, так как теплопотери при ветре обычно в разы выше, чем без него.

Рассчитываем разницу средней температуры без нагревателей и с ними. Делим на мощность нагревателей в киловаттах. Получаем число, которое показывает, на сколько градусов Цельсия поднимается температура в доме от нагревателя в один киловатт. У меня в доме получается 10 градусов на киловатт.

Определимся с тепловым комфортом

Теперь поймем, какая температура в доме нам нужна, и какая температура за окном у нас бывает. Пусть мы хотим иметь в доме не ниже 20 градусов Цельсия при температуре на улице до -30. Тогда нам надо, чтобы наше отопление обеспечило нам + 50 градусов Цельсия.

На предыдущем этапе мы посчитали, на сколько градусов поднимается температура от нагревателя в 1 кВт. Поделим нужную разницу температур на эту величину. Для моего дома будет 5 кВт. Это и есть мощность, которая нужна для отопления.

Размер печи

Работа каменной печи основана на накоплении энергии при сжигании топлива путем нагрева печи, и последующей отдаче этой энергии в помещение с остыванием печи.

Рассчитаем, какого размера печь необходима для того, чтобы она поддерживала комфортную температуру X часов.

Теплоемкость кирпича составляет 0.84 кДж / (кг * гр). То есть один килограмм кирпичной кладки при остывании на один градус Цельсия выделит 0.84 тысячи джоулей. Аналогично при нагреве на один градус он поглотит 0.84 тысячи джоулей.

Один киловатт мощности означает, что за одну секунду нагреватель выделяет один килоджоуль энергии, то есть за час — 3 600 килоджоулей.

Пусть нам необходима мощность W (ее мы определили экспериментальным путем на предыдущем этапе). Печь при топке обычно нагревается с 40 до 90 градусов, то есть на 50 градусов Цельсия.

[Масса печи] = [W] * [X] * 3 600 / 0.84 / 50

В моем случае это 5 (кВт) * 8 (часов) * 3 600 / 0.84 / 50 (гр Ц) Итого 3 400 кг, то есть 3.4 тонны

Теперь вспомним, что один кирпич весит 3.5 кг. Так что для отопления Вам подойдет печь, состоящая из ([Масса печи] / 3.5) кирпичей без учета кирпичей в фундаменте и в трубе. В моем случае это около 1000 кирпичей.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Печь своими руками. Положим, кладем, строим самостоятельно, сами. Печн.
Как самому положить печь? Послойная схема. Чертеж. Мой положительный опыт.

Регулируем интенсивность нагрева помещения от печи.
Интересная конструкция отопительной печи с регулируемым нагревом помещения.

Отопление углем, опыт.
Опыт отопления углем. Тепло, удобно, но хлопотно. Комфорт и безопасность угольно.

Отопление деревянного дома теплым полом. Практический опыт. Отзыв.
Отзыв о теплом полу для отопления загородного деревянного дома. Практический опы.

Пламя, горение, огонь, факел. Теория. Коптит, дымит, гаснет. Неполное .
Почему пламя коптит или гаснет? Неполное сгорание — причины. От чего зависит кач.

Как определить, сколько газа в пропановом баллоне. Правильно ли его за.
Как узнать наполненность баллона. Какое давление газа при замене гарантировано. .

Система печного отопления расчет бачков

Узнай стоимость ремонта

Ремонтные работы?

Почему клиенты выбирают нас?

Отопление и Ремонт

У нас самые выгодные цены!

Монтаж отопления особняка насчитывает различные компоненты. На открытой странице ресурса мы постараемся определить для вашего гаража нужные узлы системы. Каждый узел однозначно важен. Вот почему подбор перечисленных частей монтажа важно осуществлять обдуманно. Конструкция обогревания насчитывает, трубы, развоздушки, систему соединения терморегуляторы, увеличивающие давление насосы котел, крепежи, батареи, бак для расширения, коллекторы.

