8-900-374-94-44
Печь нагревается и отдает тепло холодной комнате. Сколько требуется его, чтобы эффективно нагреть помещение? Перед самостоятельной кладкой печи такой расчет просто необходим. Интенсивность теплопередачи от теплого предмета к холодному называется коэффициентом теплоотдачи. Именно его можно определить при помощи онлайн калькулятора всего за несколько секунд.
Сделать это очень просто: надо выбрать место, где будет стоять агрегат, измерить его приблизительные габариты (длину, ширину, высоту), и уже на основании этих данных таблица даст размеры всех элементов печи. Если габариты не определены, их можно подобрать методом поочередного внесения разных размеров в зависимости от конечных данных.
Известно, что степень теплоотдачи зависит от малейшего фактора. Изменение, например, вида топлива, влияет на параметры топливника, колосниковой решетки, сечение и форму дымоходных каналов. Каждый раз надо осуществлять новые измерения, что требует предельной точности. Провести такое большое количество расчетов самостоятельно практически невозможно.
Приблизительные цифры, которые можно «прикинуть в уме», дадут погрешность в определении габаритов агрегата. Это повлияет на качество кладки, теплоотдачу топки, дымохода, и в конечном итоге — новая печь может не выполнять своих функций. Именно поэтому нельзя игнорировать параметры, которые можно получить с точностью до сантиметров. Калькулятор расчета онлайн в этом вопросе является незаменимым помощником и начинающему, и опытному мастеру.
Схематическое изображение печи и ее тепловые характеристики позволяют подобрать наиболее оптимальную конструкцию для конкретного помещения. Габариты агрегата влияют на способы его размещения относительно комнаты: можно ли обогреть одновременно несколько помещений или повернуть топку в сторону кухни? Кроме этого предварительные расчеты помогают определиться с количеством материала и не покупать излишки.
Также важно знать КПД топливника, ведь именно от него зависит степень прогрева корпуса и дымохода. При выборе параметров можно начинать отталкиваться именно от этого показателя, и уже в зависимости от него выбирать габариты агрегата и его элементов. Итак, калькулятор позволяет манипулировать любыми параметрами, изменяя габариты печи, и подобрать себе такой тепловой агрегат, который станет максимально энергоэффективным и экономичным.
opechkah.ru
Если домашнему мастеру по характеру выполняемых им работ необходима муфельная печь, то он, конечно, может приобрести готовый прибор в магазине или по объявлениям. Однако, стоит подобное оборудование заводского производства – весьма недешево. Поэтому многие умельцы берутся за изготовление таких печей самостоятельно.
Калькуляторы расчета нагревателя муфельной печи
Основной «рабочий узел» электрической муфельной печи – нагреватель, который в условиях кустарного производства обычно исполняют в виде спирали из специальной проволоки с высокими показателями сопротивления и термической отдачи. Характеристики его должны строго соответствовать мощности создаваемого оборудования, предполагаемым температурным режимам работы, а также отвечать еще некоторым требованиям. Если планируется самостоятельное изготовление прибора, то советуем применить предлагаемые ниже алгоритм и удобные калькуляторы расчета нагревателя муфельной печи.
Расчет требует определенных пояснений, которые постараемся изложить максимально доходчиво.
Содержание статьи
Для начала – буквально несколько слов о проволоке, которая используется для навивки нагревательных спиралей. Обычно для таких целей применяется нихромовая или фехралевая.
Ее достоинства:
— высокий запас прочности при любых температурах нагрева;
— пластична, легко обрабатывается, поддаётся свариванию;
— долговечность, стойкость к коррозии, отсутствие магнитных качеств.
Недостатки:
— высокая стоимость;
— более низкие показатели нагрева и термоустойчивости по сравнению с фехралевой.
Достоинства фехраля:
— намного дешевле нихрома, благодаря чему в основном материал и пользуется широкой популярностью;
— имеет более значительные показатели сопротивления и резистивного нагрева;
— высокая жаростойкость.
Недостатки
— низкая прочность, а после даже однократного нагрева свыше 1000 градусов – выраженная хрупкость спирали;
— невыдающаяся долговечность;
— наличие магнитных качеств, подверженность коррозии из-за наличии в составе железа;
— ненужная химическая активность – способен вступать в реакции с материалом шамотной футеровки печи;
— чрезмерно большое термическое линейное расширение.
