Определение оптимальных размеров печи

Размеры печей определяют на основании расчета теплопотерь отапливаемых помещений. Точный расчет теплопотерь сложен и его выполняют по специальному методу и имеющимся нормам, предусматривающим, что теплоотдача печи при двух топках в сутки может быть на 15% больше или меньше теплопотерь помещения. При расчете отопления необходимо знать теплопотери всех видов конструкций дома: стен, дверей, оконных проемов, перекрытий, материалов, из которых сделаны стены, высоту стен, наружную температуру воздуха и др. При неправильном расчете или выборе печи она будет выделять или много тепла, или наоборот. Правильно выбранная печь должна соответствовать средней часовой теплоотдаче и такой же часовой теплопотере. Таким образом, количество теряемого помещением тепла должно соответственно возмещаться теплом, выделяемым печью. Рассмотрим самые простейшие и приближенные способы определения размеров печей.

Таблица 1. Размеры поверхности печи в зависимости от объема помещения и расположения (при высоте помещения 3 м и наружной температуре воздуха — 25°С)

Размер площади помещения, м²  Поверхность печи в зависимости от размера помещения и его формы, м² 
неугловое  с одним углом  с двумя углами прихожая 
8 1,25 1,95 2,10 3,40
10 1,50 2,40 2,60 4,50
15 2,30 3,40 3,90 6,00
20 3,20 4,60 5,20  
30 4,60 6,90 7,80  

Пример 1. Зеркало печи, выходящей в отступку даст в 2 раза меньше тепла, щитки от плиты — в 2,5 раза меньше, чем печи, поэтому их поверхность должна быть в 2—2,5 раза больше указанных данных.

Пример 2. В этом расчете печи подбирают по кубатуре здания, которую определяют по наружному периметру с последующим умножением на 21. Это число является количеством тепла в килокалориях, требуемых для обогрева 1 м3 здания до температуры плюс 18°С и при наружной температуре воздуха до минус 30°С (см. табл. 1).

Используя данные таблицы 1, находят потребную теплоотдачу печи. В нашем случае имеется дом размером по наружному обмеру 6,6х7,4 м, высота помещения 3 м. Стены кирпичные, толщиной 540 мм. В доме имеются две жилые комнаты 1 и 2, кухня 3, и прихожая 4.

Рассмотрим подбор печи для кухни и прихожей: объем кухни 54,39 м3 (3,7х4,0х3,0), объем прихожей 18,87 м3 (3,7х1,7х3,0). Всего 73,26 м3. Рассчитаем теплоотдачу печи: 73,26х21 = 1538 ккал/ч. Каждый квадратный метр зеркала печи излучает в среднем 300 ккал/ч. Для определения площади нагрева печи необходимо 1538 ккал/ч разделить на 300, получаем 5,1 м2. Эту цифру можно округлить до 5 м2 или увеличить до 5,2—5,4 м2. Чтобы найти размеры печи, следует имеющуюся площадь зеркал печи разделить на активную высоту печи, то есть ту высоту, которая нагревается. В данном случае она равняется 2,2 м.

После деления площади зеркала печи на ее высоту получаем периметр печи 5,1:2,2=2,3 м (округленно 2,5 м). Полученный периметр печи делим на два и получаем сумму двух сторон печи, то есть длину и ширину Вместе взятые они будут равны 1,15м (2,3:2). Если ширина печи 510 мм, то ее длина должна быть 640 мм, а в плане 510х640 мм.

Воспользовавшись этим примером, можно подобрать размер печи для любого помещения. Необходимо указать, что кроме печи в кухне имеется плита, которая при двух топках может выделять в сутки от 600 до 900 ккал/ч.

Конечно, вместо печи можно поставить к плите отопительный щиток, работающий от  плиты, и выделяющий до 1200 ккал/ч. Имеются щитки с плитой и с отдельной топкой, тогда их теплоотдача еще выше. Если печь ставят в районах, где наружная температура в зимнее время достигает минус 50°С, то можно рассчитать размер печи по третьему примеру.

Пример 3. Рассмотрим дома из разных материалов при различной минусовой температуре. Как было сказано выше, расчеты теплопотерь помещения весьма сложны и в данном случае они даются приближенно. В таблице 2 приводятся значения удельных теплопотерь поверхностей в жилых зданиях. Теплопотери стен увеличиваются при понижении температуры воздуха снаружи здания, что видно из указанной таблицы. Поэтому при расчетах (ниже — 31°С) на каждые два градуса прибавляются три единицы. Если при этом теплоотдача печи и будет немного выше, то в этом нет большой ошибки. Следует напомнить, что в примере подбора печей по этой таблице опущена проверка на амплитуду колебания и другие данные.

Пример 4. Рассмотрим способ определения тепловых потерь и подбор печи для одноэтажного рубленого дома из бревен толщиной 25 см, с односторонней штукатуркой, деревянными перегородками, оштукатуренными с двух сторон, с полом, утепленным над подвалом, окном из двух остекленных переплетов (двойное остекление). Комната угловая площадью 9 м2. Внутренний размер комнаты: высота - 3м, длина каждой стены — 3, ширина окна — 1, высота его — 1,7м. Удельные теплопотери на 1 м2 поверхности, согласно данным таблицы, составят в данном случае: для деревянной рубленой стены толщиной 25 см, оштукатуренной в угловых помещениях, — 52 ккал/ч на 1 м2, для окна с двойным остеклением — 100 ккал/ч на 1 м2, для чердачного перекрытия (потолка) — 26 ккал/ч на 1 м2, для утепленного пола — 19 ккал/ч на 1 м2.

