Cómo elegir una caldera para calentar una casa privada en función de la potencia. Cálculo de la potencia de calderas de combustible sólido Cálculo de la potencia de una caldera de calefacción por volumen de la casa.

La principal pregunta que surge cuando es necesario instalar calefacción autónoma en casa es cómo calcular la potencia de una caldera de gas para que la vivienda sea cómoda en invierno y al mismo tiempo evitar costes innecesarios. Sería un error pensar que se puede seleccionar una caldera sin cálculos, simplemente instalando una unidad con una gran reserva de energía, ya que todos los generadores de calor modernos están equipados con sistemas automáticos que permiten regular el consumo de combustible. Sin embargo, la instalación de una caldera cuya potencia supere las necesidades térmicas reales generará, en primer lugar, costes adicionales por la compra de la propia caldera y los componentes correspondientes y, en segundo lugar, su funcionamiento ineficiente, que puede provocar fallos en la automatización y un mayor desgaste de los equipos.

Para instalaciones grandes, los diseñadores seleccionan las unidades de caldera basándose en cálculos complejos, pero para casas privadas de poca altura esto se puede hacer de forma independiente, utilizando métodos simplificados.

Cálculo de potencia de caldera.

Caldera mural con tubería

Se puede calcular la potencia de una caldera de gas mediante métodos simplificados tanto para un apartamento o casa construida según un diseño estándar como para una casa privada construida según un proyecto individual.

Cálculo para una casa típica.

Para simplificar el cálculo de la potencia de la caldera para una casa típica, partimos de la potencia térmica específica estándar requerida de la caldera Um = 1 kW/10 m2, lo que significa que para mantener una temperatura confortable en una habitación de 10 m2, se necesitan 1 kW de Se requiere energía térmica. El cálculo no tiene en cuenta el volumen del local, ya que en todas las casas construidas según diseños estándar, la altura del local no supera los 3 metros.

La fórmula para calcular la potencia de una caldera es la siguiente:

Rm = Mente x P x Kr

• P – la suma de todas las áreas de los locales con calefacción;
• Kr es un coeficiente que tiene en cuenta las características climáticas de las regiones.

Dado que en Rusia el clima en las regiones es significativamente diferente, se introduce un factor de corrección Kp, cuyo valor se acepta:

• para las regiones del sur de Rusia: 0,9;
• para las regiones de la zona media – 1,2;
• para la región de Moscú – 1,5;
• para las regiones del norte – 2.0.

Por ejemplo, para un apartamento o casa con una superficie total de 120 m2 ubicado en la región de Moscú, la potencia requerida de la caldera será igual a:

Рм = 120 x 1,5/ 10 = 18 kW

El ejemplo muestra un cálculo para una caldera utilizada únicamente para calefacción. En el caso de que sea necesario calcular la potencia de una unidad de doble circuito destinada, además de calefacción, al suministro de agua caliente, la potencia obtenida de la fórmula debe incrementarse en aproximadamente un 30%. En este caso, la potencia óptima de la caldera será igual a: 18 x 1,3 = 23,4 kW. Dado que las capacidades de caldera ofrecidas por los fabricantes se dan en números enteros, se debe elegir una unidad con la potencia más cercana al indicador de diseño: 25 kW.

Cálculo de la potencia de la caldera para una casa individual.

Sistema de calefacción de una casa particular.

Calcular la potencia de una caldera de gas para una casa construida según un proyecto individual es más preciso, ya que tiene en cuenta la altura del local y algunos otros parámetros. El cálculo se realiza mediante la fórmula:

Рм = Тп x Кз

• Рм – potencia de diseño requerida de la unidad de caldera;
• Тп – posibles pérdidas de calor del edificio;
• Kz – factor de seguridad, aceptado en el rango de 1,15-1,2.

A su vez, la cantidad de posible pérdida de calor del edificio se calcula mediante la siguiente fórmula:

Tp = Oz x RT x Kr

• Oz: el volumen total de locales con calefacción de la casa;
• RT – diferencia de temperatura entre el aire exterior y el aire interior;
• Kr es un coeficiente que tiene en cuenta la disipación de energía térmica y depende del tipo de envolvente del edificio, del tipo de relleno de las aberturas de las ventanas y del grado de aislamiento del edificio.

El valor del coeficiente de dispersión se toma para:

• edificios con un bajo grado de protección térmica, cuyas paredes, por ejemplo, están hechas de ladrillo sin una capa de aislamiento con ventanas de madera estándar de 2,0-2,9;
• para edificios con un grado medio de protección térmica, paredes dobles con aislamiento, un pequeño número de ventanas igual a 1,0-1,9;
• para casas con un alto grado de protección térmica: suelos aislados, ventanas de doble acristalamiento, marcos de madera, vigas o troncos redondeados, etc., igual a 0,6-0,9.

Por ejemplo, para una casa con un grado medio de protección térmica, un volumen total de locales con calefacción de 630 m3 (de dos pisos, con una superficie de un piso de 100 m2, pero la altura de los locales en el 1er piso es de 3,3 m, en el segundo piso - 3,0 m), la diferencia de temperatura entre el aire exterior y el aire interior 45 (calculada como la diferencia entre la temperatura estándar en las instalaciones residenciales, que se considera de 20 grados, y la temperatura del período más frío del año según los datos de SNiP para una región determinada, por ejemplo, 25 grados bajo cero), la cantidad de pérdida de calor será igual a:

Tp = 630 x 45 x 1,0 = 28350 W.

La potencia de diseño de la caldera será entonces:

Рм = 28,35 x 1,2 = 34 kW

Cálculo de la potencia de la caldera mediante una calculadora en el sitio web del fabricante.