Каждый из мастеров волен выбрать любой из перечисленных материалов, проанализировав их «за» и «против». Алгоритм расчёта учитывает особенности такого выбора.
Чтобы не вдаваться в ненужные в данном случае подробности, сразу скажем, что существуют эмпирические нормы соответствия объема рабочей камеры муфельной печи и ее мощности. Они показаны в таблице ниже:
| Объем муфельной камеры печи (литры) | Рекомендуемая удельная мощность печи (Вт/л) |
|---|---|
| 1÷5 | 300÷500 |
| 6÷10 | 120÷300 |
| 11÷50 | 80÷120 |
| 51÷100 | 60÷80 |
| 101÷500 | 50÷60 |
Если есть проектные наброски будущего прибора, то объем муфельной камеры определить несложно – произведением высоты, ширины и глубины. Затем объем переводится в литры и умножается на указанные в таблице рекомендуемые нормы мощности. Так получаем мощность печи в ваттах.
Табличные значения указаны в некоторых диапазонах, так что или применяйте интерполяцию, или принимайте примерно среднюю величину.
Найденная мощность, при известном напряжении сети (220 вольт) позволяет сразу определить силу тока, который будет проходить через нагревательный элемент.
I = P / U.
I – сила тока.
Р – определённая выше мощность муфельной печи;
U – напряжение питания.
Весь этот первый шаг расчета очень легко и быстро можно проделать с помощью калькулятора: все табличные значения уже внесены в программу вычисления.
Перейти к расчётам
Любой электрический проводник ограничен в своих возможностях. Если через него пропускать ток, выше допустимого, он попросту перегорит или расплавится. Поэтому очередной шаг в расчетах – определение минимально допустимого диаметра проволоки для спирали.
Определить его можно по таблице. Исходные данные – рассчитанная выше сила тока и предполагаемая температура разогрева спирали.
| D (мм) | S (мм ²) | Температура разогрева проволочной спирали, °C | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 200 | 400 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | ||
| Максимальная допустимая сила тока, А | ||||||||
| 5 | 19.6 | 52 | 83 | 105 | 124 | 146 | 173 | 206 |
| 4 | 12.6 | 37 | 60 | 80 | 93 | 110 | 129 | 151 |
| 3 | 7.07 | 22.3 | 37.5 | 54.5 | 64 | 77 | 88 | 102 |
| 2.5 | 4.91 | 16.6 | 27.5 | 40 | 46.6 | 57.5 | 66.5 | 73 |
| 2 | 3.14 | 11.7 | 19.6 | 28.7 | 33.8 | 39.5 | 47 | 51 |
| 1.8 | 2.54 | 10 | 16.9 | 24.9 | 29 | 33.1 | 39 | 43.2 |
| 1.6 | 2.01 | 8.6 | 14.4 | 21 | 24.5 | 28 | 32.9 | 36 |
| 1.5 | 1.77 | 7.9 | 13.2 | 19.2 | 22.4 | 25.7 | 30 | 33 |
| 1.4 | 1.54 | 7.25 | 12 | 17.4 | 20 | 23.3 | 27 | 30 |
| 1.3 | 1.33 | 6.6 | 10.9 | 15.6 | 17.8 | 21 | 24.4 | 27 |
| 1.2 | 1.13 | 6 | 9.8 | 14 | 15.8 | 18.7 | 21.6 | 24.3 |
| 1.1 | 0.95 | 5.4 | 8.7 | 12.4 | 13.9 | 16.5 | 19.1 | 21.5 |
| 1 | 0.785 | 4.85 | 7.7 | 10.8 | 12.1 | 14.3 | 16.8 | 19.2 |
| 0.9 | 0.636 | 4.25 | 6.7 | 9.35 | 10.45 | 12.3 | 14.5 | 16.5 |
| 0.8 | 0.503 | 3.7 | 5.7 | 8.15 | 9.15 | 10.8 | 12.3 | 14 |
