Определение размеров печей

Размеры печей определяют или их подбирают на основании расчета теплопотерь отапливаемых помещений. Точный расчет теплопотерь сложен и его выполняют по специальному методу и имеющимся нормам, которые предусматривают, 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, наружную температуру воздуха и др. При неправильном расчете или выборе печи она будет или много выделять 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.

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

Размер площади помещения при высоте помещения 3 м, кв. м Поверхность печи в зависимости от размера помещения и температуры наружного воздуха (—25 °C), кв. м 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 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 куб. м здания до температуры плюс 18 °C и при наружной температуре воздуха до минус 30 °C.

По вышеприведенным данным находят потребную теплоотдачу печи.

В нашем случае имеется дом размером по наружному обмеру 6,6x7,4 м, высота помещения 3 м. Стены кирпичные, толщиной 540 мм. В доме имеются две жилые комнаты 1, 2, кухня 3 и прихожая 4 (рис. 22).

Рассмотрим подбор печи для кухни и прихожей:

объем кухни 54,39 куб. м. (3,7х4,0х3,0)

объем прихожей 18,87 куб. м. (3,7х1,7x3,0)

Всего 73,26 куб. м.

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 кв. м. Эту цифру можно округлить до 5 кв. м или повысить до 5,2–5,4 кв. м.

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 две стороны печи, то есть длину и ширину, вместе взятые они будут равны 1,15 м (2,3:2). Если ширина печи 510 мм, то ее длина должна быть 640 мм, а в плане 510x640 мм.

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

Конечно, вместо печи можно поставить к плите отопительный щиток, работающий от плиты, выделяя 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 °C, можно рассчитать размер печи по третьему примеру.

Пример 3. Рассмотрены дома из разных материалов с различной минусовой температурой. Как было сказано выше, расчеты теплопотерь помещением весьма сложны и в данном случае они даются приближенно.

Из данных таблицы 2 видно, что теплопотери стен при различной температуре неодинаковы.

Поэтому при расчетах (свыше —31 °C) на каждые два градуса прибавляются три единицы.

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

Вид стен и охлаждающиеся поверхности Количество теряемого тепла (ккал/ч) через 1 кв. м поверхности по ее внутреннему обмеру при средней температуре наиболее холодной пятидневки 24—25 °C 26—27 °C 28—29 °C 30—31 °C Кирпичная стена толщиной в 3,5 кирпича (93 см), оштукатуренная с двух сторон Первый этаж и одноэтажные здания: помещения угловые 53 57 60 61 помещения, смежные с другими 48 51 53 55 Верхний и промежуточные этажи: помещения угловые 47 50 53 54 помещения, смежные с другими 43 45 47 48 Кирпичная стена толщиной в 3 кирпича (80 см), оштукатуренная с двух сторон Первый этаж и одноэтажные здания: помещения угловые 57 61 64 65 помещения, смежные с другими 55 58 61 62 Верхний и промежуточные этажи: помещения угловые 53 56 59 60 помещения, смежные с другими 49 52 54 55 Кирпичная стена толщиной в 2,5 кирпича (67 см), оштукатуренная с двух сторон Первый этаж и одноэтажные здания: помещения угловые 65 71 74 76 помещения, смежные с другими 64 69 71 73 Верхний и промежуточные этажи: помещения угловые 60 64 67 68 помещения, смежные с другими 57 61 64 65 Кирпичная стена толщиной в 2 кирпича (54 см), оштукатуренная с двух сторон Первый этаж и одноэтажные здания: помещения угловые 78 83 87 89 помещения, смежные с другими 77 82 86 87 Верхний и промежуточные этажи: помещения угловые 70 75 78 80 помещения, смежные с другими 68 74 76 78 Деревянная рубленая стена из бревен толщиной 20 см, с односторонней штукатуркой Первый этаж и одноэтажные здания: помещения угловые 67 71 75 76 помещения, смежные с другими 65 69 72 74 Верхний и промежуточные этажи: помещения угловые 59 64 67 68 помещения, смежные с другими 57 62 64 66 Деревянная рубленая стена из бревен толщиной 25 см, с односторонней штукатуркой Первый этаж и одноэтажные здания: помещения угловые 52 56 58 60 помещения, смежные с другими 51 54 57 58 Верхний и промежуточные этажи: помещения угловые 47 50 52 53 помещения, смежные с другими 45 48 50 51 Деревянная брусковая стена с односторонней штукатуркой общей толщиной 12 см Первый этаж и одноэтажные здания: помещения угловые 75 80 84 86 помещения, смежные с другими 73 78 82 84 Верхний и промежуточные этажи: помещения угловые 67 71 74 76 помещения, смежные с другими 65 70 73 75 Деревянная брусковая стена с односторонней штукатуркой общей толщиной 20 см Первый этаж и одноэтажные здания: помещения угловые 47 50 52 53 помещения, смежные с другими 46 49 51 52 Верхний и промежуточные этажи: помещения угловые 42 45 46 47 помещения, смежные с другими 41 44 46 47 Окна с двойным остеклением (переплетами) и балконные двери 100 108 112 115 Двери сплошные деревянные двойные 175 187 195 200 Чердачное перекрытие 26 28 29 30 Деревянные утепленные полы над подвалом или подпольем 19 21 22 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.}

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 кв. м. Внутренний размер комнаты: высота — 3 м, длина каждой стены — 3, ширина окна — 1, высота его — 1,7 м.

Удельные теплопотери на 1 кв. м поверхности, согласно данным таблицы, составят в данном случае: для деревянной стены рубленой толщиной 25 см, оштукатуренной в угловых помещениях, — 52 ккал/ч на 1 кв. м, для окна с двойным остеклением — 100 ккал/ч на 1 кв. м, для чердачного перекрытия (потолка) — 26 ккал/ч на 1 кв. м, для утепленного пола — 19 ккал/ч на 1 кв. м.

Охлаждающие поверхности:

наружные стены (две) (3,0+3,0)х3,0―1,7=16,3 кв. м.

пол 3,0х3,0=9,0 кв. м.

потолок 3,0х3,0=9,0 кв. м.

окно 1,0х1,7=1,7 кв. м.

Общие теплопотери комнаты составят, ккал/ч:

через наружные стены 16,3x52=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 при двух топках в сутки 1760 ккал/ч (см. соответствующий раздел). Если эта печь будет отстоять всеми своими стенками от стены или перегородки и они будут полностью отдавать тепло, то она несколько больше допустимых процентов, указанных в нормах. Когда одна стенка или будет выходить в другое помещение (комнату), или же иметь небольшую отступку 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.