Наша задача — определиться с размерами и параметрами кирпичной печи для отопления дома. Делаем это в три этапа.

Определимся с теплопотерями нашего дома

Нам необходимо понять, какой расход энергии потребуется для поддержания нужной температуры в доме. Проще всего сделать это экспериментальным путем.

Вашему вниманию подборка материалов:

В се, что нужно знать об отоплении и климат-контроле Особенности выбора и обслуживания котлов и горелок. Сравнение топлива (газ, дизель, масло, уголь, дрова, электричество). Печи своими руками. Теплоноситель, радиаторы, трубы, теплый пол, циркуляцинные насосы. Чистка дымоходов. Кондиционирование

В пасмурную ветреную погоду закрываем в доме все окна, двери, вентиляционные отверстия, отключаем все оборудование, например, холодильник. В доме ничего не готовим, лучше вообще в нем не находимся. Все внутренние двери открываем, чтобы образовать единое пространство. Оставляем так на сутки. Через сутки измеряем температуру. Лучше измерить во всех комнатах и усреднить.

Теперь включаем электрический обогреватель, мощностью, например, 1 киловатт. Если комнат много, то можно включить несколько нагревателей небольшой мощности в разных комнатах. Опять оставляем на сутки. Через сутки измеряем температуру. Опять же лучше измерить во всех комнатах и усреднить.

Этот эксперимент можно делать в любое время года. Базовые значения температур на результат не влияют, важны только относительные изменения. Но необходимо проводить эксперимент в пасмурную погоду. Солнечный свет, особенно инфракрасная составляющая, испортят все измерения. И нужен ветер, так как теплопотери при ветре обычно в разы выше, чем без него.

Рассчитываем разницу средней температуры без нагревателей и с ними. Делим на мощность нагревателей в киловаттах. Получаем число, которое показывает, на сколько градусов Цельсия поднимается температура в доме от нагревателя в один киловатт. У меня в доме получается 10 градусов на киловатт.

Определимся с тепловым комфортом

Теперь поймем, какая температура в доме нам нужна, и какая температура за окном у нас бывает. Пусть мы хотим иметь в доме не ниже 20 градусов Цельсия при температуре на улице до -30. Тогда нам надо, чтобы наше отопление обеспечило нам + 50 градусов Цельсия.

На предыдущем этапе мы посчитали, на сколько градусов поднимается температура от нагревателя в 1 кВт. Поделим нужную разницу температур на эту величину. Для моего дома будет 5 кВт. Это и есть мощность, которая нужна для отопления.

Размер печи

Работа каменной печи основана на накоплении энергии при сжигании топлива путем нагрева печи, и последующей отдаче этой энергии в помещение с остыванием печи.

Рассчитаем, какого размера печь необходима для того, чтобы она поддерживала комфортную температуру X часов.

Теплоемкость кирпича составляет 0.84 кДж / (кг * гр). То есть один килограмм кирпичной кладки при остывании на один градус Цельсия выделит 0.84 тысячи джоулей. Аналогично при нагреве на один градус он поглотит 0.84 тысячи джоулей.

Один киловатт мощности означает, что за одну секунду нагреватель выделяет один килоджоуль энергии, то есть за час — 3 600 килоджоулей.

Пусть нам необходима мощность W (ее мы определили экспериментальным путем на предыдущем этапе). Печь при топке обычно нагревается с 40 до 90 градусов, то есть на 50 градусов Цельсия.

[Масса печи ] = [W ] * [X ] * 3 600 / 0.84 / 50

В моем случае это 5 (кВт) * 8 (часов) * 3 600 / 0.84 / 50 (гр Ц) Итого 3 400 кг, то есть 3.4 тонны

Теперь вспомним, что один кирпич весит 3.5 кг. Так что для отопления Вам подойдет печь, состоящая из ([Масса печи ] / 3.5) кирпичей без учета кирпичей в фундаменте и в трубе. В моем случае это около 1000 кирпичей.