| 0.75 | 0.442 | 3.4 | 5.3 | 7.55 | 8.4 | 9.95 | 11.25 | 12.85 |
| 0.7 | 0.385 | 3.1 | 4.8 | 6.95 | 7.8 | 9.1 | 10.3 | 11.8 |
| 0.65 | 0.342 | 2.82 | 4.4 | 6.3 | 7.15 | 8.25 | 9.3 | 10.75 |
| 0.6 | 0.283 | 2.52 | 4 | 5.7 | 6.5 | 7.5 | 8.5 | 9.7 |
| 0.55 | 0.238 | 2.25 | 3.55 | 5.1 | 5.8 | 6.75 | 7.6 | 8.7 |
| 0.5 | 0.196 | 2 | 3.15 | 4.5 | 5.2 | 5.9 | 6.75 | 7.7 |
| 0.45 | 0.159 | 1.74 | 2.75 | 3.9 | 4.45 | 5.2 | 5.85 | 6.75 |
| 0.126 | 1.5 | 2.34 | 3.3 | 3.85 | 4.4 | 5 | 5.7 | |
| 0.35 | 0.096 | 1.27 | 1.95 | 2.76 | 3.3 | 3.75 | 4.15 | 4.75 |
| 0.3 | 0.085 | 1.05 | 1.63 | 2.27 | 2.7 | 3.05 | 3.4 | 3.85 |
| 0.25 | 0.049 | 0.84 | 1.33 | 1.83 | 2.15 | 2.4 | 2.7 | 3.1 |
| 0.2 | 0.0314 | 0.65 | 1.03 | 1.4 | 1.65 | 1.82 | 2 | 2.3 |
| 0.15 | 0.0177 | 0.46 | 0.74 | 0.99 | 1.15 | 1.28 | 1.4 | 1.62 |
| 0.1 | 0.00785 | 0.1 | 0.47 | 0.63 | 0.72 | 0.8 | 0.9 | 1 |
| D — диаметр нихромовой проволоки, мм | ||||||||
| S — площадь поперечного сечения нихромовой проволоки, мм² | ||||||||
И сила тока, и температура берутся ближайшие, но обязательно с приведением в большую сторону. Например, при планируемом нагреве 850 градусов следует ориентироваться на 900. И, допустим, при силе тока в этом столбце, равной 17 амперам, берется большее ближайшее – 19,1 А. В двух левых столбцах сразу определяется минимально возможная проволока – ее диаметр и площадь поперечного сечение.
Более толстую проволоку использовать можно (иногда это становится и обязательным – о таких случаях будет рассказано ниже). Но меньше – никак нельзя, так как нагреватель просто перегорит в рекордно короткий срок.
Известны мощность, напряжение, сила тока. Намечен диаметр проволоки. То есть имеется возможность, используя формулы электрического сопротивления, определить длину проводника, который будет создавать необходимый резистивный нагрев.
L = (U / I) × S / ρ
ρ — удельное сопротивление нихромового проводника, Ом×мм²/м;
L — длина проводника, м;
S — площадь поперечного сечения проводника, мм².
Как видно, потребуется еще одна табличная величина – удельное сопротивление материала на единицу площади поперечного сечения и длины проводника. Необходимые для расчета данные – показаны в таблице:
| Марка нихромового сплава, из которого изготовлена проволока | Диаметр проволоки, мм | Величина удельного сопротивления, Ом×мм²/м |
|---|---|---|
| Х23Ю5Т | независимо от диаметра | 1.39 |
| Х20Н80-Н | 0,1÷0,5 включительно | 1.08 |
| 0,51÷3,0 включительно | 1.11 | |
| более 3 | 1.13 | |
| Х15Н60 или Х15Н60-Н | 0,1÷3,0 включительно | 1.11 |
| более 3 | 1.12 |
Еще проще покажется расчет, если использовать наш калькулятор:
Довольно часто нихромовую ил фехралевую проволоку реализуют не на метры, а на вес. Значит, потребуется перевести длину в ее эквивалент по массе. Выполнить такой перевод поможет предлагаемая таблица:
| Диаметр проволоки, мм | Вес погонного метра, г | Длина 1 кг, м | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Х20Н80 | Х15Н60 | ХН70Ю | Х20Н80 | Х15Н60 | ХН70Ю | |