Calculadora online

Muchos fabricantes o empresas que venden equipos de calefacción ofrecen calculadoras en línea en sus sitios web. Normalmente, para realizar dicho cálculo basta con introducir los siguientes parámetros en el programa de la calculadora:

• la temperatura que se debe mantener en la casa;
• temperatura del aire exterior durante la época más fría del año;
• necesidad de suministro de agua caliente;
• presencia de un sistema de ventilación forzada;
• número de pisos de la casa;
• altura del local;
• la naturaleza de la estructura del piso;
• parámetros de las paredes exteriores: de qué material están hechas, si tienen aislamiento o no;
• información sobre la longitud de cada pared exterior;
• información sobre el número y tamaño de las aberturas de las ventanas y la naturaleza de su relleno;

No es difícil determinar todos estos datos usted mismo, y luego todo lo que tiene que hacer es insertarlos en las secciones correspondientes del programa y obtener un cálculo listo para usar de la potencia de la caldera.

Lección en video detallada sobre el cálculo:

No olvides calificar el artículo.

La calefacción autónoma para una casa privada es cómoda, asequible y muy variada. Cualquier propietario de una casa particular compra voluntariamente una caldera de gas e instala todo lo necesario para no depender más de los caprichos del clima o de las sorpresas asociadas con el funcionamiento de los sistemas de calefacción centralizados.

Sin embargo, es importante elegir el equipo adecuado. Si su potencia excede las necesidades térmicas reales del edificio, parte de los costes de calefacción simplemente se desperdiciarán. Un dispositivo de bajo rendimiento no podrá proporcionar suficiente calor a la casa. Por lo tanto, incluso en la etapa de diseño, es necesario encontrar la respuesta a la pregunta: ¿cómo calcular la potencia de una caldera de gas?

¿Qué cantidades se utilizan en los cálculos?

El cálculo más simple de la potencia de la caldera por área se ve así: es necesario tomar 1 kW de potencia por cada 10 metros cuadrados. m Sin embargo, vale la pena considerar que estos estándares fueron elaborados durante la Unión Soviética. No tienen en cuenta las tecnologías de construcción modernas; además, pueden resultar insostenibles en zonas cuyo clima difiere notablemente de las condiciones de Moscú y la región de Moscú. Estos cálculos pueden ser adecuados para un edificio pequeño con ático aislado, techos bajos, excelente aislamiento térmico, ventanas de doble acristalamiento, etc. Desgraciadamente, sólo unos pocos edificios cumplen estos requisitos. Para realizar un cálculo más detallado de la potencia de la caldera, es necesario tener en cuenta una serie de factores, tales como:

• condiciones climáticas en la región;
• dimensiones del espacio habitable;
• grado de aislamiento de la casa;
• posible pérdida de calor del edificio;
• la cantidad de calor necesaria para calentar el agua.

Además, en casas con ventilación forzada, el cálculo de la caldera de calefacción debe tener en cuenta la cantidad de energía necesaria para calentar el aire. Como regla general, es necesario utilizar un software especial para los cálculos:

A la hora de calcular la potencia de una caldera de gas, conviene añadir alrededor de un 20% más en caso de situaciones imprevistas, como un frío intenso o una disminución de la presión del gas en el sistema.

¿Vale la pena comprar una caldera demasiado potente?

Los equipos de calefacción modernos están equipados con sistemas automáticos que le permiten regular el flujo de gas. Esto es muy conveniente porque elimina gastos innecesarios. Puede parecer que un cálculo preciso de la potencia de una caldera de calefacción no es tan importante, porque simplemente se puede comprar una caldera con potencias nominales altas. Pero no es tan simple.

La correcta selección del equipo de calefacción prolongará su vida útil.

Exceder injustificadamente la potencia térmica del equipo puede provocar:

• costos crecientes para la adquisición de elementos del sistema;
• reducir la eficiencia de la caldera;
• fallas en el funcionamiento de equipos automáticos;
• desgaste rápido de componentes;
• formación de condensación en la chimenea, etc.

Por lo tanto, debe intentar "entrar" exactamente en la potencia que se adapte a su hogar.

Caldera de gas para casas estándar.

• MK es la potencia de diseño de la caldera en kW;
• S – área total de la habitación en metros cuadrados;
• UMC es la potencia específica de la caldera, que debe ser por cada 10 m2. metro.

El último indicador se establece según la zona climática y es:

• 0,7-0,9 kW para las regiones del sur;
• 1,0-1,2 kW para la banda media;
• 1,2-1,5 kW para regiones cercanas a Moscú;
• 1,5-2,0 para las regiones del norte.

Según esta fórmula, la potencia estimada de la caldera para una casa con una superficie de 200 metros cuadrados. m., que se sitúa en la zona media, será: 200X1,1/10=22 kW. Tenga en cuenta que esta fórmula muestra cómo calcular la potencia de una caldera que se utiliza únicamente para calentar una casa. Si tiene la intención de utilizar un sistema de doble circuito que proporcione calentamiento de agua para las necesidades domésticas, la potencia del equipo debe aumentarse en otro 25%.

¿Cómo tener en cuenta la altura de los techos al calcular?

Dado que muchas casas privadas se construyen de acuerdo con proyectos individuales, los métodos indicados anteriormente para calcular la potencia de la caldera no serán adecuados. Para realizar un cálculo bastante preciso de una caldera de calefacción de gas, es necesario utilizar la fórmula: MK = Qt*Kzap, Dónde:

• MK – potencia de diseño de la caldera, kW;
• Qt – pérdida de calor prevista del edificio, kW;
• Kzap es un factor de seguridad que oscila entre 1,15 y 1,2, es decir, entre un 15 y un 20%, según el cual los expertos recomiendan aumentar la potencia prevista de la caldera.