Устройство отопительных печей для малоэтажного строительства жилых домов выполняют в соответствии с требованиями СНиП 2.01.01-82 «Печное отопление», СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», а также СНиП 3.01.01-85, СНиП III-4-80, СНиП III-3-81. стандартов и технических условий.

Строительные материалы и технология выполнения работ должны соответствовать требованиям «Указаний по трубочистнопечным работам. производимым организациями Всероссийского добровольного пожарного общества «.

1. Вариант расположения отопительной печи в жилом доме.

В данном примере расчёта отопления дома предусмотрено четыре отапливаемых помещения:

• гостиная — 17,8 м 2 ,
• спальня — 10,8 м 2 ,
• детская комната — 10,8 м 2 ,
• и кухня — 10,5 м 2 .

ВНИМАНИЕ!

Детскую комнату устраивают в той комнате, куда не выходят топочные дверцы.

В детскую комнату должна выходить только сплошная стена печки. во избежание попадания угарного газа в помещение детской комнаты .

На рисунке показан вариант расположения многооборотной отопительной печи (условно печь №1 ), стенки которой выходят в детскую и в гостиную комнаты. А также кухонная печь (условно печь №2 ), стенки которой выходят в спальню и в кухню .

Стены дома выбираем в кирпичном варианте. Кирпич эффективный (многодырчатый, со щелевидными пустотами) объемной массой 1300 кг/м 3 — наиболее подходящий для холодной зимней температуры.

Стены дома выполнены сплошной кладкой на холодном растворе с наружной расшивкой швов и внутренней штукатуркой. Толщина кладки стен 510 мм. Пример толщины наружных стен с учетом температурного баланса взят из раздела сайта «Теплозащита стен» по таблице 1.

Полы дома выполнены на лагах, перекрытие чердачное деревянное, окна с двойными рамами.

Допустимая расчетная (зимняя) температура наружного воздуха T=-35°С. Тепловая мощность печного отопления дома рассчитывается в следующем порядке :

• определяют теплопотери помещений;
• подбирают отопительную печь соответствующей теплопроизводительности ;
• рассчитывают теплоустойчивость помещений.

2. Расчёт тепловой мощности печного отопления для дома.

Первым фактором тепловой мощности печного отопления дома является определение (расчёт) теплопотерь отапливаемых помещений .

Основные и добавочные потери теплоты следует определять, суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции дома. Расчёт основных и дополнительных теплопотерь наружными стенами приведён в таблице 1:

Таблица 1: Суммарный расчёт теплопотерь отапливаемых помещений дома.

Если по технико-экономическим соображениям устраивать центральное отопление окажется нецелесообразным, проектируют отопление печное. Проект отопления должен быть увязан со строительным проектом. Печи целесообразно размещать у внутренних стен поблизости от дверных проемов.

По эксплуатационным соображениям, если возможно, печи размещают так, чтобы их можно было топить из коридора.

При обогревании одной печью двух помещений уменьшается общее число отопительных печей и, следовательно, снижаются расходы на устройство отопления. Вместе с тем недопустимо обогревать основные помещения так называемым вторичным теплом путем открывания дверей в отапливаемые помещения.

Каждая печь должна иметь самостоятельный дымовой канал. Размещать дымовые каналы в наружных стенах не рекомендуется, так как в этом случае в каналах могут конденсироваться водяные пары, находящиеся в газах.

Расчет печного отопления. Этот расчет рекомендуется вести в такой последовательности:

1) рассчитать потери тепла ограждениями;

2) определить суммарный коэффициент поглощения тепла помещением;

3) выявить активный объем печи. Активным объемом печи называют произведение площади в плане на расчетную (активную) высоту. Под активной высотой понимают расстояние по вертикали от колосниковой решетки до перекрытия при полной высоте печи не более 2,1 м;

4) запроектировать печь с учетом требуемой величины активного объема; определить основные конструктивные размеры элементов печи;

5) проверить печь на тепловосприятие, теплоаккумуляцию и теплоотдачу;

6) определить колебания температуры воздуха в помещении исходя из фактического активного объема печи.