| 0.6 | 2.374 | 2.317 | 2.233 | 421.26 | 431.53 | 447.92 |
| 0.7 | 3.231 | 3.154 | 3.039 | 309.5 | 317.04 | 329.08 |
| 0.8 | 4.22 | 4.12 | 3.969 | 236.96 | 242.74 | 251.96 |
| 0.9 | 5.341 | 5.214 | 5.023 | 187.23 | 191.79 | 199.08 |
| 1 | 6.594 | 6.437 | 6.202 | 151.65 | 155.35 | 161.25 |
| 1.2 | 9.495 | 9.269 | 8.93 | 105.31 | 107.88 | 111.98 |
| 1.3 | 11.144 | 10.879 | 10.481 | 89.74 | 91.92 | 95.41 |
| 1.4 | 12.924 | 12.617 | 12.155 | 77.37 | 79.26 | 82.27 |
| 1.5 | 14.837 | 14.483 | 13.953 | 67.4 | 69.05 | 71.67 |
| 1.6 | 16.881 | 16.479 | 15.876 | 59.24 | 60.68 | 62.99 |
| 1.8 | 21.365 | 20.856 | 20.093 | 46.81 | 47.95 | 49.77 |
| 2 | 26.376 | 25.748 | 24.806 | 37.91 | 38.84 | 40.31 |
| 2.2 | 31.915 | 31.155 | 30.015 | 31.33 | 32.1 | 33.32 |
| 2.5 | 41.213 | 40.231 | 38.759 | 24.26 | 24.86 | 25.8 |
| 2.8 | 51.697 | 50.466 | 48.62 | 19.34 | 19.82 | 20.57 |
| 3 | 59.346 | 57.933 | 55.814 | 16.85 | 17.26 | 17.92 |
| 3.2 | 67.523 | 65.915 | 63.503 | 14.81 | 15.17 | 15.75 |
| 3.5 | 80.777 | 78.853 | 75.968 | 12.38 | 12.68 | 13.16 |
| 3.6 | 85.458 | 83.424 | 80.371 | 11.7 | 11.99 | 12.44 |
| 4 | 105.504 | 102.992 | 99.224 | 9.48 | 9.71 | 10.08 |
| 4.5 | 133.529 | 130.349 | 125.58 | 7.49 | 7.67 | 7.96 |
| 5 | 164.85 | 160.925 | 155.038 | 6.07 | 6.21 | 6.45 |
| 5.5 | 199.469 | 194.719 | 187.595 | 5.01 | 5.14 | 5.33 |
| 5.6 | 206.788 | 201.684 | 194.479 | 4.84 | 4.95 | 5.14 |
| 6 | 237.384 | 231.732 | 223.254 | 4.21 | 4.32 | 4.48 |
| 6.3 | 261.716 | 255.485 | 246.138 | 3.82 | 3.91 | 4.06 |
| 6.5 | 278.597 | 271.963 | 262.013 | 3.59 | 3.68 | 3.82 |
| 7 | 323.106 | 315.413 | 303.874 | 3.09 | 3.17 | 3.29 |
| 8 | 422.016 | 411.968 | 396.896 | 2.37 | 2.43 | 2.52 |
| 9 | 534.114 | 521.397 | 502.322 | 1.87 | 1.92 | 1.99 |
| 10 | 659.4 | 643.7 | 620.15 | 1.52 | 1.55 | 1.61 |
Нагреватель или не справится со своей задачей, или будет работать на грани возможностей и оттого быстро перегорит, если его поверхностная удельная мощность будет выше допустимого значения.
Поверхностная удельная мощность – это количество тепловой энергии, которое необходимо получить с единицы площади поверхности нагревателя.
Прежде всего – определяем допустимое значение этого параметра. Оно выражается следующей зависимостью:
βдоп = βэф × α
βдоп – допустимая удельная поверхностная мощность нагревателя, Вт/см²
βэф – эффективная удельная поверхностная мощность, зависящая от температурного режима работы муфельной печи.
α – коэффициент эффективности теплового излучения нагревателя.
βэф берем из таблицы. Данными для входа в нее являются:
Левый столбец – ожидаемая температура воспринимающей среды. Проще говоря – до какого уровня требуется разогреть помещенные в печь материалы или заготовки. Каждому уровню соответствует своя строка.
Все остальные столбцы – температура разогрева нагревательного элемента.