El indicador principal de esta fórmula es la pérdida de calor prevista del edificio. Para conocer su valor, debe utilizar otra fórmula: Qt = V*Pt*k/860, Dónde:

• V - volumen de la habitación, metros cúbicos;
• Рt - diferencia entre la temperatura exterior e interior en grados Celsius;
• k es el coeficiente de disipación, que depende del aislamiento térmico del edificio.

El coeficiente de disipación varía según el tipo de edificio:

• Para edificios sin aislamiento térmico, que son estructuras simples de madera o hierro corrugado, el coeficiente de disipación es 3,0-4,0.
• Para estructuras con bajo aislamiento térmico, típicas de edificios con mampostería simple con ventanas y techos normales, el coeficiente de disipación se considera 2,0-2,9.
• Para casas con un nivel medio de aislamiento térmico, por ejemplo edificios con doble mampostería, techo estándar y una pequeña cantidad de ventanas, se toma un coeficiente de dispersión de 1,0-1,9.
• Para edificios con mayor aislamiento térmico, pisos, techos, paredes y ventanas de doble acristalamiento bien aislados, se utiliza un coeficiente de dispersión de 0,6-0,9.

Para edificios pequeños con buen aislamiento térmico, la potencia de diseño de los equipos de calefacción puede ser bastante pequeña. Puede suceder que simplemente no exista en el mercado una caldera de gas adecuada con las características requeridas. En este caso, conviene adquirir equipos cuya potencia será ligeramente superior a la calculada. Los sistemas de control automático de calefacción ayudarán a suavizar la diferencia.

Algunos fabricantes se han preocupado por la comodidad de los clientes y han colocado en sus recursos de Internet servicios especiales que permiten calcular sin problemas la potencia requerida de la caldera. Para hacer esto, debe ingresar los siguientes datos en el programa de calculadora:

• temperatura que debe mantenerse en la habitación;
• temperatura media de la semana más fría del año;
• necesidad de suministro de agua caliente;
• presencia o ausencia de ventilación forzada;
• número de pisos de la casa;
• altura del techo;
• información sobre pisos;
• información sobre el espesor de las paredes exteriores y los materiales con los que están hechas;
• información sobre la longitud de cada pared;
• información sobre el número de ventanas;
• descripción del tipo de ventanas: número de cámaras, espesor del vidrio, etc.;
• Dimensiones de cada ventana.

Una vez cumplimentados todos los campos podrás conocer la potencia estimada de la caldera. Las opciones para cálculos detallados de la potencia de calderas de varios tipos se presentan claramente en la tabla:

Esta tabla ya ha calculado algunas opciones, puedes usarlas como las correctas de antemano (haz clic en la imagen para ampliar)

Nuestra calculadora para cálculos rápidos

Para calcular la potencia térmica de una caldera de calefacción en esta calculadora, simplemente ingrese el área de la habitación calentada, seleccione los parámetros necesarios y haga clic en el botón "Ejecutar cálculo".

Seleccionar el equipamiento necesario para un sistema de calefacción es una tarea sumamente importante. Los propietarios de casas privadas seguramente se encontrarán con esto y, recientemente, muchos propietarios de apartamentos se esfuerzan por lograr una independencia total en este asunto creando sus propios sistemas autónomos. Y uno de los puntos clave, por supuesto, es la cuestión de la elección de la caldera.

Si su casa está conectada al suministro principal de gas natural, entonces no hay nada en qué pensar: la solución óptima sería instalar equipos de gas. El funcionamiento de un sistema de calefacción de este tipo es incomparablemente más económico que todos los demás: el coste del gas es relativamente bajo, especialmente en comparación con la electricidad. Desaparecen todo tipo de problemas con la adquisición, transporte y almacenamiento adicional de combustible, típicos de las instalaciones de combustible sólido o líquido. Si se cumplen todos los requisitos de instalación y se siguen las reglas de uso, es completamente seguro y tiene altos indicadores de rendimiento. Lo principal es decidir correctamente el modelo adecuado, para lo cual es necesario saber elegir una caldera de gas para que cumpla plenamente con las condiciones de funcionamiento específicas y satisfaga los deseos de los propietarios en términos de funcionalidad y facilidad de uso.

Parámetros básicos para elegir una caldera de gas.

Existen una serie de criterios según los cuales debes evaluar el modelo de caldera que estás comprando. Cabe señalar de inmediato que casi todos ellos están interconectados e incluso son interdependientes entre sí, por lo que deben considerarse de inmediato y en su totalidad:

• El parámetro clave es la potencia térmica total de la caldera de gas, que debe corresponder a las tareas de un sistema de calefacción específico.
• La ubicación de la futura instalación de la caldera: este criterio dependerá muy a menudo de la potencia mencionada anteriormente.
• Tipo de caldera según distribución: de pared o de suelo. La elección también depende directamente tanto de la potencia como del lugar de instalación.

• El tipo de quemador de la caldera, abierto o cerrado, dependerá del mismo criterio. En consecuencia, se organiza un sistema para eliminar los productos de combustión, a través de una chimenea convencional con tiro natural o mediante un sistema de eliminación forzada de humos.
• Número de circuitos: ¿la caldera se utilizará solo para calefacción o también proporcionará agua caliente? Si se selecciona una caldera de doble circuito, se tiene en cuenta su tipo según la estructura de los intercambiadores de calor.
• El grado de dependencia de la caldera del suministro energético. Es especialmente importante tener en cuenta este parámetro en los casos en que se producen cortes de energía en una zona poblada con una regularidad alarmante.
• De gran importancia puede ser el equipamiento adicional de la caldera con los elementos necesarios para el funcionamiento eficiente del sistema de calefacción, la presencia de sistemas de control integrados y la garantía de la seguridad operativa.
• Y por último, el fabricante de la caldera, y, por supuesto, el precio, que dependerá de muchos de los factores enumerados anteriormente.

