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Quelle est la puissance thermique nominale de la chaudière?


Données à prendre en compte:
La chaudière consomme maintenant 3 m3 / heure.
À l'entrée T I = 50 g
A la sortie T o = 56 gr
C'est une pompe de circulation
Le mode de fonctionnement de la chaudière est stable, continu.
Maintenant nous considérons:
Déclaré par le fournisseur de la chaleur de combustion du gaz naturel 9080 kcal / m3
Par conséquent, la chaudière produit 3 * 9080 = 27240 kcal / heure.
De la physique, on sait 1 kcal / heure = 1 163 W
Déterminez la puissance développée de la chaudière:
27240 / 1,163 = 23,42 kW.
La puissance thermique nominale de la chaudière selon le passeport est de 23,2 kW (pour une consommation de 2,3 m3 selon le passeport)
C'est à dire la chaudière fonctionne à la puissance nominale, avec un excès significatif du débit nominal. Comment est-ce possible
Si je relève la température de sortie, par exemple, à 70 grammes (

25%), la consommation passera à 4 m3 et la puissance jusqu’à 30 kW.
SPÉCIALISTES. Où est l'erreur.

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Chaudière

La puissance thermique d'une chaudière KV correspond à la quantité de chaleur transférée au liquide de refroidissement (eau) lors de la combustion du combustible dans la chaudière. La chaleur dégagée par une chaudière KV est mesurée en gigacalories (Gcal / heure) ou en mégawatts (MW / heure).

1 Gcal / heure correspond à 40 mètres cubes d'eau (40 m 3 / heure), chauffés à 25 degrés Celsius (25 0 С) en une heure. 1 Gcal = 1,16 MW.

La formule de calcul du rendement thermique de la chaudière KV en gCal / heure peut être représentée par:

Q = (T1 - T2) * consommation d'eau de ville (m 3 / h) / 1000, où T1 - T2 est la différence de température de l'eau à l'entrée et à la sortie de la chaudière en degrés Celsius.

Ainsi, pour calculer la puissance fournie par la chaufferie, il est nécessaire de multiplier le débit d'eau par la différence de température (la différence entre "débit" et "flux de retour") et de le diviser par 1000. Vous disposerez de la puissance en gigacallorium (Gcal).

Calcul de la puissance de la chaudière KV. Exemple 1:

Température de l'eau au "débit" (de la chaufferie au réseau de chauffage) - 63 0 С

La température de l'eau sur le tuyau de retour (du réseau de chaleur à la chaufferie) est de 48 0 С

Consommation d'eau du réseau - 125 m 3 / heure (par pompes)

Puissance de la chaudière KV = (63 - 48) * 125/1000 = 1,875 Gcal. * 1,16 = 2,175 MW.

Calcul de la puissance de la chaudière KV. Exemple 2:

La température de l'eau à l'entrée de la chaudière est de 56 0 С

La température à la sortie de la chaudière - 75 0

Consommation d'eau dans la chaudière - 45 m 3 / heure

Puissance de la chaudière KV = (75 - 56) * 455/1000 = 0,855 Gcal * 1,16 = 0,99 MW.

La charge thermique de la chaudière est

La puissance calorifique de la chaufferie correspond à la puissance calorifique totale de la chaufferie pour tous les types de fluide caloporteur évacués de la chaufferie via le réseau de chaleur vers les consommateurs externes.

Faites la distinction entre l’énergie thermique installée, de travail et de secours.

La capacité calorifique installée est la somme des capacités calorifiques de toutes les chaudières installées dans la chaudière en mode nominal (passeport).

La puissance thermique de travail est la puissance thermique d’une chaufferie lorsqu’elle fonctionne avec la charge thermique réelle à un moment donné.

Dans la puissance thermique de secours, distinguez la puissance thermique de la réserve apparente et cachée.

La capacité thermique de réserve apparente est la somme des capacités thermiques des chaudières froides installées dans la chaufferie.

La puissance thermique de la réserve cachée est la différence entre les puissances thermiques installées et fonctionnelles.

Indicateurs techniques et économiques de la chaufferie

Les indicateurs techniques et économiques de la chaufferie sont divisés en 3 groupes: énergétique, économique et opérationnel (travailleurs), qui sont respectivement conçus pour évaluer le niveau technique, l'efficacité et la qualité de fonctionnement de la chaufferie.

Les paramètres énergétiques de la chaufferie comprennent:

1. Kdpd. Chaudière brute (rapport entre la quantité de chaleur générée par la chaudière et la quantité de chaleur obtenue lors de la combustion du combustible):

La quantité de chaleur générée par la chaudière est déterminée par:

Pour les chaudières à vapeur:

où DP - la quantité de vapeur produite dans la chaudière;

enthalpie de la vapeur iP;

iП В - enthalpie de l'eau d'alimentation;

DPR - la quantité d'eau de purge;

IПР est l'enthalpie de l'eau de purge.

Pour les chaudières à eau chaude:

où MC est le débit massique de l'eau du réseau à travers la chaudière;

i1 et i2 sont les enthalpies d'eau avant et après le chauffage dans la chaudière.

La quantité de chaleur obtenue par la combustion de carburant est déterminée par le produit:

où BK est la consommation de carburant dans la chaudière.

2. Part de la consommation de chaleur pour les besoins propres de la chaufferie (rapport entre la consommation de chaleur absolue pour les besoins propres et la quantité de chaleur produite dans la chaudière):

où QСН est la consommation de chaleur absolue pour les besoins propres de la chaufferie, qui dépend des caractéristiques de la chaufferie et comprend la consommation de chaleur pour la préparation de l'eau d'alimentation de la chaudière et de l'eau d'alimentation du réseau, le chauffage et la projection de mazout, le chauffage de la chaufferie, l'alimentation en eau chaude de la chaufferie, etc.

Des formules pour calculer les articles de consommation de chaleur pour leurs propres besoins sont données dans la littérature [2, p. 64-67]

3. KPD chaudière nette, qui, contrairement à l'efficacité Unité de chaudière brute, ne prend pas en compte la consommation de chaleur pour les besoins propres de la chaufferie:

où est la production de chaleur dans la chaudière sans prendre en compte la consommation de chaleur pour ses propres besoins.

4. Kdpd. flux de chaleur, qui prend en compte les pertes de chaleur lors du transport des fluides caloporteurs à l'intérieur de la chaufferie du fait du transfert de chaleur dans l'environnement à travers les parois des canalisations et des fuites de fluide caloporteur: tnn = 0,98h0,99.

5. KPD éléments individuels du schéma thermique de la chaufferie:

* efficacité installation de réduction et de refroidissement - zrou;

* efficacité désaérateur d'eau d'appoint;

* efficacité réchauffeurs de réseau - zsp.

6. KPD chaufferie - le produit de l'efficacité. tous les éléments, unités et installations qui constituent le schéma thermique de la chaufferie, par exemple:

Kpd chaudière à vapeur, qui fournit de la vapeur au consommateur:

Efficacité de la chaufferie à vapeur fournissant de l’eau de réseau chauffée au consommateur:

Kpd chaufferie eau:

7. La consommation spécifique de carburant de référence pour la production d'énergie thermique est la masse de carburant de référence utilisée pour la production de 1 Gcal ou de 1 GJ d'énergie thermique fournie à un consommateur externe:

où Bcot - consommation de combustible dans la chaufferie;

Qotp - la quantité de chaleur émise par la chaudière au consommateur externe.

