Dobór kotłów węglowych 2

Trochę teorii na temat zapotrzebowania na ciepło, czyli skąd wiadomo ile trzeba ciepła do ogrzania

Obliczenia mają charakter orientacyjny i zostały sporządzone w oparciu o współczynniki przenikania ciepła dla przegród budowlanych o następującej wartości:

Polska jest podzielona na pięć stref klimatycznych, które charakteryzują się inną obliczeniową minimalną temperaturą zewnętrzną. Temperatura ta określa minimalną wartość obliczeniową dla jakiej jest określane zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania i do wentylacji.

Przy takich założeniach mając na uwadze dopuszczalne prawem współczynniki przewodzenia ciepła przez przegrody budowlane określono, że zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania wynosi ok. 70 W na każdy metr kwadratowy powierzchni (wysokość kondygnacji 2,5 m).

Jest to zapotrzebowanie loco powierzchnia, czyli w miejscu ogrzewania. Jeżeli weźmie się pod uwagę fakt, że każda instalacja grzewcza ma jakąś sprawność to zapotrzebowanie jest wyższe.

Nowoczesne instalacje grzewcze mają sprawność na poziomie od 70% do 82%, czyli średnio 76%. Wychodzi więc na to, że do ogrzania metra kwadratowego powierzchni potrzeba już około 87 W ciepła. Zatem do ogrzania domu o powierzchni 100 metrów kwadratowych potrzeba 8700 W. Jeżeli dodatkowo kocioł węglowy ma zasilać instalację CWU, należy przyjąć, że do podgrzania 100 litrów wody od temperatury 10 °C do 50 °C w ciągu jednej godziny trzeba około 5 kW ciepła. Mamy więc już zapotrzebowanie na poziomie 13 700 W czyli 13,7 kW.

Zapotrzebowanie na ciepło podane powyżej dotyczy sytuacji, gdzie na zewnątrz temperatura jest bardzo niska i wynosi tyle, ile obliczeniowa temperatura zewnętrzna dla danych stref klimatycznych. Taka temperatura występuje tylko przez kilka lub kilkanaście dni w roku. Przez resztę roku temperatury są wyższe, w związku z czym zapotrzebowanie na ciepło jest niższe i kocioł dobrany według powyższych kryteriów spełni zapotrzebowanie na moc cieplną ponieważ sezon grzewczy trwa około 4700 godzin, z czego najniższa temperatura występuje przez ok. 100 do 200 godzin w ciągu roku.

Dodatkowo należy pamiętać o tym, że zapotrzebowanie na ciepło jest wyższe, jeżeli dom jest wolnostojący i wokół nie ma innych zabudować lub drzew. Zapotrzebowanie jest wyższe, jeżeli wysokość kondygnacji jest wyższa niż 2,5 m. Na zwiększenie zapotrzebowania mocy kotła ma wpływ również poprawność wykonania instalacji. W przypadku bezmyślnego prowadzenia instalacji jej sprawność jest niska i wynosi około 20 – 40%. Dobrze położona instalacja, w której straty miejscowe i liniowe przepływu są kontrolowane, ma sprawność na poziomie od 60 do 80%. Sprawność instalacji na poziomie 40 procent powoduje, że moc kotła musi być 60% większa niż zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania. Sprawność instalacji na poziomie 80% powoduje, że moc kotła musi być większa tylko o 20% w stosunku do zapotrzebowania na ciepło.

Kocioł węglowy a ogrzewanie podłogowe.

Ogrzewanie podłogowe charakteryzuje się większą sprawnością przekazywania ciepła niż klasyczne ogrzewanie grzejnikowe. Ponadto do zasilania ogrzewania podłogowego czynnik roboczy ma niższą temperaturę niż do zasilania grzejnikowego. Stąd też w przypadku przewagi ogrzewania podłogowego zapotrzebowanie na moc cieplną na wyjściu z kotła będzie niższe. Ale należy pamiętać o tym, że w przypadku kiedy z jednego kotła jest zasilane ogrzewanie grzejnikowe i podłogowe to parametry czynnika grzewczego do zasilania podłogowego trzeba dławić dla uzyskania niższej temperatury, sprawność grzewcza całego systemu się pogarsza i może wynosić mniej niż 30%.

Autor: Bartosz Kuźnik