El primer paso es determinar correctamente la potencia de la caldera.

Es simplemente imposible pasar a la elección de cualquier caldera si no hay claridad sobre qué instalación de calefacción debe instalarse.

La documentación técnica de la caldera debe indicar el valor de la potencia nominal y, además, a menudo se dan recomendaciones sobre cuánto espacio está diseñado para calentar. Sin embargo, estas recomendaciones pueden considerarse bastante condicionales, ya que no tienen en cuenta los "detalles", es decir, las condiciones y características reales de funcionamiento de una casa o apartamento.

La misma precaución debe aplicarse a generalizado“Axioma” de que para calentar 10 m² de superficie habitable se necesita 1 kW de energía térmica. Este valor también es muy aproximado y solo puede ser válido bajo ciertas condiciones: altura promedio del techo, una pared exterior con una ventana, etc. Además, la zona climática, la ubicación de las instalaciones en relación con los puntos cardinales y una serie de otros parámetros importantes no se tienen en cuenta en absoluto.

Los cálculos de ingeniería térmica de acuerdo con todas las reglas solo pueden ser realizados por especialistas. Sin embargo, nos tomaremos la libertad de ofrecer al lector un método para calcular la potencia de forma independiente, teniendo en cuenta la mayoría de los factores que influyen en la eficiencia de la calefacción de una casa. Con tal cálculo, seguramente habrá un error, pero dentro de límites completamente aceptables.

El método se basa en calcular la potencia térmica requerida para cada habitación donde se instalarán radiadores de calefacción y luego sumar los valores. Bueno, los siguientes parámetros sirven como datos iniciales:

• Zona de habitaciones.
• Altura del techo.
• El número de paredes exteriores, el grado de aislamiento, su ubicación con respecto a los puntos cardinales.
• Nivel de temperaturas mínimas invernales para la región de residencia.
• Número, tamaño y tipo de ventanas.
• "Vecindario" de la habitación verticalmente, por ejemplo, habitaciones con calefacción, un ático frío, etc.
• La presencia o ausencia de puertas a la calle o a un balcón frío.

Cualquier propietario de una casa o apartamento tiene un plan para su vivienda. Al colocarlo frente a usted, no será difícil crear una tabla (en una aplicación de oficina o incluso simplemente en una hoja de papel) que indique todas las habitaciones con calefacción y sus características. Por ejemplo, como se muestra a continuación:

Instalaciones:	Área, altura del techo	Paredes exteriores (número de revestimiento)	Número, tipo y tamaño de ventanas.	La presencia de una puerta a la calle o balcón.	Potencia térmica requerida
TOTAL:	92,8 m²				13,54 kilovatios
1er piso, pisos aislados
Sala	9,9 m², 3 m	solo, oeste	ventana simple con doble acristalamiento, 110×80	No	0,94 kilovatios
Cocina	10,6 metros, 3 metros	uno, sur	uno, estructura de madera, 130×100	No	1,74 kilovatios
Sala de estar	18,8 m², 3 m	tres, norte, este	cuatro, ventana de doble acristalamiento, 110×80	No	2,88 kilovatios
tamboril	4,2 m², 3 m	solo, oeste	No	uno	0,69 kilovatios
Locales de baño	6m², 3m	uno, norte	No	No	0,70 kilovatios
2do piso, arriba – ático frío
Sala	5,1 m², 3 m	uno, norte	No	No	0,49 kilovatios
Dormitorio nº 1	16,5 m², 3 m	tres, sur, oeste	ventana simple con doble acristalamiento, 120×100	No	1,74 kilovatios
Dormitorio nº 2	13,2 m², 3 m	dos, norte, este		No	1,63 kilovatios
Dormitorio nº 3	17,5 m², 3 m	dos, este, sur	dos, ventana de doble acristalamiento, 120×100	uno	2,73 kilovatios

Una vez compilada la tabla, puede proceder a los cálculos. Para hacer esto, a continuación encontrará una conveniente calculadora que lo ayudará a determinar rápidamente la potencia de calefacción requerida para cada habitación.

El nivel de temperaturas negativas en la calle se toma de la característica promedio del período de diez días más frío del invierno en la región de residencia.

El confort de las personas que permanecen en el interior, especialmente en invierno, depende en gran medida de la temperatura del aire que las rodea. Por tanto, entre los servicios públicos instalados en locales residenciales, el sistema de calefacción ocupa el primer lugar. En condiciones urbanas, los problemas de calefacción de los apartamentos suelen resolverse de forma centralizada, pero en los edificios privados sus propietarios tienen que instalar sistemas de calefacción autónomos, cuyo elemento principal es una caldera de agua caliente. La eficiencia de todo el sistema depende de las características técnicas y económicas de este último.

Cómo calcular la potencia de la caldera.

El cálculo de la potencia de la caldera se realiza teniendo en cuenta el área del objeto calentado.

La potencia de una caldera de calefacción es el indicador principal que caracteriza sus capacidades asociadas con el calentamiento óptimo de las instalaciones durante las cargas máximas. Lo principal aquí es calcular correctamente cuánto calor se necesitará para calentarlos. Solo en este caso será posible elegir la caldera adecuada para calentar una casa privada en términos de potencia.