La consommation de combustible dans la chaufferie est déterminée par l'expression:

où 7000 et 29330 sont la chaleur de combustion du carburant conditionnel en kcal / kg ff. et kJ / kgf

Après substitution (2.14) ou (2.15) en (2.13):

Kpd La chaufferie et la consommation spécifique de combustible de référence sont les indicateurs d'énergie les plus importants de la chaufferie et dépendent du type de chaudières installées, du type de combustible brûlé, de la puissance de la chaufferie, du type et des paramètres des fluides caloporteurs fournis.

Dépendance et pour les chaudières utilisées dans les systèmes de chauffage, le type de combustible brûlé:

Type de combustible brûlé

Les indicateurs économiques d'une chaufferie comprennent:

1. Coûts en capital (investissements) K, qui représentent la somme des coûts associés à la construction d’un nouveau bâtiment ou à la reconstruction.

Les coûts d'investissement dépendent de la puissance de la chaufferie, du type de chaudières installées, du type de combustible brûlé, du type de fluide caloporteur fourni et d'un certain nombre de conditions spécifiques (éloignement des sources de combustible, eau, routes principales, etc.).

Structure indicative des coûts en capital:

* travaux de construction et d'installation - (53ч63)% К;

* coûts d’équipement - (24h34)% K;

* autres dépenses - (13ch15)% K.

2. Dépenses en immobilisations spécifiques kUD (dépenses en immobilisations liées à l'unité de puissance thermique de la chaufferie QCOT):

Les coûts d'investissement spécifiques permettent de déterminer les coûts d'investissement attendus pour la construction d'une chaufferie nouvellement conçue par analogie:

où - des coûts en capital spécifiques pour la construction d'une chaudière similaire;

- capacité thermique de la chaufferie conçue.

3. Les coûts annuels associés à la production de chaleur comprennent:

* les dépenses pour le carburant, l'électricité, l'eau et les matériaux auxiliaires;

* salaire et déductions connexes;

* amortissement, c'est-à-dire transfert du coût de l'équipement car celui-ci est amorti par rapport au coût de l'énergie thermique générée;

4. Le coût de l'énergie thermique, qui est le rapport entre la somme des coûts annuels associés à la production d'énergie thermique et la quantité de chaleur fournie à un consommateur externe au cours de l'année:

5. Les coûts réduits, qui sont la somme des coûts annuels associés à la production d'énergie thermique et de la partie des coûts en capital déterminée par le coefficient d'efficacité normatif de l'investissement en capital En:

L'inverse de En donne la période de récupération des coûts en capital. Par exemple, à En = 0,12 période de récupération (année).

Les indicateurs opérationnels indiquent la qualité de fonctionnement de la chaufferie et comprennent notamment:

1. Le coefficient de temps de travail (rapport entre le temps de fonctionnement réel de la chaufferie ff et le calendrier fk):

2. Le coefficient de la charge thermique moyenne (rapport entre la charge thermique moyenne Qav pour une certaine période et la charge thermique maximale possible Qm pour la même période):

3. Taux d'utilisation de la charge thermique maximale (rapport de l'énergie thermique réellement générée pendant une certaine période par rapport à la production maximale possible pendant la même période):

Charge calorifique en chauffage: définitions et calculs

Le sujet de cet article est la charge thermique. Nous découvrirons quel est ce paramètre, de quoi il dépend et comment il peut être calculé. En outre, l'article fournira un certain nombre de valeurs de référence de la résistance thermique de divers matériaux pouvant être nécessaires au calcul.

L'installation de l'équipement de chauffage dans une maison ou une entreprise commence toujours par des calculs.

C'est quoi

Le terme est essentiellement intuitif. Par charge thermique, on entend la quantité d'énergie thermique nécessaire pour maintenir une température confortable dans un bâtiment, un appartement ou une pièce séparée.

La charge horaire maximale de chauffage correspond donc à la quantité de chaleur nécessaire pour maintenir les paramètres normalisés pendant une heure dans les conditions les plus défavorables.

Quelles conditions sont considérées comme défavorables? La question est inextricablement liée à ce qui dépend en fait de la charge thermique.

Facteurs

Alors, qu'est-ce qui influence le besoin de chaleur du bâtiment?

  • Matériau et épaisseur de la paroi. Il est clair qu'un mur de 1 brique (25 centimètres) et un mur de béton cellulaire sous une couche de mousse plastique de 15 centimètres laisseront passer TRÈS différentes quantités d'énergie thermique.
  • Matériau et structure du toit. Un toit plat en dalles de béton armé et un grenier chauffé différeront également de manière très marquée en termes de perte de chaleur.
  • La ventilation est un autre facteur important. Ses performances, la présence ou l'absence d'un système de récupération de chaleur, affectent la quantité de chaleur perdue avec l'air extrait.
  • Zone de vitrage. Par les fenêtres et les façades en verre, la chaleur perdue beaucoup plus que par les murs solides.

Cependant, le triple vitrage et le verre avec pulvérisation économiseuse d'énergie réduisent la différence plusieurs fois.

  • Le niveau d'insolation dans votre région, le degré d'absorption de la chaleur solaire par le revêtement extérieur et l'orientation des plans du bâtiment par rapport aux points cardinaux. Cas extrêmes - la maison, qui est située tout au long de la journée à l’ombre des autres bâtiments et de la maison, est orientée vers un mur noir et un toit en pente de couleur noire avec une superficie maximale au sud.

Les murs de la maison sur la photo sont noircis avec précision afin d’absorber le maximum de chaleur solaire.

  • Le delta de température entre la pièce et la rue détermine le flux de chaleur à travers les structures environnantes avec une résistance constante au transfert de chaleur. À +5 et -30 dans la rue, la maison perdra une quantité de chaleur différente. Bien entendu, cela réduira le besoin en énergie thermique et la température à l'intérieur du bâtiment.
  • Enfin, le projet doit souvent prévoir des perspectives de construction. Par exemple, si la charge calorifique actuelle est de 15 kilowatts, mais qu’il est prévu d’ajouter une véranda chauffée à la maison, il est logique d’acheter une chaudière domestique avec une marge thermique.

Distribution

Dans le cas du chauffage de l'eau, le débit calorifique maximal de la source de chaleur doit être égal à la somme du débit calorifique de tous les appareils de chauffage de la maison. Bien entendu, la mise en page ne doit pas non plus devenir un goulot d'étranglement.

La répartition des appareils de chauffage dans les locaux est déterminée par plusieurs facteurs:

  1. La superficie de la pièce et la hauteur de son plafond;
  2. Emplacement à l'intérieur du bâtiment. Les pièces d'angle et d'extrémité perdent plus de chaleur que celles situées au centre de la maison.
  3. Éloignement de la source de chaleur. Dans la construction individuelle, ce paramètre signifie la distance de la chaudière, dans le système de chauffage central d'un immeuble d'appartements, que la batterie soit connectée à la colonne d'alimentation ou au retour et à quel étage vous habitez.

Spécification: dans les maisons à fond inférieur, les colonnes montantes sont connectées par paires. Sur le feeder - la température diminue lorsqu’on monte du premier au dernier étage, au contraire, et inversement.

Comment la température sera répartie dans le cas du remplissage supérieur - il est également facile à deviner.

  1. Température ambiante souhaitée. En plus de filtrer la chaleur à travers les murs extérieurs, à l'intérieur du bâtiment, avec une distribution de température inégale, la migration de l'énergie thermique à travers des cloisons sera également perceptible.