Пересечение строки и столбца даст искомое значение βэф.
| Требуемая температура тепловоспринимающего материала, °С | Поверхностная мощность βэф (Вт/cм ²) при температуре разогрева нагревательного элемента, °С | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 800 | 850 | 900 | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 | 1200 | 1250 | 1300 | 1350 | |
| 100 | 6.1 | 7.3 | 8.7 | 10.3 | 12.5 | 14.15 | 16.4 | 19 | 21.8 | 24.9 | 28.4 | 36.3 |
| 200 | 5.9 | 7.15 | 8.55 | 10.15 | 12 | 14 | 16.25 | 18.85 | 21.65 | 24.75 | 28.2 | 36.1 |
| 300 | 5.65 | 6.85 | 8.3 | 9.9 | 11.7 | 13.75 | 16 | 18.6 | 21.35 | 24.5 | 27.9 | 35.8 |
| 400 | 5.2 | 6.45 | 7.85 | 9.45 | 11.25 | 13.3 | 15.55 | 18.1 | 20.9 | 24 | 27.45 | 35.4 |
| 500 | 4.5 | 5.7 | 7.15 | 8.8 | 10.55 | 12.6 | 14.85 | 17.4 | 20.2 | 23.3 | 26.8 | 34.6 |
| 600 | 3.5 | 4.7 | 6.1 | 7.7 | 9.5 | 11.5 | 13.8 | 16.4 | 19.3 | 22.3 | 25.7 | 33.7 |
| 700 | 2 | 3.2 | 4.6 | 6.25 | 8.05 | 10 | 12.4 | 14.9 | 17.7 | 20.8 | 24.3 | 32.2 |
| 800 | — | 1.25 | 2.65 | 4.2 | 6.05 | 8.1 | 10.4 | 12.9 | 15.7 | 18.8 | 22.3 | 30.2 |
| 850 | — | — | 1.4 | 3 | 4.8 | 6.85 | 9.1 | 11.7 | 14.5 | 17.6 | 21 | 29 |
| 900 | — | — | — | 1.55 | 3.4 | 5.45 | 7.75 | 10.3 | 13 | 16.2 | 19.6 | 27.6 |
| 950 | — | — | — | — | 1.8 | 3.85 | 6.15 | 8.65 | 11.5 | 14.5 | 18.1 | 26 |
| 1000 | — | — | — | — | — | 2.05 | 4.3 | 6.85 | 9.7 | 12.75 | 16.25 | 24.2 |
| 1050 | — | — | — | — | — | — | 2.3 | 4.8 | 7.65 | 10.75 | 14.25 | 22.2 |
| 1100 | — | — | — | — | — | — | — | 2.55 | 5.35 | 8.5 | 12 | 19.8 |
| 1150 | — | — | — | — | — | — | — | — | 2.85 | 5.95 | 9.4 | 17.55 |
| 1200 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 3.15 | 6.55 | 14.55 |
| 1300 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 7.95 |
Теперь – поправочный коэффициент α. Его значение для спиральных нагревателей показано в следующей таблице.
| Иллюстрация | Вариант расположения спирального нагревательного элемента | Значение коэффициента α |
|---|---|---|
| Нагревательная спираль спрятана в ниши футеровки муфельной печи. | 0,16 ÷ 0,24 | |
| Нагревательная спираль заключена в кварцевые трубки и расположена на полочках по стенкам камеры | 0,30 ÷ 0,36 |
Простое перемножение этих двух параметров как раз и даст допустимую удельную поверхностную мощность нагревателя.
Примечание: Практика показывает, что для муфельных печей с высокотемпературным нагревом (от 700 градусов), оптимальным значением βдоп будет 1,6 Вт/см² для нихромовых проводников, и примерно 2,0÷2,2 Вт/см² для фехралевых. Если печь работает в режиме нагрева до 400 градусов, то таких жестких рамок нет – можно ориентироваться на показатели от 4 до 6 Вт/см².
Итак, с допустимым значением поверхностной удельной мощности определись. Значит, необходимо найти удельную мощность рассчитанного ранее нагревателя и сравнить с допустимой.
Быстро рассчитать этот параметр поможет калькулятор:
Перейти к расчётам
Если полученное значение не превышает допустимого – расчет может считаться законченным.
В том случае, когда найденное значение превосходит допустимый уровень поверхностной удельной мощности, придется проведенные расчеты несколько откорректировать. Сделать это можно, вернувшись к шагам №2—3, и повторив вычисления с увеличением диаметра проволоки на одну или несколько стандартных позиций – одновременно с этим возрастет и ее длина. Затем – снова сверить показатели. И так – пока не будет найден оптимальный вариант и с точки зрения максимальной экономичности, и с позиций обеспечения соответствия указанному параметру.
С набором наших калькуляторов провести повторный расчет – это дело буквально нескольких минут. И вот на этом расчет может считаться законченным. Можно приобретать проволоку выбранного сплава, с рассчитанными диаметром и длиной.