Para calcular la potencia de una caldera para una casa, se utilizan varios métodos, en los que se toma como base el área o el volumen de las instalaciones con calefacción. Más recientemente, la potencia requerida de una caldera de calefacción se determinó utilizando los llamados coeficientes domésticos establecidos para diferentes tipos de casas dentro de los límites (W/m2):

• 130…200 – casas sin aislamiento térmico;
• 90…110 – casas con fachada parcialmente aislada;
• 50...70 – casas construidas con tecnologías del siglo XXI.

Multiplicando el área de la casa por el coeficiente correspondiente de la casa, se obtuvo la potencia requerida de la caldera de calefacción.

Cálculo de la potencia de la caldera en función de las dimensiones geométricas de la habitación.

Dependencia de la potencia de la caldera de gas del área de la habitación.

Wcat = S*Wud/10, Dónde:

• Wcat– potencia de diseño de la caldera, kW;
• S– área total de la habitación climatizada, m2;
• Wud– potencia específica de la caldera, que cae cada 10 metros cuadrados. zona climatizada.

En general, se acepta que, dependiendo de la región en la que se encuentre la habitación, la potencia específica de la caldera sea (kW/m2):

• para las regiones del sur: 0,7...0,9;
• para áreas de la zona media - 1,0...1,2;
• para Moscú y la región de Moscú: 1,2…1,5;
• para las regiones del norte: 1,5...2,0.

La fórmula anterior para calcular una caldera para calentar una casa por área se utiliza en los casos en que la unidad de calentamiento de agua se usará solo para calentar habitaciones con una altura de no más de 2,5 m.

Si se supone que en la habitación se instalará una caldera de doble circuito, que además de calefacción debe proporcionar agua caliente a los usuarios, la potencia calculada resultante debe incrementarse en un 25%.

Si la altura de la habitación con calefacción supera los 2,5 m, el resultado obtenido se corrige multiplicándolo por el coeficiente Kv. Kv = N/2,5, donde H es la altura real de la habitación, m.

En este caso, la fórmula final queda así: P = (S*Wsp/10)*Kv

Este método de cálculo de la potencia necesaria que debe tener una caldera de calefacción es adecuado para edificios pequeños con ático aislado, paredes y ventanas aisladas (doble acristalamiento), etc. En otros casos, el resultado obtenido de un cálculo aproximado puede llevar a que la La caldera comprada no podrá funcionar normalmente. Al mismo tiempo, el exceso o la insuficiencia de energía contribuye a una serie de problemas indeseables para el usuario:

• reducción de indicadores técnicos y económicos de funcionamiento de la caldera;
• falla de los sistemas de automatización;
• desgaste rápido de piezas y componentes;
• formación de condensación en la chimenea;
• obstrucción de la chimenea con productos de combustión incompleta de combustible, etc.;

Para obtener resultados más precisos, es necesario tener en cuenta la cantidad de pérdida de calor real a través de elementos individuales de los edificios (ventanas, puertas, paredes, etc.).

Cálculo refinado de la potencia de la caldera.

La potencia de una caldera de doble circuito debe ser mayor debido al ACS.

El cálculo de un sistema de calefacción que incluya caldera de calefacción debe realizarse de forma individual para cada instalación. Además de sus dimensiones geométricas, es importante tener en cuenta varios de estos parámetros:

• presencia de ventilación forzada;
• zona climática;
• disponibilidad de suministro de agua caliente;
• grado de aislamiento de elementos individuales de la instalación;
• la presencia de un ático y un sótano, etc.

En general, la fórmula para un cálculo refinado de la potencia de la caldera es la siguiente:

Wcat = Qt*Kzap, Dónde:

• cuarto– pérdida de calor del objeto, kW.
• kzap– factor de seguridad en cuya cantidad se recomienda aumentar la capacidad de diseño de la instalación. Como regla general, su valor está en el rango de 1,15...1,20 (15-20%).

Las pérdidas de calor previstas están determinadas por las fórmulas:

Qt = V*ΔT*Kp/860, V = S*H; Dónde:

• V– volumen de la habitación, metros cúbicos;
• ΔT– diferencia entre la temperatura del aire exterior e interior, °C;
• kr– coeficiente de disipación, dependiendo del grado de aislamiento térmico del objeto.

El coeficiente de disipación se selecciona en función del tipo de edificio y del grado de aislamiento térmico.

• Objetos sin aislamiento térmico: hangares, cuarteles de madera, estructuras de chapa ondulada, etc. – Kr = 3,0...4,0.
• Edificios con un bajo nivel de aislamiento térmico: paredes de ladrillo, ventanas de madera, tejados de pizarra o hierro: se considera que Kp está en el rango de 2,0...2,9.
• Casas con un grado medio de aislamiento térmico: paredes de dos ladrillos, pocas ventanas, techo estándar, etc. - Kr es 1,0...1,9.
• Edificios modernos y bien aislados: calefacción por suelo radiante, ventanas de doble acristalamiento, etc. – Kp está en el rango de 0,6...0,9.

Para que a los consumidores les resulte más fácil encontrar una caldera de calefacción, muchos fabricantes colocan calculadoras especiales en sus sitios web y en los sitios web de sus distribuidores. Con su ayuda, al ingresar la información necesaria en los campos correspondientes, es posible determinar con un alto grado de probabilidad para qué área, por ejemplo, está diseñada una caldera de 24 kW.