Les valeurs SNiP recommandées sont:

  1. Pour les pièces à vivre au milieu du bâtiment - 20 degrés;
  2. Pour les salons dans le coin ou à la fin de la maison - 22 degrés. Les températures plus élevées, entre autres, empêchent les murs de geler.
  3. Pour la cuisine - 18 degrés. Il dispose généralement d'un grand nombre de sources de chaleur, du réfrigérateur à la cuisinière électrique.
  4. Pour la salle de bain et la norme de salle de bain combinée sont 25С.

Dans le cas du chauffage de l'air, le flux de chaleur entrant dans une pièce séparée est déterminé par la capacité du tube à air. En règle générale, la méthode de réglage la plus simple est le réglage manuel de la position des grilles de ventilation ajustables avec contrôle de la température à l'aide d'un thermomètre.

Enfin, dans le cas d’un système de chauffage à sources de chaleur distribuées (convecteurs électriques ou à gaz, chauffage électrique au sol, radiateurs à mazout, appareils de chauffage à infrarouge et climatiseurs), la température requise est simplement réglée sur le thermostat. Tout ce qui vous est demandé est d’assurer la puissance thermique maximale des appareils au niveau maximal de la perte de chaleur de la pièce.

Les radiateurs électriques et les convecteurs sont fournis avec des thermostats. La puissance calorifique moyenne est automatiquement ajustée à la demande de chaleur de la pièce.

Méthodes de calcul

Cher lecteur, avez-vous une bonne imagination? Imaginons une maison. Qu'il s'agisse d'une maison en rondins d'une poutre de 20 centimètres avec un grenier et un plancher en bois.

Mentalement, nous allons dessiner et préciser le tableau apparu dans la tête: les dimensions de la partie résidentielle du bâtiment seront de 10 * 10 * 3 mètres; dans les murs, nous allons couper à travers 8 fenêtres et 2 portes - à l'avant et les cours intérieures. Et maintenant, nous allons installer notre maison... dans la ville de Kondopoga, en Carélie, où la température au pic de gel peut descendre jusqu'à -30 degrés.

La détermination de la charge thermique sur le chauffage peut être effectuée de différentes manières avec une complexité et une fiabilité variables des résultats. Utilisons les trois plus simples.

Méthode 1

SNiP existant nous offre la méthode de calcul la plus simple. Un kilowatt de puissance thermique est pris sur 10 m2. La valeur obtenue est multipliée par le coefficient régional:

  • Pour les régions du sud (côte de la mer Noire, région de Krasnodar), le résultat est multiplié par 0,7 - 0,9.
  • Le climat modérément froid des régions de Moscou et de Léningrad obligera à utiliser un facteur de 1,2 à 1,3. Il semble que notre Kondopoga fasse partie de ce groupe climatique.
  • Enfin, pour les régions d'Extrême-Orient du Grand Nord, le coefficient va de 1,5 pour Novossibirsk à 2,0 pour Oimyakon.

Les instructions de calcul utilisant cette méthode sont incroyablement simples:

  1. La superficie de la maison est de 10 * 10 = 100 m2.
  2. La valeur de base de la charge thermique est 100/10 = 10 KW.
  3. Multipliez par un facteur régional de 1,3 et nous obtenons 13 kilowatts de puissance thermique nécessaire au maintien du confort de la maison.

Ce tableau suggère une simplification supplémentaire. En général, comme nous le verrons plus tard, une capacité excédentaire de la chaudière ne créera pas de problèmes.

Toutefois, si nous utilisons une méthode aussi simple, il est préférable d’obtenir une marge d’au moins 20% pour compenser les erreurs et le froid extrême. En réalité, il sera significatif de comparer 13 kW avec les valeurs obtenues par d’autres méthodes.

Méthode 2

Il est clair que la première méthode de calcul de l’erreur sera énorme:

  • La hauteur des plafonds dans les différents bâtiments varie considérablement. Compte tenu du fait que nous n’avons pas besoin de chauffer la zone, mais un certain volume, et lors du chauffage par convection, l’air chaud s’accumule sous le plafond est un facteur important.
  • Les fenêtres et les portes transmettent plus de chaleur que les murs.
  • Enfin, ce sera une erreur évidente de couper un appartement urbain sous un peigne (et quel que soit son emplacement à l'intérieur du bâtiment) et une maison privée, qui ne contient pas d'appartements chaleureux de ses voisins, situés au-dessous, au-dessus et à l'extérieur des murs, mais dans la rue.

Eh bien, corrigez la méthode.

  • Pour la valeur de base, nous prenons 40 watts par mètre cube de volume de la pièce.
  • À chaque porte menant à la rue, nous ajoutons 200 watts à la valeur de base. Sur chaque fenêtre - 100.
  • Pour les appartements d'angle et d'extrémité dans un immeuble, nous introduisons un facteur de 1,2 à 1,3, en fonction de l'épaisseur et du matériau des murs. Nous l'utilisons également pour les sols extrêmes si le sous-sol et le grenier sont mal isolés. Pour une maison privée, nous multiplions la valeur par 1,5.
  • Enfin, les mêmes coefficients régionaux s'appliquent que dans le cas précédent.

La zone climatique affecte dans tous les cas les calculs.

Comment est notre maison en Carélie?

  1. Le volume est égal à 10 * 10 * 3 = 300 m2.
  2. La valeur de base de la puissance thermique est 300 * 40 = 12 000 watts.
  3. Huit fenêtres et deux portes. 12 000+ (8 * 100) + (2 * 200) = 13 200 watts.
  4. Maison privée 13200 * 1,5 = 19800. Nous commençons à soupçonner vaguement que lors du choix de l’alimentation de la chaudière selon la première méthode, nous devrions geler.
  5. Mais il y a toujours un coefficient régional! 19800 * 1,3 = 25740. Total - nous avons besoin d’une chaudière de 28 kilowatts. La différence avec la première valeur obtenue de manière simple est double.

Cependant: dans la pratique, une telle puissance ne sera nécessaire que quelques jours après le pic de gel. Une solution raisonnable consisterait souvent à limiter la puissance de la source de chaleur principale à une valeur inférieure et à acheter un appareil de chauffage d'appoint (par exemple, une chaudière électrique ou plusieurs convecteurs à gaz).

Méthode 3

Ne vous y trompez pas: la méthode décrite est également assez imparfaite. Nous avons pris en compte de manière très conditionnelle la résistance thermique des murs et du plafond; le delta des températures entre l'air intérieur et l'air extérieur est également pris en compte uniquement dans le coefficient régional, c'est-à-dire très approximativement. Le prix des calculs simplifiés est une grosse erreur.

Rappelons que pour maintenir une température constante à l'intérieur d'un bâtiment, nous devons fournir une quantité d'énergie thermique égale à toutes les pertes dans l'enveloppe du bâtiment et la ventilation. Hélas, nous devrons ici simplifier un peu nos calculs en sacrifiant la fiabilité des données. Sinon, les formules obtenues devront prendre en compte un trop grand nombre de facteurs difficiles à mesurer et à systématiser.

La perte de chaleur dépend fortement du matériau du mur. De plus, au moins un tiers de l'énergie thermique passe par la ventilation.

La formule simplifiée ressemble à ceci: Q = DT / R, où Q représente la quantité de chaleur perdant 1 m2 de l'enveloppe du bâtiment; DT est le delta des températures entre les températures interne et externe, et R est la résistance au transfert de chaleur.

Remarque: nous parlons de perte de chaleur à travers les murs, le sol et le plafond. En moyenne, environ 40% de la chaleur est perdue par ventilation. Afin de simplifier les calculs, nous calculons la perte de chaleur à travers l'enveloppe du bâtiment, puis nous les multiplions simplement par 1,4.