Охлаждающие поверхности: наружные стены (две). Их площадь S равна: S = (3,0+3,0)х3,0 - 1,7= 6,3м2

пол 3,0х3,0 S = 9,0 м2, потолок 3,0х3,0 S = 9,0 м2, окно 1,0х1,7 S=1,7м2

Общие теплопотери комнаты составят, ккал/ч:

через наружные стены 16,3х52 =848, через пол 9,0х19,0=171, через потолок 9,0х26 =234, через окно 1,7х100=170, Всего 1423

Для такого расхода тепла нужна печь с теплоотдачей 1500 ккал/ч или несколько большая. Может быть принята печь отопительная, прямоугольная, оштукатуренная, размером 510х770 мм, с теплоотдачей 1760 ккал/ч, и двух топках в сутки. Если эта печь будет иметь общие поверхности со стенами или перегородками, и они будут полностью отдавать тепло, то теплоотдача несколько больше допустимых процентов, указанных в нормах. Когда одна стенка будет выходить в другое помещение (комнату), или же иметь небольшой отступ от перегородки, то печь полностью отвечает расчету. Напоминаем, что у этой печи передняя и задняя стенки выделяют по 340 ккал/ч, а левая и правая — по 540 ккал/ч. 

Таблица 2. Удельные теплопотери для основных охлаждающихся поверхностей в жилых зданиях

Вид стен и охлаждающиеся поверхности Количество теряемого тепла через 1 кв. м. поверхности по внутреннему обмеру помещения при средней температуре, Вт (ккал/час)
24 — 25 С  26 — 27 С  28 — 29 С  30 — 31 С 
Кирпичная стена толщиной 3,5 кирпича (93 см), оштукатуренная с двух сторон
Превый этаж и одноэтажные здания         
Угловые помещения  61 (53) 66 (57) 69 (60) 71 (61)
Смежные с другими помещения  55 (48) 59 (51) 61 (53) 64 (55)
Верхний и промежуточные этажи         
Угловые помещения  54 (47) 58 (50) 61 (53) 62 (54)
Смежные с другими помещения  50 (43) 52 (45) 54 (47) 55 (48)
Кирпичная стена толщиной 3 кирпича (80 см), оштукатуренная с двух сторон
Превый этаж и одноэтажные здания         
Угловые помещения  66 (57) 71 (61) 74 (64) 75 (65)
Смежные с другими помещения  64 (55) 67 (58) 71 (61) 72 (62)
Верхний и промежуточные этажи         
Угловые помещения  61 (53) 65 (56) 68 (59) 69 (60)
Смежные с другими помещения  56 (49) 60 (52) 62 (54) 63 (55)
Кирпичная стена толщиной 2,5 кирпича (67 см), оштукатуренная с двух сторон
Превый этаж и одноэтажные здания         
Угловые помещения  75 (65) 82 (71) 86 (74) 88 (76)
Смежные с другими помещения  74 (64) 80 (69) 82 (71) 84 (73)
Верхний и промежуточные этажи         
Угловые помещения  69 (60) 74 (64) 77 (67) 79 (68)
Смежные с другими помещения  66 (57) 71 (61) 74 (64) 75 (65)
Кирпичная стена толщиной 2 кирпича (54 см), оштукатуренная с двух сторон
Превый этаж и одноэтажные здания         
Угловые помещения  90 (78) 96 (83) 101 (87) 103 (89)
Смежные с другими помещения  89 (77) 95 (82) 100 (86) 101 (87)
Верхний и промежуточные этажи         
Угловые помещения  81 (70) 87 (75) 90 (78) 93 (80)
Смежные с другими помещения  79 (68) 86 (74) 88 (76) 90 (78)
Деревянная рубленная стена из бревен толщиной 20 см с односторонней штукатуркой
Превый этаж и одноэтажные здания         
Угловые помещения  77 (67) 82 (71) 87 (75) 88 (76)
Смежные с другими помещения  75 (65) 80 (69) 83 (72) 86 (74)
Верхний и промежуточные этажи         
Угловые помещения  68 (59) 74 (64) 77 (67) 79 (68)
Смежные с другими помещения  66 (57) 72 (62) 74 (64) 76 (66)
Деревянная рубленная стена из бревен толщиной 25 см с односторонней штукатуркой
Превый этаж и одноэтажные здания         
Угловые помещения  60 (52) 65 (56) 67 (58) 69 (60)
Смежные с другими помещения  59 (51) 62 (54) 66 (57) 67 (58)
Верхний и промежуточные этажи         
Угловые помещения  54 (47) 58 (50) 60 (52) 61 (53)
Смежные с другими помещения  53 (46) 56 (49) 59 (51) 60 (52)
 
Окна с двойным остеклением и балконные двери 116 (100) 125 (108) 130 (112) 133 (115)
Двери сплошные деревянные двойные  203 (175) 217 (187) 226 (195) 232 (200)
Чердачное перекрытие  30 (26) 32 (28) 33 (29) 34 (30)
Деревянные утепленные полы над подвалом или подпольем  22 (19) 24 (21) 25 (22) 26 (23)

Примечание. При определении теплопотерь через поверхности выходящие в неотапливаемые помещения, количество тепла, приведенное в таблице, умножают на 0,7, если последние выходят наружу (неотапливаемые лестничные клетки), и на 0,4, если неотапливаемые помещения не имеют указанного сообщения.

Добавить комментарий

CAPTCHA
Подтвердите, что вы не спамер