Normalmente, una calculadora de este tipo realiza cálculos utilizando los siguientes datos:

• valor medio de la temperatura del aire exterior en la semana más fría de la temporada de invierno;
• temperatura del aire dentro del objeto;
• presencia o ausencia de suministro de agua caliente;
• datos sobre el espesor de paredes y techos exteriores;
• materiales con los que se fabrican suelos y paredes exteriores;
• altura del techo;
• dimensiones geométricas de todas las paredes exteriores;
• número de ventanas, sus tamaños y descripción detallada;
• información sobre la presencia o ausencia de ventilación forzada.

Después de procesar los datos recibidos, la calculadora le dará al cliente la potencia requerida de la caldera de calefacción y también indicará el tipo y marca de la unidad que satisface la solicitud. En la tabla se muestra un ejemplo de cálculo de una línea de calderas de gas destinadas a calentar casas de diferentes tamaños:

Nota a la columna 11: Нс – caldera atmosférica de pared, А – caldera de suelo, Нд – caldera turboalimentada de pared.

Utilizando los métodos anteriores, se calcula la potencia de una caldera de gas. Sin embargo, también se pueden utilizar para calcular las características de potencia de las unidades de calentamiento de agua que funcionan con otros tipos de combustible.

Contabilidad de pérdidas de calor.

Sin tener en cuenta la pérdida de calor, es difícil calcular correctamente la potencia de la caldera.

Al comenzar a desarrollar un sistema de calefacción autónomo, primero es necesario averiguar cuánto calor se pierde hacia la calle durante las heladas más severas a través de las llamadas estructuras de cerramiento. Estos incluyen paredes, ventanas, pisos y techos. Sólo después de determinar la cantidad de pérdida de calor será posible preocuparse por seleccionar una fuente de calor de potencia adecuada. Hay que tener en cuenta que la pérdida de calor de un edificio en la temporada de invierno se produce no sólo a través de las estructuras de cerramiento. Una parte importante del calor generado (hasta un 30%) se gasta en calentar el aire frío procedente de la calle gracias a la ventilación natural.

La cantidad total de calor necesaria para calentar la habitación está determinada por la fórmula:

Q = Qdiseño + Qair, Dónde:

• Qconstruct– la cantidad de calor perdido a través de una estructura similar, W;
• Qair– la cantidad de calor consumido para calentar el aire procedente de la calle, W.

Resumiendo los valores obtenidos como resultado de los cálculos, se determina la carga térmica total en el sistema de calefacción de todo el edificio.

Todas las mediciones se realizan desde el exterior del edificio, necesariamente teniendo en cuenta sus esquinas. De lo contrario, el cálculo de la pérdida de calor será inexacto.

Existen otras formas de fuga de calor en las habitaciones, por ejemplo, a través de una campana de cocina, puertas y ventanas abiertas, grietas en estructuras, etc. Sin embargo, la cantidad de calor perdido por estos motivos prácticamente no supera el 5% de la pérdida total de calor. y por lo tanto no se tiene en cuenta en los cálculos.

Cálculo de la pérdida de calor a través de la envolvente de los edificios.

La complejidad del cálculo radica en que debe realizarse para cada estancia por separado, inspeccionando, midiendo y evaluando cuidadosamente el estado de cada uno de sus elementos adyacentes al entorno. Solo en este caso se puede tener en cuenta todo el calor que sale de la casa.

Con base en los resultados de las mediciones, se determina el área S de cada elemento de la estructura de cerramiento, que luego se inserta en la fórmula básica para calcular la cantidad de energía térmica perdida:

Qconstruct = 1/R*(Tv-Tn)*S*(1+Σβ), R = δ/λ; Dónde:

• R– resistencia térmica del material de construcción, m²°C/W;
• δ – conductividad térmica del material de construcción, W/m°C);
• λ – espesor del material de construcción, m;
• S– área de la valla exterior, m2;
• TELEVISOR– temperatura del aire interior, °C;
• Tennesse– la temperatura más baja del aire en la temporada de invierno, °C;
• β – pérdida de calor, que depende de la orientación del edificio.

Si la estructura consta de varios materiales, por ejemplo, una pared de ladrillos con aislamiento, el valor de la resistencia térmica R se calcula por separado para cada uno de estos materiales y luego se suma.

Las pérdidas de calor, dependiendo de la orientación del edificio, se seleccionan en función de la orientación del elemento de cerramiento:

• hacia el lado norte – β = 0,1;
• al oeste o sureste – β = 0,05;
• al sur o suroeste – β = 0.

El cálculo de las pérdidas de calor a través de los elementos de la envolvente del edificio se realiza para cada habitación del edificio y luego, sumándolas, se obtiene el valor previsto de las pérdidas totales de calor en la misma. Después de esto, se procede al cálculo en la sala de al lado. Como resultado del trabajo realizado, el propietario de la vivienda podrá identificar formas de máxima fuga de calor y eliminar las causas de su aparición.

Cálculo del calor consumido para calentar el aire de ventilación.

La cantidad de calor que se gasta en calentar el aire de ventilación alcanza, en algunos casos, el 30% de las pérdidas totales de energía térmica. Este es un valor bastante grande que no es apropiado ignorar. Para calcular la cantidad de calor que será necesario gastar para calentar el aire suministrado, se utiliza la fórmula:

Qair = c*m* (Tv-Tn), Dónde:

• C– capacidad calorífica de la mezcla de aire, cuyo valor es 0,28 W/kg°C;
• metro– flujo másico de aire que ingresa a la habitación desde la calle, kg.

El flujo másico de aire que entra a la habitación desde el exterior se determina suponiendo que el aire se renueva en toda la casa una vez cada hora. En este caso, sumando los volúmenes de todas las estancias se obtiene el caudal de aire volumétrico. Luego, utilizando el valor de la densidad del aire, su volumen se convierte en masa. Aquí hay que tener en cuenta el hecho de que la densidad del aire depende de su temperatura.