Il est facile de mesurer le delta de température, mais où trouver les données sur la résistance thermique?

Hélas - seulement des livres de référence. Nous donnons une table pour certaines solutions populaires.

  • Un mur de trois briques (79 centimètres) a une résistance au transfert de chaleur de 0,592 m2 * C / W.
  • Le mur de 2,5 briques - 0,502.
  • Le mur en deux briques - 0,405.
  • Mur en brique (25 cm) - 0,187.
  • Une maison en rondins avec un diamètre de rondins de 25 centimètres - 0,550.
  • Idem, mais à partir de grumes d’un diamètre de 20 cm - 0,440.
  • Abattage d'un faisceau de 20 centimètres - 0,806.
  • Log cadre en bois de 10 cm d'épaisseur - 0.353.
  • Épaisseur de paroi du cadre de 20 centimètres avec isolation en laine minérale - 0,703.
  • Le mur de béton mousse ou gazeux d’une épaisseur de 20 centimètres - 0,476.
  • Le même, mais avec une épaisseur augmentée à 30 cm - 0,709.
  • Épaisseur de plâtre de 3 centimètres - 0,035.
  • Plafond ou grenier - 1.43.
  • Plancher en bois - 1.85.
  • Double porte en bois - 0.21.

Le tableau contient un certain nombre de valeurs pour les isolants courants d'épaisseur différente.

Maintenant de retour chez nous. Quels paramètres avons-nous?

  • Les températures du delta aux gelées maximales seront égales à 50 degrés (+20 à l'intérieur et -30 à l'extérieur).
  • La perte de chaleur par mètre carré de plancher sera de 50 / 1,85 (résistance au transfert de chaleur d'un plancher en bois) = 27,03 watts. À travers tout le sol - 27,03 * 100 = 2703 watts.
  • Calculez la perte de chaleur par le plafond: (50 / 1,43) * 100 = 3497 watts.
  • La superficie des murs est (10 * 3) * 4 = 120 m2. Puisque nos murs sont faits de bois de 20 cm, le paramètre R est égal à 0,806. Les pertes de chaleur à travers les murs sont de (50 / 0,806) * 120 = 7444 watts.
  • Ajoutons maintenant les valeurs obtenues: 2703 + 3497 + 7444 = 13644. C'est ce que notre maison perdra à travers le plafond, le sol et les murs.

Remarque: afin de ne pas calculer la fraction de mètres carrés, nous avons négligé la différence de conductivité thermique des murs et des fenêtres avec portes.

  • Ajoutez ensuite 40% de la perte de ventilation. 13644 * 1,4 = 19101. Selon ce calcul, nous devrions avoir assez de chaudière de 20 kilowatts.

Conclusions et résolution de problèmes

Comme vous pouvez le constater, les méthodes disponibles pour calculer la charge thermique de vos propres mains génèrent des erreurs très importantes. Heureusement, le surplus de puissance de la chaudière ne fait pas mal:

  • Les chaudières à gaz à puissance réduite fonctionnent pratiquement sans perte d'efficacité et les chaudières à condensation atteignent le mode le plus économique à charge partielle.
  • La même chose vaut pour les chaudières solaires.
  • Les appareils de chauffage électrique, quel que soit leur type, ont toujours une efficacité de 100% (bien entendu, cela ne s'applique pas aux pompes à chaleur). Rappelons la physique: toute la puissance non dépensée pour le travail mécanique (c'est-à-dire le déplacement de la masse contre le vecteur de gravité) est finalement dépensée en chauffage.

Le seul type de chaudière pour lequel travailler sur une puissance inférieure à la valeur nominale est contre-indiqué est solide. Le contrôle de la puissance y est effectué de manière assez primitive - en limitant le flux d’air dans le four.

Quel est le résultat?

  1. En cas de manque d'oxygène, le carburant ne brûle pas complètement. Il se forme davantage de cendres et de suie qui polluent la chaudière, la cheminée et l’atmosphère.
  2. La conséquence d'une combustion incomplète est une baisse de l'efficacité de la chaudière. C'est logique: après tout, le combustible quitte souvent la chaudière avant de brûler.

Limiter la puissance d'une chaudière à combustible solide affecte son efficacité.

Cependant, il existe également une solution simple et élégante: l'inclusion de l'accumulateur de chaleur dans le circuit de chauffage. Un réservoir calorifugé d’une capacité maximale de 3 000 litres est raccordé entre les tuyaux d’alimentation et de retour et les ouvre; en même temps, un petit circuit est formé (entre la chaudière et le réservoir tampon) et le grand circuit (entre le réservoir et les appareils de chauffage).

Comment fonctionne un tel régime?

  • Après l'allumage, la chaudière fonctionne à la puissance nominale. En même temps, en raison d'une circulation naturelle ou forcée, son échangeur de chaleur transfère la chaleur au ballon tampon. Une fois le carburant épuisé, la circulation dans le petit circuit s’arrête.
  • Les prochaines heures, le liquide de refroidissement se déplace le long d'un contour large. La capacité tampon transfère progressivement la chaleur accumulée aux radiateurs ou aux planchers chauffants.

Comme vous pouvez le constater, dans ce cas, la réserve de marche de la chaudière aura une conséquence extrêmement positive - un délai plus long entre l'allumage (voir également l'article «Température calculée de l'air extérieur pour la conception de chauffage et dépendance de la température du caloporteur»).

Une solution simple à un problème complexe.

Conclusion

Comme d'habitude, vous pouvez trouver des informations supplémentaires sur la manière dont la charge thermique peut encore être calculée dans la vidéo à la fin de l'article. Des hivers chauds!

Forum des écologistes

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Charge de la chaudière

Charge de la chaudière

Publié par elika »16 mars 2009, 23:27

Re: charge de la chaudière

Le message d'Elena »16 mars 2009, 23:27

Re: charge de la chaudière

Message vbkzk »16 mars 2009, 23:27

Re: charge de la chaudière

Le Liapa Post »16 mars 2009, 23:27

Re: charge de la chaudière

Message Sasha »08 avr 2009, 16:27

Re: charge de la chaudière

Message Vadim Zykov »9 avr 2009, 10:19

Re: charge de la chaudière

Message à Anna M »16 mars 2010, 11:13

Re: charge de la chaudière

Post par Patrik »20 avr 2010, 20:17

Re: charge de la chaudière

Message tit_kukushkin »26 avr. 2011 à 15h41

Re: charge de la chaudière

Message de Anna_Rostov »27 Avril 2011, 07:32

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Charge de chaudière et son effet sur l'efficacité

Charge de chaudière et son effet sur l'efficacité

Plus la charge thermique (forçage) de la chaudière est élevée, plus le four brûle de combustible et plus de gaz de combustion sont générés. Simultanément à l'augmentation de la puissance calorifique de la chaudière et à l'augmentation du forçage, les pertes de chaleur avec les gaz de combustion augmentent à mesure que la température augmente.

À mesure que la charge augmente, les pertes de chaleur dues à une combustion incomplète chimique et mécanique augmentent également. La modification de la charge thermique de la chaudière a une incidence sur le montant de la perte de chaleur et son efficacité. Avec une charge minimale (point a), le rôle principal est joué par la perte de chaleur dans l'environnement. À mesure que la charge augmente, les pertes de chaleur dans l'environnement diminuent, mais les pertes de chaleur restantes augmentent. L'efficacité de la chaudière augmente et atteint au point b la valeur maximale. Les pertes de chaleur avec les gaz de combustion, ainsi que la combustion incomplète chimique et mécanique (avec une augmentation supplémentaire de la charge) augmentent plus fortement que la perte de chaleur dans l'environnement ne diminue, le rendement de la chaudière diminue dans ce cas (point c).