Расчет потерь тепла ограждениями при устройстве печного отопления ведут аналогично изложенному, т. е. так же, как и при устройстве центральных систем отопления.

Суммарный коэффициент теплопоглощения определяют по формуле

Коэффициент 0,7, уточняющий величину AtB, учитывает следующие факторы: сдвиг фаз между теплоотдачей печи и теплопоглощением ограждениями; влияние конвективного тепла; влияние мебели на теплоотдачу и тепловосприятие от конвективных потоков, а также бытового тепла (от бытовых приборов и людей).

Вписывая выбранный по каталогу тип печи в выявленный активный объем, определяют на основании приведенных ниже расчетов конструктивные размеры элементов печи.

Расчет топливника. Площадь пода определяют для размещения топлива слоем допустимой толщины (обычно 75% всего количества Bi, сжигаемого за одну

Массовый расход топлива на одну топку в кг определяют из отношения

Расчетами определяют высоту топливника, площадь колосниковой решетки и поддувального отверстия.

Продолжительность топки зависит от вида топлива и часовой теплоотдачи печи Q4, с увеличением последней увеличивается продолжительность топки. Для дров продолжительность топки принимают не дольше 2 ч при Q4> 5000 ккал/ч. Каменный уголь сгорает медленнее дров и поэтому продолжительность топки печей каменным углем увеличивают в 1,5—2 раза по сравнению с продолжительностью топки-дровами.

Исходя из объема топливника определяют его геометрические размеры. Ширину топливника в кирпичных печах с теплоотдачей до 3000 ккал/ч обычно принимают ш пределах 0,19—0,27 м и 0,27 м — для печей с теплоотдаечй более 3000 ккал/ч.

Проверка печи на тепловосприятие, теплоаккумуляцию и теплоотдачу. Печь считается удовлетворяющей требованиям, если при ее эксплуатации соблюдается следующее равенство (с отклонением в меньшую или большую сторону ±10—15%);

К теплоотдающим поверхностям печи относят следующие: поверхность стенок печи в пределах активной высоты, омываемой с одной стороны воздухом, а с другой прогреваемая газами или соприкасающаяся с топливом;

перекрыву при высоте печи не более 2,1 м и толщине не более 21 см;

поверхности стенок воздухонагревательных камер; дно печи, если оно с одной стороны омывается протекающим воздухом, а с другой горячим газом.

Температуру открытой теплоотдающей поверхности печи и средние коэффициенты теплоотдачи принимают по табл. VIH.5.

В заключение расчета проверяют фактическую величину амплитуды колебания температуры отапливаемых помещений за промежуток времени от одной топки печи до другой.

Печное отопление можно запроектировать, минуя вышеприведенную методику расчета, если применять и качестве генератора тепла печи из типовых альбомов.

В этих случаях расчет печей ведут в такой последовательности. Определяют теплопотери при той же температуре наружного воздуха, которая принята для центрального отопления. По типовым альбомам выбирают отопительную печь с теплоотдачей, соответствующей тепловым потерям помещения.

Выбирать печь по теплоотдаче и проверять теплоустойчивость помещений, т. е. определять амплитуду колебания температуры помещения, следует при топке печи 2 раза в сутки. В случае повышения наружной температуры и уменьшения разности температур внутреннего и наружного воздуха до 60—65% от расчетной можно топить печь 1 раз в сутки. Теплотехнический расчет самой печи в этом случае не производится, так как печь выбирают типовую по альбому.

В случае необходимости проектирования самой печи следует иметь в виду, что до применения печи на практике ее нужно подвергнуть лабораторным испытаниям по стандартной методике.

При выборе печи учитывают санитарно-гигиенические требования помещений. Например, для отопления детских и лечебных учреждений следует, применять печи с умеренным прогревом стенок, т. е. с температурой поверхности даже в отдельных точках до 90° С.