Sustituyendo todas las cantidades conocidas en la fórmula anterior, se determina la cantidad de calor necesaria para calentar el aire suministrado.

Errores comunes

El cálculo de un sistema de calefacción autónomo es un proceso complejo que consta de varios procedimientos paso a paso interrelacionados:

1. Cálculo de pérdidas de calor de un objeto.
2. Determinación del régimen de temperatura de habitaciones individuales y del edificio en su conjunto.
3. Cálculo de la potencia de las baterías de radiadores de calefacción.
4. Cálculo hidráulico del sistema de calefacción.
5. Cálculo de la potencia de la caldera de calefacción.
6. Determinación del volumen total del sistema de calefacción autónomo.

El cálculo térmico de un sistema de calefacción no es una investigación teórica, sino un resultado preciso y bien fundamentado, cuya implementación práctica permitirá seleccionar correctamente todos los componentes necesarios y configurar un sistema de calefacción eficaz que funcione sin problemas durante muchos años.

El principal error que cometen muchos propietarios de casas particulares es ignorar algunas etapas del cálculo. Creen que para solucionar el problema basta con elegir una caldera más potente, centrándose únicamente en los datos del cálculo aproximado de su potencia en función del área de la habitación. Este enfoque amenaza con costos operativos innecesarios y, a menudo, conduce al hecho de que la caldera funcionará constantemente, las baterías del radiador estarán calientes y la habitación estará fría. En este caso, es necesario volver al estado original y realizar un cálculo completo del sistema de calefacción. Sólo entonces podremos empezar a eliminar las deficiencias causadas por errores críticos en los cálculos.

El artículo se preparó con el apoyo informativo de los ingenieros de la empresa Teplodar https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/: calderas de calefacción a precios del fabricante.

La característica más importante que se tiene en cuenta a la hora de adquirir calderas de calefacción, tanto de gas como eléctricas o de combustible sólido, es su potencia. Por lo tanto, muchos consumidores que planean comprar un generador de calor para un sistema de calefacción de habitaciones están preocupados por la cuestión de cómo calcular la potencia de la caldera en función del área del local y otros datos. Esto se comenta en las siguientes líneas.

Parámetros de cálculo. Que considerar

Pero primero, averigüemos qué es realmente esta cantidad tan importante y, lo más importante, por qué es tan importante.

En esencia, la característica descrita de un generador de calor que funciona con cualquier tipo de combustible muestra su rendimiento, es decir, cuánta área de la habitación puede calentar junto con el circuito de calefacción.

Por ejemplo, un dispositivo de calefacción con una potencia de 3 a 5 kW es capaz, por regla general, de "envolver" un apartamento de una o incluso dos habitaciones, así como una casa con una superficie de hasta 50 metros cuadrados. m Una instalación con un valor de 7 a 10 kW "tirará" de un apartamento de tres habitaciones con un área de hasta 100 metros cuadrados. metro.

En otras palabras, suelen consumir una potencia equivalente aproximadamente a una décima parte de toda la superficie calentada (en kW). Pero esto es sólo en el caso más general. Para obtener un valor específico, es necesario un cálculo. En los cálculos se deben tener en cuenta varios factores. Enumeremoslos:

• Área total climatizada.
• Región donde opera la calefacción calculada.
• Paredes de la casa y su aislamiento térmico.
• Pérdida de calor en el tejado.
• Tipo de combustible de caldera.

Ahora hablemos directamente sobre el cálculo de potencia en relación a diferentes tipos de calderas: de gas, eléctricas y de combustible sólido.

Calderas de gas

Con base en lo anterior, la potencia del equipo de caldera para calefacción se calcula utilizando una fórmula bastante simple:

N caldera = S x N latido. / 10.

Aquí los valores de las cantidades se descifran de la siguiente manera:

• N de la caldera es la potencia de esta unidad en particular;
• S es la suma total de las áreas de todas las habitaciones calentadas por el sistema;
• N latidos – valor específico del generador de calor necesario para calentar 10 kW. m área de la habitación.

Uno de los principales factores determinantes para el cálculo es la zona climática, la región donde se utiliza este equipo. Es decir, el cálculo de la potencia de una caldera de combustible sólido se realiza teniendo en cuenta condiciones climáticas específicas.

Lo típico es que alguna vez, cuando existían los estándares soviéticos para asignar la potencia de una instalación de calefacción, se consideraba 1 kW. siempre igual a 10 metros cuadrados. metros, hoy en día es extremadamente necesario realizar cálculos precisos para condiciones reales.

En este caso, debe tomar los siguientes valores N latidos.

Como ejemplo, calcularemos la potencia de una caldera de calefacción de combustible sólido en relación con la región de Siberia, donde las heladas invernales a veces alcanzan los -35 grados centígrados. Tomemos N latidos. = 1,8 kilovatios. Luego, para calentar una casa con una superficie total de 100 metros cuadrados. m.Necesitará una instalación con el siguiente valor de diseño:

Caldera N = 100 m2. m.x 1,8 / 10 = 18 kW.

Como puede ver, la relación aproximada entre el número de kilovatios y el área de uno a diez no se aplica aquí.

¡Es importante saberlo! Si sabes cuántos kilovatios tiene una determinada instalación de combustible sólido, puedes calcular el volumen de refrigerante, es decir, el volumen de agua necesario para llenar el sistema. Para ello, basta con multiplicar el N resultante del generador de calor por 15.

En nuestro caso, el volumen de agua en el sistema de calefacción es 18 x 15 = 270 litros.