Une diminution excessive du facteur d’excès d’air entraîne l’apparition de zones en manque d’oxygène. Dans de telles zones, il n’ya pas d’oxydation complète des éléments combustibles et il se forme de la suie.

Un forçage excessif et prolongé entraîne un travail ardu de la chaudière dans son ensemble et de ses composants individuels. Une augmentation de la température des gaz de combustion peut entraîner une surchauffe des éléments de la chaudière dans la zone de sortie des gaz, ainsi que leurs déformations thermiques non plastiques et leur destruction éventuelle.

La charge thermique de la chaudière est

La puissance thermique de la chaudière correspond à la quantité de chaleur transférée au liquide de refroidissement (eau) lors de la combustion du combustible dans la chaudière. La production de chaleur est mesurée en gigacalories (Gcal / heure) ou en mégawatts (MW / heure). 1 Gcal / heure correspond à 40 mètres cubes d'eau (40 m3 / heure), chauffés à une température de 25 ° C (25 ° C) en une heure. 1 Gcal = 1,16 MW.

Quelle est l'efficacité de la chaudière?

Le rendement de la chaudière (rendement) est la différence entre la quantité de chaleur contenue dans le combustible et la quantité de chaleur transférée dans le liquide de refroidissement (eau).

Comment calculer la puissance thermique.
La formule de calcul de la puissance thermique en gCal / heure peut être représentée par:
Q = (T1 - T2) * 40 (m3 / h) / 1000, où T1 - T2 est la différence de température en degrés Celsius.

Ainsi, pour calculer la puissance fournie par la chaufferie, il est nécessaire de multiplier le débit d'eau par la différence de température (la différence entre «flux» et «flux de retour») et de le diviser par 1000. Vous disposerez d'une puissance en gigacallorium (Gcal).

Température de l'eau au «débit» (de la chaufferie au réseau de chauffage) - 55C

Température de l'eau sur le "tuyau de retour" (du réseau de chaleur à la chaufferie) - 43C

Consommation d'eau du réseau - 120 m3 / heure (pour les pompes)

(55 - 43) * 120/1000 = 1,44 Gcal. * 1,16 = 1,67 MW

Température de l'eau à l'entrée de la chaudière - 43ºC

La température à la sortie de la chaudière - 51C

Consommation d'eau dans la chaudière - 40 m3 / heure

(51 - 43) * 40/1000 = 0,32 Gcal * 1,16 = 0,37 MW

Comment calculer l'efficacité de la chaudière?

La formule de calcul du rendement de la chaudière peut être représentée par:

Efficacité = 100 - q2-q3-q4-q5-q6, où q2... q6 est la perte de chaleur de la chaudière.
Pour calculer l'efficacité - la chaudière a besoin de diviser par 15 la température des gaz de combustion de la chaudière (mesurée par un thermomètre sur la cheminée de la chaudière) (avec une diminution de 12-15 ° C de la température des gaz de combustion, la perte de chaleur est réduite de 1%), ajoutez 2 (perte de sous-brûleur chimique dans la couche chambre de combustion 0,5-3%), ajoutez 3 (perte avec sous-combustion mécanique dans la couche de combustion chambre 1-5%), ajoutez 2 (la somme des pertes restantes). La valeur obtenue est une valeur estimée de la perte d'efficacité en pourcentage, quels que soient le type de combustible et la puissance de la chaudière.

La température des gaz de combustion de la chaudière - 320C

320/15 + 2 + 3 + 2 = 29,3% - perte d'efficacité totale (q2… q6)

100 - 29,3 = 70,1% - rendement de la chaudière

De quoi est constituée la perte d'efficacité de la chaudière.

Les pertes de chaleur avec les gaz sortants - q2 - constituent la plus grande perte de chaleur de la chaudière. Dans une chaudière moderne, la valeur des pertes - q2 - est comprise entre 10 et 12% lorsque la chaudière fonctionne à une charge nominale.

La perte de chaleur lors de la sous-combustion chimique - q3 - est due à la combustion incomplète de composants volatils du combustible dans le four de la chaudière. Les causes de la sous-combustion chimique peuvent être les suivantes: mauvaise formation du mélange, manque général d'air, basse température dans le volume du four de la chaudière, en particulier dans la zone de post-combustion (partie supérieure du volume du four). Avec un coefficient suffisant d'excès d'air et un bon mélange, la sous-combustion chimique dépend de la contrainte thermique dans le volume du four (volume du four / puissance de la chaudière). Dans une chaudière moderne avec un four à couches, avec des valeurs de contrainte thermique de qv = 0,23 à 0,45 MW / m3, la sous-combustion chimique est de 0,5 à 2%, avec une augmentation de qv (de 0,45 à 0,7), la sous-combustion de produits chimiques augmente considérablement et atteint 5%.

Pertes de chaleur en sous-combustion mécanique - Q4 - somme des pertes de chaleur en ablation, scories et défaillances. Pour les foyers à couches, la perte avec entraînement dépend de la contrainte thermique (lire la puissance de sortie) dans le volume du four (MW) par rapport à la surface du miroir de combustion (qv / surface du réseau = qr). Avec une augmentation de qr (c'est-à-dire avec le forçage de la chaudière), la proportion de combustible non brûlé emporté avec les produits de combustion (pertes avec les cendres) augmente fortement. Ainsi, avec une augmentation du coefficient de rendement financier de 0,93 à 1,63 (1,7 fois), la valeur des pertes avec les cendres augmente de 3 à 21% (7 fois). La perte de chaleur du laitier augmente avec l'augmentation de la teneur en cendre du combustible et du stress thermique. Les pertes de chaleur avec défaillance dépendent de la capacité de frittage du carburant, de la teneur en carburant du carburant et de la conception de la grille. Lors de l'utilisation d'une grille d'angle refroidie, la perte de chaleur par immersion ne dépasse pas 0,5%. Dans une chaudière à couches moderne, la perte de chaleur avec une sous-combustion mécanique - q4 - est de 1-5%.

Des pertes de chaleur dues au refroidissement externe - q5 - sont observées du fait que la température de la surface extérieure de la chaudière est toujours supérieure à la température ambiante. La chaudière dans la garniture légère a une valeur de perte - q5 - inférieure à 0,5%

Autres pertes de chaleur - q6 - somme des pertes de chaleur physique du laitier pour les panneaux de refroidissement et les poutres non comprises dans le système de circulation de la chaudière - ne dépasse généralement pas 0,5-2%

Détermination de la capacité thermique de l'installation de chaudière et du choix du nombre de chaudières installées

Cette chaufferie est conçue pour fournir de la chaleur pour le chauffage, la ventilation, l’alimentation en eau chaude et pour l’alimentation en chaleur. Par type de source d’énergie et par son système d’approvisionnement du consommateur, KU désigne les évacuateurs de vapeur avec retour du condensat et de l’eau chaude conformément au schéma d’alimentation en circuit fermé.

Puissance thermique KU est déterminée par la quantité de consommation de chaleur horaire pour le chauffage et la ventilation dans des conditions hivernales maximales, la consommation de chaleur horaire maximale à des fins technologiques et la consommation de chaleur horaire maximale pour l’alimentation en eau chaude (avec des systèmes fermés de réseaux thermiques).

