A eficiência do equipamento de aquecimento está diretamente relacionada ao indicador de energia térmica. Conforto e aconchego em uma sala aquecida a gás, lenha ou eletricidade dependem disso. Portanto, é importante que o usuário saiba o que é essa quantidade física e como é calculada em cada caso.
Definição de energia térmica
Sob o poder da geração de calor, entende-se a quantidade de calor gerado durante a conversão do meio-fonte em energia de aquecimento. Este indicador é diferente em magnitude para diferentes tipos de transportadores de energia e é calculado individualmente para cada um deles. Para caldeiras a gás, isso depende do volume de gás natural ou liquefeito fornecido ao queimador por unidade de tempo.
Ao considerar análogos elétricos, esse parâmetro está diretamente relacionado à potência da eletricidade consumida pela unidade da rede de 220 ou 380 Volts e sua eficiência térmica. A proporção de potências térmica e elétrica é definida por fórmulas especiais que convertem um valor em outro.
Recursos Necessários
O cálculo da energia térmica é muito importante, pois seus resultados são necessários para determinar os parâmetros da amostra selecionada de equipamentos de aquecimento. Tradicionalmente, estes últimos incluem:
- unidade de energia elétrica para modelos voláteis;
- eficiência de conversão (ou eficiência da caldeira);
- produtividade, definida como a quantidade de calor gerada pelo dispositivo por unidade de tempo.
Os modelos de caldeiras conectadas à rede elétrica referem-se a equipamentos com a energia consumida no sistema de aquecimento, resultando na quantidade de combustível sólido ou gasoso queimado. Para imagens independentes da eletricidade, esse parâmetro é determinado diretamente - sem recalcular a eletricidade consumida.
A eficiência de qualquer unidade de aquecimento depende em grande parte da escolha correta do nó que fornece a conversão de energia térmica (trocador de calor). Uma solução competente para esse problema permite obter a produção de calor necessária e se sentir confortável em casa, mesmo nos dias mais frios.
A energia térmica excedente é indesejável, pois nesse caso, parte dos fundos gastos é desperdiçada.
Fatores que afetam a demanda de calor
Os principais fatores que determinam a necessidade de energia térmica para uma sala incluem:
- volume total de espaços aquecidos;
- tipo e qualidade do material de isolamento;
- A zona climática em que o edifício está localizado.
A quantidade de espaço aéreo que precisa de aquecimento depende do volume da sala. Quanto maior a sala aquecida, mais calor será necessário para manter o microclima desejado. Com a mesma altura do teto (cerca de 2,5 metros), geralmente é usado um cálculo simplificado, no qual a área da sala é tomada como base.
A qualidade do isolamento é avaliada pelos métodos de isolamento térmico das paredes, bem como pela área e conjunto de janelas e portas. O tipo de vidraça também é levado em consideração - uma simples e uma tripla são diferentes em termos de perda de calor. A influência do fator climático afeta ceteris paribus e é levada em consideração como a diferença de temperatura na rua e na sala onde a caldeira está instalada.
Para aparelho (radiador)
Ao considerar fatores que afetam a potência de aquecimento de radiadores de aquecimento, três principais são distinguidos:
- um indicador correspondente à diferença de aquecimento do líquido de refrigeração e do ar circundante - com seu aumento, a energia térmica aumenta;
- área de superfície que libera calor;
- condutividade térmica do material utilizado.
Nesse caso, a mesma dependência linear é observada: com um aumento na superfície da bateria, a magnitude do retorno térmico também aumenta. Por esse motivo, muitos radiadores de aquecimento modernos são complementados por aletas especiais de alumínio que aumentam a transferência de calor geral.
Por que preciso calcular o indicador de energia
A necessidade de determinar a potência é explicada pelo fato de que as principais características da caldeira dependem dos seguintes fatores:
- características de design e finalidade do objeto aquecido;
- o tamanho e a forma de cada quarto;
- número total de residentes;
- localização no mapa do país.
A potência calculada de transferência de calor é usada para determinar os parâmetros do equipamento da caldeira planejado para instalação nesta sala. A futura caldeira deve ter capacidade suficiente para aquecê-la, mesmo nos dias mais frios do inverno. Também é importante prever a possibilidade de conexão coordenada da unidade ao oleoduto principal. Os cálculos realizados ajudarão a determinar seu comprimento e tamanho do tubo, bem como o tipo de radiadores e parâmetros da bomba de circulação.
Cálculo de energia térmica
Para avaliar a energia térmica, existe uma fórmula para determinar a potência através da quantidade de calor: N = Q / ΔtOnde Q A quantidade de calor expressa em joules e Δ t - tempo de liberação de energia em segundos.
Ao avaliar os cálculos, também é utilizado um coeficiente especial (COP), que indica a quantidade de calor consumida. É encontrado como a razão entre energia útil e potência de perda de calor e é expresso como uma porcentagem.
A quantidade de energia gasta nas instalações depende de suas características de construção. O mesmo indicador para baterias é determinado pelos materiais utilizados e seus recursos de design.
Cálculo térmico mais preciso
Uma escolha competente de equipamento de aquecimento só é possível após a familiarização com o procedimento de cálculo da energia térmica necessária em cada caso. A fórmula usada para determinar exatamente é: P = V∆TK = kcal / hora:
- V - o volume da sala aquecida, medido em metros cúbicos.
- ∆Т - a diferença entre a temperatura do ar externo e interno.
- PARA - coeficiente de perda de calor.
O último valor depende do material das paredes. Com base nas medições realizadas por especialistas para uma estrutura de madeira isolada, é de 3,0 a 4,0. Valores exatos PARA para várias opções de isolamento são fornecidas abaixo:
- Para edifícios de alvenaria simples e com construções simplificadas de janelas e telhado (o chamado isolamento térmico "simples") K = 2.0-2.9.
- Isolamento térmico de qualidade média (K = 1,0-1,9). Este é um projeto típico, o que significa alvenaria dupla, um telhado com um telhado convencional, um número limitado de janelas.
- Isolamento de alta qualidade (K = 0,6-0,9), que inclui paredes de tijolo com isolamento térmico aprimorado, um pequeno número de janelas com caixilharia dupla, uma base sólida no piso e um telhado com isoladores térmicos confiáveis.
Como exemplo, consideraremos o cálculo exato de energia para uma sala aquecida com um volume de 5 x 16 x 2,5 = 200 metros cúbicos. ∆Т é definido como a diferença do indicador fora de -20 ° С e em ambientes fechados +25 ° С. Opção aceita com isolamento térmico específico médio (K = 1-1,9). De acordo com as condições operacionais médias, assumimos 1,7. Esperamos: 200 x 45 x 1,7 = 15 300 kcal / hora. Com base no fato de 1 kW = 860 kcal \ hora, no final temos: 15 300 \ 860 = 17,8 kW.