Sin embargo, en algunos casos no es suficiente tener en cuenta el componente climático para calcular las características de potencia de un generador de calor. Hay que recordar que pueden producirse pérdidas de calor debido al diseño específico del local. En primer lugar, es necesario considerar cuáles son las paredes de la sala de estar. Qué tan aislada está la casa: este factor es de gran importancia. También es importante considerar la estructura del techo.

En general, puedes utilizar un coeficiente especial por el cual debes multiplicar la potencia obtenida de nuestra fórmula.

Este coeficiente tiene los siguientes valores aproximados:

• K = 1, si la casa tiene más de 15 años y las paredes son de ladrillo, bloques de espuma o madera y las paredes están aisladas;
• K = 1,5 si las paredes no están aisladas;
• K = 1,8, si, además de paredes sin aislamiento, la casa tiene un techo deficiente que deja pasar el calor;
• K = 0,6 para una casa moderna con aislamiento.

Supongamos, en nuestro caso, que la casa tiene 20 años, está construida con ladrillos y está bien aislada. Entonces la potencia calculada en nuestro ejemplo sigue siendo la misma:

Caldera N = 18x1 = 18 kW.

Si la caldera está instalada en un apartamento, se debe tener en cuenta un coeficiente similar. Pero para un apartamento normal, si no está en el primer ni en el último piso, K será igual a 0,7. Si el apartamento está en el primer o último piso, entonces se debe tomar K = 1,1.

Cómo calcular la potencia de las calderas eléctricas.

Las calderas eléctricas rara vez se utilizan para calefacción. La razón principal es que la electricidad es demasiado cara hoy en día y la potencia máxima de este tipo de instalaciones es baja. Además, es posible que se produzcan fallas y cortes de energía prolongados en la red.

El cálculo aquí se puede realizar utilizando la misma fórmula:

N caldera = S x N latido. / 10,

Después de lo cual debes multiplicar el indicador resultante por los coeficientes necesarios, ya hemos escrito sobre ellos.

Sin embargo, existe otro método, más preciso en este caso. Indicémoslo.

Este método se basa en el hecho de que inicialmente se toma el valor de 40 W. Este valor significa que se necesita tanta potencia, sin tener en cuenta factores adicionales, para calentar 1 m3. El cálculo adicional se realiza de la siguiente manera. Dado que las ventanas y puertas son fuentes de pérdida de calor, es necesario agregar 100 W por ventana y 200 W por puerta.

En la última etapa se tienen en cuenta los mismos coeficientes que ya se mencionaron anteriormente.

Por ejemplo, calculemos de esta forma la potencia de una caldera eléctrica instalada en una casa de 80 m2 con una altura de techo de 3 m, con cinco ventanas y una puerta.

Caldera N = 40x80x3+500+200=10300 W, o aproximadamente 10 kW.

Si el cálculo se realiza para un apartamento en el tercer piso, es necesario multiplicar el valor resultante, como ya se mencionó, por un factor de reducción. Entonces N caldera = 10x0,7=7 kW.

Ahora hablemos de calderas de combustible sólido.

Para combustible sólido

Este tipo de equipo, como su nombre indica, se caracteriza por el uso de combustible sólido para calefacción. Las ventajas de este tipo de unidades son evidentes sobre todo en aldeas remotas y comunidades de dachas donde no hay gasoductos. Como combustible sólido se suele utilizar leña o pellets (virutas prensadas).

El método para calcular la potencia de las calderas de combustible sólido es idéntico al método anterior, característico de las calderas de calefacción de gas. Es decir, el cálculo se realiza según la fórmula:

N caldera = S x N latido. / 10.

Después de calcular el indicador de fuerza usando esta fórmula, también se multiplica por los coeficientes anteriores.

Sin embargo, en este caso es necesario tener en cuenta el hecho de que una caldera de combustible sólido tiene una baja eficiencia. Por lo tanto, después de calcular utilizando el método descrito, se debe agregar una reserva de energía de aproximadamente el 20%. Sin embargo, si se planea utilizar un acumulador de calor en forma de recipiente para almacenar refrigerante en el sistema de calefacción, se puede dejar el valor calculado.

Dibujo de una caldera de combustible sólido con potencia estimada.

Demasiado y muy poco

Por último, observamos que instalar una caldera de calefacción sin calcular previamente su potencia puede dar lugar a dos situaciones indeseables:

1. La potencia de la caldera es inferior a la necesaria para calentar el local existente.
2. La potencia de la caldera es mayor de la necesaria para calentar el local existente.

En el primer caso, además de que la casa estará constantemente fría, la propia unidad puede fallar debido a constantes sobrecargas. Y el consumo de combustible será excesivamente alto. Reinstalar una caldera por una nueva conlleva grandes costes de material y dificultades durante el desmontaje, ¿vale la pena hablar de costes morales? ¡Por eso es tan importante calcular correctamente la potencia de la unidad!

En el segundo caso, no todo es tan malo. La potencia excesiva de la caldera suele ser sólo un inconveniente. En primer lugar, esta es la sensación de gastar dinero en una unidad cara. En segundo lugar, aunque parezca extraño, una unidad demasiado potente que trabaja constantemente a la mitad de su capacidad reduce su eficiencia y se desgasta rápidamente. Además, se desperdiciará mucho combustible.

Como puede ver, en el segundo caso también existen importantes desventajas. Sin embargo, la situación aquí se puede corregir si, por ejemplo, agregamos la función de calentar el suministro de agua caliente a la caldera. En cualquier caso, la decisión final corresponde al consumidor.

Entonces, buscamos formas de calcular la potencia de una caldera de calefacción. Estas recomendaciones deberían ayudar a los consumidores durante el complejo proceso de selección y compra de una unidad de calefacción.