KU puissance de fonctionnement - capacité totale des chaudières en fonctionnement à la charge réelle sur une période donnée. La capacité de fonctionnement est déterminée sur la base de la somme de la charge thermique des consommateurs et de l’énergie thermique utilisée pour les besoins propres de la chaufferie. Dans les calculs, nous prenons également en compte les pertes de chaleur dans le cycle vapeur-eau de la chaudière et des réseaux de chaleur.

Détermination de la performance maximale de l'installation de chaudière et du nombre de chaudières installées

où Qov, Qhvs, Qtech - consommation de chaleur, respectivement, pour le chauffage et la ventilation, la production d'eau chaude sanitaire et les besoins technologiques, W (en attente); Qch - consommation de chaleur pour les besoins propres d'une chaudière, W; DQ - pertes dans le cycle de la chaudière et dans les réseaux de chaleur (prises à un taux de 3% de la puissance thermique totale du CU).

Q hvs = 4,17 * (55-15) / (55-5) = 3,34 MW

La consommation de chaleur pour les besoins technologiques est déterminée par la formule:

où est Dde ceux = 10 t / h = 2,77 kg / s - consommation de vapeur pour la technologie (en cours d’affectation); hsieste = 2 789 MJ / kg d'enthalpie de vapeur saturée à une pression de 1,4 MPa; hXb = 20,93 kJ / kg = 0,021 MJ / kg est l'enthalpie de l'eau froide (initiale).

Qtex = 2,77 · (2,789 - 0,021) = 7,68 MW

La puissance thermique consommée par une unité centrale pour ses propres besoins dépend de son type et de son type de combustible, ainsi que du type de système de chauffage. Il est utilisé pour chauffer l'eau avant l'installation pour son nettoyage chimique, sa désaération, son chauffage au mazout, son soufflage et son nettoyage des surfaces chauffantes, etc. Nous acceptons 10-15% de la consommation totale de chaleur externe pour le chauffage, la ventilation, l'eau chaude et les besoins technologiques.

Qcn = 0,15 * (4,17 + 3,34 + 7,68) = 2,27 MW

DQ = 0,03 * 15,19 = 0,45 MW

Q ku Avoir = 4,17 + 3,34 + 7,68 + 2,27 + 0,45 = 18 W

La puissance thermique de KU pour les trois modes de fonctionnement de la chaufferie sera alors:

Q ku m.z = 1,13 (4,17 + 3,34 +7,68) = 17,165 MW

2) le mois le plus froid:

Q ku nh = 17,165 * (18 + 17) / (18 + 31) = 11,78 MW

où tmais = -31 ° C - température de calcul pour la conception de chauffage - les cinq jours les plus froids (Kob = 0,92) [1, tableau 1, colonne 5]; tnv = - 17 ° С - température de conception pour la conception de la ventilation - en période froide de l'année (paramètres A) [3, Tableau 1, colonne 6].

Le choix du nombre de KA.

À titre préliminaire, le nombre d'engins spatiaux pour la période hivernale maximale peut être déterminé par la formule suivante:

Nous trouvons la formule:

vaisseau spatial DKVR-6.5-13 le plus proche

Lors de la décision finale sur le nombre de vaisseaux spatiaux, il est nécessaire de remplir les conditions

1) le nombre d'engins spatiaux doit être d'au moins 2

2) en cas de panne de l’une des chaudières, le reste des travaux doit assurer la capacité thermique du mois le plus froid

3) il est nécessaire de prévoir la possibilité d'effectuer la réparation de véhicules spatiaux en période estivale (au moins une chaudière)

Nombre de satellites pour la période la plus froide: Q ku nh/ Qka = 11,78 / 6,6 = 1,78 = 2 KA

Nombre d'engins spatiaux pour la période estivale: 1,13 (Q hvs+ Qtex) / Qka = 1,13 (3,34 + 7,68) = 1,88 = 2 KA.

Calcul de la puissance de la chaudière - nous garantissons une efficacité maximale du transfert de chaleur

La chaudière pour le chauffage autonome est souvent choisie sur le principe du voisin. Pendant ce temps, c’est l’appareil le plus important dont dépend le confort de la maison. Ici, il est important de choisir le bon pouvoir, car ni son excédent, ni la pénurie d’avantages n’apportera.

Le système de chauffage doit combler complètement toutes les pertes de chaleur dans la maison, pour lesquelles le calcul de la puissance de la chaudière est effectué. Le bâtiment dégage constamment de la chaleur à l'extérieur. Les pertes de chaleur dans la maison sont différentes et dépendent du matériau des pièces de construction, de leur isolation. Cela affecte les performances calculées du générateur de chaleur. Si vous approchez les calculs le plus sérieusement possible, vous devriez les commander à des spécialistes, une chaudière est sélectionnée en fonction des résultats et tous les paramètres sont calculés.

Il n’est pas très difficile de calculer soi-même les pertes de chaleur, mais vous devez tenir compte de nombreuses données sur la maison et ses composants, leur état. Un moyen plus simple consiste à utiliser un dispositif spécial de détection des fuites de chaleur - une caméra infrarouge. Sur l'écran d'un petit appareil, non réel, mais les calculs réels sont affichés. Il montre clairement les fuites et des mesures peuvent être prises pour les réparer.

Ou peut-être qu'aucun calcul n'est nécessaire, prenez simplement une chaudière puissante et la maison est chauffée. Pas si simple. La maison sera vraiment chaleureuse et confortable jusqu'à ce qu'il soit temps de penser à quelque chose. Le voisin a la même maison, la maison est chaude et il paye beaucoup moins pour l'essence. Pourquoi Il a calculé la performance requise de la chaudière, c'est un tiers de moins. La compréhension vient - une erreur est commise: vous ne devez pas acheter une chaudière sans calculer la puissance. De l'argent supplémentaire est dépensé, une partie du carburant est gaspillée et, ce qui semble étrange, une unité sous-utilisée s'use plus rapidement.

Une chaudière trop puissante peut être rechargée pour un fonctionnement normal, par exemple en chauffant de l’eau ou en raccordant une pièce précédemment non chauffée.

Une chaudière avec une puissance insuffisante ne chauffera pas la maison, elle fonctionnera constamment avec une surcharge, ce qui entraînera une défaillance prématurée. Oui, et il ne consommera pas que du carburant, mais mangera, et il n’y aura toujours pas de bonne chaleur dans la maison. One way out - pour installer une autre chaudière. L'argent a coulé à flots - acheter une nouvelle chaudière, démonter l'ancienne, en installer une autre - tout n'est pas gratuit. Et si nous prenons en compte la souffrance morale due à une erreur parfaite, peut-être la saison de chauffage vécue dans une maison froide? La conclusion est sans équivoque: il est impossible d’acheter une chaudière sans des calculs préliminaires.

La méthode la plus simple pour calculer la puissance requise du dispositif de génération de chaleur consiste à utiliser la surface de la maison. L'analyse des calculs effectués sur plusieurs années a révélé un schéma: 10 m 2 de surface peuvent être chauffés correctement avec 1 kilowatt d'énergie calorifique. Cette règle est valable pour les bâtiments présentant des caractéristiques standard: la hauteur sous plafond est comprise entre 2,5 et 2,7 m, l'isolation est moyenne.

Si le boîtier correspond à ces paramètres, mesurez sa surface totale et déterminez approximativement la puissance du générateur de chaleur. Les résultats des calculs sont toujours arrondis à la hausse et légèrement augmentés afin de garder un peu de puissance en réserve. Nous utilisons une formule très simple:

  • ici W est la puissance désirée de la chaudière à chaleur;
  • S - la superficie totale chauffée de la maison, en tenant compte de tous les locaux résidentiels et résidentiels;
  • Wud - La puissance spécifique requise pour chauffer 10 mètres carrés est ajustée pour chaque zone climatique.

Méthode de calcul de la puissance requise du dispositif de génération de chaleur

Par souci de clarté et de clarté, nous calculons la puissance du générateur de chaleur pour une maison en briques. Ses dimensions sont 10 × 12 M. On multiplie et on obtient S - surface totale égale à 120 m 2. Puissance spécifique - Wud prendre pour 1,0. Nous calculons selon la formule suivante: nous multiplions la surface de 120 m 2 par la puissance spécifique 1,0 et nous obtenons 120, nous divisons par 10, ce qui donne 12 kilowatts. Il s’agit d’une chaudière de chauffage d’une puissance de 12 kilowatts convenant aux habitations aux paramètres moyens. Ce sont des données initiales qui seront ajustées au cours de calculs ultérieurs.

En pratique, le logement avec des indicateurs moyens n’est pas si courant, donc, lors du calcul du système, des paramètres supplémentaires sont pris en compte. Un des facteurs déterminants - la zone climatique, la région où la chaudière sera utilisée, a déjà été discuté. Nous présentons les valeurs du coefficient Wud pour tous les lieux:

  • la voie du milieu sert de référence, la densité de puissance est comprise entre 1 et 1,1;
  • Moscou et la région de Moscou - le résultat est multiplié par 1,2-1,5;
  • pour les régions du sud - de 0,7 à 0,9;
  • pour les régions du nord, il s'élève à 1,5-2,0.

Dans chaque zone, nous observons une certaine dispersion des valeurs. Nous agissons simplement: au sud du terrain dans la zone climatique, plus le coefficient est bas; le nord, le plus haut.

Donnons un exemple d’ajustement par région. Supposons que la maison pour laquelle des calculs ont été effectués précédemment se trouve en Sibérie avec des gelées allant jusqu'à 35 °. Prendre wud égal à 1,8. Ensuite, le nombre résultant 12 est multiplié par 1,8, nous obtenons 21,6. Arrondi dans le sens d'une plus grande valeur, il sort 22 kilowatts. La différence avec le résultat initial est presque doublée et, en fait, un seul amendement a été pris en compte. Alors ajustez les calculs nécessaires.

Outre les conditions climatiques des régions, d'autres corrections sont prises en compte pour des calculs précis: la hauteur du plafond et la perte de chaleur du bâtiment. La valeur moyenne de la hauteur des plafonds est de 2,6 m Si la hauteur est sensiblement différente, nous calculons la valeur du coefficient - la hauteur réelle est divisée par la moyenne. Supposons que la hauteur de plafond dans le bâtiment à partir de l'exemple précédemment considéré soit de 3,2 m. On compte: 3,2 / 2,6 = 1,23, arrondi plus haut, jusqu'à 1,3. Il s’avère que chauffer une maison en Sibérie d’une superficie de 120 m 2 et d’un plafond de 3,2 m nécessite une chaudière de 22 kW × 1,3 = 28,6, c’est-à-dire 29 kilowatts.

Il est également très important, pour que les calculs soient corrects, de prendre en compte la perte de chaleur du bâtiment. La chaleur est perdue dans toute maison, quels que soient sa conception et son type de combustible. 35% de l'air chaud peut s'échapper par des murs mal isolés, 10% et plus par des fenêtres. Le plancher non chauffé prendra 15% et le toit - tous les 25%. Même l'un de ces facteurs, s'il est présent, devrait être pris en compte. Utilisez une valeur spéciale qui multiplie la puissance reçue. Il a les indicateurs suivants:

  • pour les blocs de brique, de bois ou de béton cellulaire, âgés de plus de 15 ans et ayant une bonne isolation, K = 1;
  • pour les autres maisons à murs non isolés, K = 1,5;
  • si la maison, à l'exception des murs non isolés, n'est pas isolée, le toit K = 1,8;
  • pour une maison isolée moderne K = 0,6.

Revenons à notre exemple de calcul: une maison en Sibérie pour laquelle, selon nos calculs, nous aurions besoin d’un appareil de chauffage de 29 kW. Supposons qu'il s'agit d'une maison moderne avec isolation, alors K = 0.6. Comptage: 29 × 0,6 = 17,4. Nous ajoutons 15 à 20% pour avoir une réserve en cas de gelées extrêmes.

Nous avons donc calculé la puissance requise du générateur de chaleur à l'aide de l'algorithme suivant:

  1. 1. Nous reconnaissons la surface totale de l'espace chauffé et divisons par 10. Le nombre de puissance spécifique est ignoré, nous avons besoin de données initiales moyennes.
  2. 2. Considérez la zone climatique où la maison est située. Le résultat précédemment obtenu est multiplié par l'indicateur de coefficient de la région.
  3. 3. Si la hauteur du plafond diffère de 2,6 m, nous en tenons compte. Nous apprenons le nombre de coefficient, en divisant la hauteur réelle par la norme. La capacité de la chaudière, compte tenu de la zone climatique, multipliée par ce nombre.
  4. 4. Nous prenons en compte les pertes de chaleur. Le résultat précédent est multiplié par le coefficient de perte de chaleur.

Placement de chaudières pour le chauffage dans la maison

Ci-dessus, nous avons parlé exclusivement des chaudières utilisées exclusivement pour le chauffage. Si l'appareil est utilisé pour chauffer de l'eau, la puissance nominale doit être augmentée de 25%. Veuillez noter que la réserve pour le chauffage est calculée après correction, en tenant compte des conditions climatiques. Le résultat obtenu après tous les calculs est assez précis, il peut être utilisé pour sélectionner n'importe quelle chaudière: gaz, combustible liquide, combustible solide, électrique.

En calculant les équipements de chauffage pour les appartements, vous pouvez vous concentrer sur les normes de SNiP. Les codes du bâtiment déterminent la quantité d'énergie thermique nécessaire pour chauffer 1 m 3 d'air dans des bâtiments de construction typique. Cette méthode s'appelle le calcul du volume. Dans SNiP, les normes de consommation d’énergie calorifique suivantes sont données: pour une maison en panneaux - 41 W, pour une maison en briques - 34 W. Le calcul est simple: le volume de l'appartement est multiplié par le taux de consommation de chaleur.

Nous donnons un exemple. L'appartement est dans une maison en briques d'une superficie de 96 m², la hauteur sous plafond étant de 2,7 m, nous en reconnaissons le volume - 96 × 2,7 = 259,2 m 3. Multipliez par la norme - 259,2 × 34 = 8812,8 watts. Nous traduisons en kilowatts, nous obtenons 8,8. Pour un atelier de fabrication de panneaux, les calculs sont effectués de la même manière: 259,2 × 41 = 10672,2 W ou 10,6 kW. En thermotechnique, l’arrondi est effectué dans un sens plus large, mais si l’on tient compte des économies d’énergie générées par les fenêtres, il est possible d’arrondir à un plus petit.

Les données obtenues sur l'équipement d'alimentation sont la source. Pour un résultat plus précis, une correction sera nécessaire, mais pour les appartements, elle est effectuée en fonction d'autres paramètres. Tout d'abord, la présence d'une pièce non chauffée ou son absence est prise en compte:

  • si l'appartement chauffé est situé à l'étage supérieur ou inférieur, appliquez la modification 0.7;
  • si un tel appartement n'est pas chauffé, on ne change rien;
  • si sous l'appartement se trouve un sous-sol ou un grenier au-dessus, la modification est de 0,9.

Nous prenons également en compte le nombre de murs extérieurs de l'appartement. Si un mur traverse la rue, appliquez l’amendement 1.1, deux –1,2, trois - 1.3. La méthode de calcul de la puissance de la chaudière en termes de volume peut être appliquée aux maisons de briques privées.

Ainsi, vous pouvez calculer la puissance requise de la chaudière de chauffage de deux manières: en surface totale et en volume. En principe, les données obtenues peuvent être utilisées si la maison moyenne, en les multipliant par 1,5. Toutefois, en cas d'écarts importants par rapport aux paramètres moyens dans la zone climatique, hauteur du plafond, isolation, il est préférable de corriger les données, car le résultat initial peut différer considérablement du résultat final.

Détermination de la puissance de la chaudière

La puissance estimée de la chaudière, W, est déterminée par l'expression

où - la consommation totale de chaleur pour chauffer les consommateurs; - consommation totale de chaleur pour la ventilation; - consommation totale de chaleur pour l'alimentation en eau chaude; - consommation totale de chaleur pour les besoins de production et de traitement; - consommation totale de chaleur pour ses propres besoins; - perte totale de chaleur dans les réseaux de chaleur.

La consommation de chaleur totale pour tous les types de consommation de chaleur est déterminée par les flux de chaleur maximaux estimés spécifiés dans les projets types ou individuels de chauffage, de ventilation et de production d'eau chaude. SNiP 2.04.07–86 * Les «réseaux de chauffage», les flux de chaleur en l'absence de projets de chauffage, de ventilation et d'alimentation en eau chaude pour les bâtiments et les structures sont définis pour les zones d'habitation selon les formules suivantes.

2.6 Besoins industriels et technologiques

Le flux thermique maximal, W, consommé pour la production et les besoins technologiques, est calculé par la formule:

où est mje - consommation journalière d'eau chaude ou de vapeur, déterminée à l'aide d'un tableau. 7; hje - l'enthalpie de l'eau ou de la vapeur, kJ / kg, l'enthalpie de l'eau est calculée à partir de la température et de la capacité calorifique; l'enthalpie de vapeur est déterminée par la pression ou la température (2700 kJ / kg); un2 - le coefficient d'irrégularité, en fonction du mode de fonctionnement et de la nature de la production, est compris entre 2 et 4.

Débit de liquide de refroidissement pour processus technologiques

Besoins propres de la chaufferie

La chaufferie consomme de la chaleur pour ses propres besoins pour le chauffage et la désaération de l'eau, pour le soufflage de chaudières, pour le chauffage d'installations auxiliaires. Tous ces coûts, en kW, peuvent être déterminés par la formule:

sn = 0,03... 0,10 - le ratio des besoins propres.

Pertes dans les réseaux de chaleur

Les réseaux thermiques sont isolés afin de réduire les pertes de chaleur. Cependant, une isolation optimale n'élimine pas complètement les pertes. Le calcul du réseau vous permet de déterminer la valeur réelle des pertes. A ce stade, les pertes dans les réseaux de chaleur sont calculées par la formule:

F = 0,03... 0,08 - coefficient de perte de chaleur dans les réseaux.

Après avoir déterminé tous les flux de chaleur maximaux, les besoins propres de la chaufferie et les pertes dans les réseaux de chauffage déterminent la puissance totale estimée de la chaufferie (voir formulaire 25).

Sélection de chaudières

Selon le type de chaudières installées, les chaudières de production de chauffage peuvent être à vapeur, à eau chaude ou combinées. Le nombre de chaudières requises pour l'installation est déterminé par la formule:

où Qà - puissance nominale de la chaudière unique (prix).

Dans la chaufferie, il devrait y avoir au moins deux chaudières répondant aux critères de fiabilité opérationnelle.

Lors du choix d'une chaudière, il est nécessaire de se concentrer principalement sur le type de liquide de refroidissement. Si les consommateurs ont besoin d'une quantité importante de vapeur, il est nécessaire de choisir des chaudières à vapeur. Si vous n'utilisez pas de vapeur, récupérez les chaudières à eau chaude.

Dans le cas où la capacité de référence ne donne pas la puissance calorifique de la chaudière à vapeur, mais uniquement la capacité de la vapeur et les paramètres vapeur et eau, la puissance calorifique, en kW, peut être calculée à l'aide de la formule:

où Dк - capacité de production de vapeur de la chaudière, en kg / s; hn, hpv - enthalpie de vapeur et d'eau d'alimentation.

La puissance calorifique installée de la chaufferie doit être supérieure ou égale au:

Le dépassement de la capacité installée par rapport à la conception est autorisé dans 10... 20%.

Schéma thermique de la chaufferie

Sur les circuits thermiques de la chaufferie, les équipements principaux et auxiliaires sont réunis et reliés par des canalisations pour le transport des agents de transfert de chaleur sous forme de vapeur ou d’eau. Les schémas thermiques peuvent être: principaux, déployés, fonctionnants ou assemblés (Fig. 5) [6].

Fig. 5. Schéma thermique de base de la chaufferie avec chaudières à vapeur: 1 - chaudière à vapeur; 2 - dégazeur d'eau d'alimentation;

3 - désaérateur de maquillage; 4 - refroidisseur de vapeur; 5 - pompe à eau brute; 6 - pompe à nutriments; 7 - pompe de maquillage;

8 - pompe de réseau; 9 - pompe à condensat; 10 - réservoir de condensat; 11 - refroidisseur d'eau de purge; 12 - chauffe-eau brut; 13 - chauffe-eau chimiquement purifié; 14 - fontaine d'eau de refroidissement; 15 - refroidisseur de condensat; 16 - chauffe-eau en réseau; 17 - DOW; 18 - séparateur à purge continue

Le schéma thermique principal indique les équipements principaux (chaudières, réchauffeurs, dégazeurs, pompes) et les canalisations principales, sans vannes, dispositifs auxiliaires et canalisations secondaires.

Sur le schéma thermique étendu, tous les équipements installés sont représentés, ainsi que tous les pipelines avec vannes d’arrêt et de contrôle.

Le schéma thermique de travail ou de montage est généralement réalisé avec une image orthogonale ou axonométrique avec l'indication des repères indiquant l'emplacement des conduites, leur inclinaison, leur renfort, leurs fixations, leurs dimensions, etc.

Le calcul du schéma thermique de la chaufferie a pour but:

- détermination des charges thermiques totales composées de charges externes et de la consommation de chaleur pour les besoins propres et répartition de ces charges entre le chauffage de l'eau et des parties de la chaufferie pour corroborer l'équipement principal,

- détermination de tous les flux de chaleur et de masse nécessaires au choix des équipements auxiliaires permettant de déterminer le diamètre des canalisations et des vannes,

- détermination des données de base pour d'autres calculs techniques et économiques (puissance calorifique annuelle, consommation annuelle de combustible, etc.)

- le calcul du schéma thermique permet de déterminer la production de chaleur totale de la chaudière selon plusieurs modes de fonctionnement.

Lors du calcul des schémas thermiques, les paramètres suivants sont définis: la température de l’eau entrant dans le traitement chimique de l’eau dans la plage de 20 à 30 ° C; eau initiale entrant dans la chaufferie, en hiver - +5 ° C, en été - +15 ° C. Les pertes en eau dans les réseaux de chaleur avec un système d'alimentation en eau chaude fermé sont supposées être égales à 0,5% du volume d'eau dans les réseaux, et en l'absence de données sur le volume égales à 1,5 à 2,0% de la consommation horaire d'eau dans le réseau.

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