Как собрать муфельную печь своими руками
В этой публикации акцент был сделан именно на расчетах нагревательного элемента. А более подробно именно о процессе самостоятельного изготовления муфельной печи – читайте в специальной статье нашего портала.
stroyday.ru
Одним из наиболее значимых элементов электропечи является ее нагреватель. Именно он напрямую влияет на мощность, рабочую температуру и общие функциональные характеристики оборудования. Абсолютно неважно, о каких типах приборов идет речь — трубчатых электропечах, шахтных или муфельных моделях. Для всех применимы базовые правила расчета.
Начинается расчет печи с ее будущей мощности. Также определяется сила тока, которая будет проходить по телу нагревателя. Для этого можно использовать базовые эмпирические нормы соотношения размера камеры прибора к ее мощности.
Если объем насчитывает от 1 до 5 литров, желательно, чтобы мощность оборудования была в диапазоне от 300 до 500 Вт на литр. Когда камера планируется для промышленного использования, и ее объем достигает 100 литров и более, расчет муфельной печи должен учитывать примерно 50-60 Вт на каждый из них.
Детальная таблица рекомендуемых норм мощности для различных объемов камер
Провести нужные вычисления совсем несложно. Сам объем легко рассчитывается исходя из данных о высоте, ширине и глубине камеры, а потом умножается на нужный показатель. К примеру, печь на 5 литров и нагрузкой 300 Вт/л будет иметь общую мощность 1500 Вт.
Определить силу тока также достаточно просто. Базовое напряжение сети известно, и составляет 220 В.
После этого производится расчет печей, формула которого имеет следующий вид:
I=P/U
P – предварительно рассчитанная мощность, в нашем случае 1500 Вт.
U – напряжение сети.
Таким образом, имеем: 1500/220 = 6.8 А.
Расчет электрических печей должен обязательно проводиться с учетом особенностей самого нагревательного элемента. Ведь если через него пройдет сила тока, больше чем он может вынести – выход из строя неизбежен. Планируя конструкцию муфельной или шахтной электропечи, обязательно учитывайте будущий диаметр нагревателя.
Рассчитывать его можно, зная силу тока и предполагаемую рабочую температуру. Рекомендуемые нормы указаны на фото ниже.
Таблица определения параметров нагревателя электропечи. Узнаем нужный диаметр и сечение
Если в таблице отсутствует точное значение, которое совпадает с Вашим расчетом, это не критично. Когда наша сила тока будет равна 6.8 А, стоит брать за основу показатель 7.7, то есть, ближайший больший. Минимальный диаметр и сечение обеспечат бесперебойный и безопасный процесс обжига.
Можно даже заложить в расчет нагревательной печи более мощный элемент для накала. Уменьшать параметры категорически нельзя, поскольку тогда он очень быстро перегорит
Методика расчета печи также подразумевает определение оптимальной длины проволоки для основы нагревательного элемента. Это очень важно, ведь именно от нее зависит создание необходимого резистивного нагрева.
Для того чтобы провести точный расчет закалочной печи нам потребуются такие данные как:
Последний показатель можно найти на фото представленном ниже.
Величина удельного сопротивления, в зависимости от диаметра и материала нагревателя
Далее расчет термических печей идет по формуле:
L= (U / I) x S/ p
В нашем случае, если использовать для нагревателя нихромовый сплав Х20Н80-Н, длина проволоки будет составлять: (220/6.8) х 0.785/1.11. То есть, приблизительно 23 метра.
Если Вы планируете создать долговечные трубчатые печи, расчет обязательно должен включать и пункт проверки поверхностной мощности нагревательного элемента с допустимым значением. Это поможет вовремя обнаружить возможный выход из строя и определить грани возможностей данной составляющей оборудования.
Поверхностная удельная мощность указывает сколько тепловой энергии нужно получать с каждой единицы площади нагревателя
Методика расчета трубчатых печей вначале подразумевает поиск допустимого значения. Его можно получить по формуле:
βдоп = βэф х α
βдоп – непосредственно допустимая мощность.
βэф – мощность, которая зависит от диапазона рабочих температур.
α – коэффициент эффективности излучения тепла нагревательным элементом.
В расчет печи для обжига включаем показатель βэф и α из таблиц, представленных на фото ниже.
Таблица для расчета эффективной мощности на основе температуры заготовок и самого нагревателя
Коэффициент α также подбирается из табличных данных. Он напрямую зависит от местоположения спирали нагревателя внутри конструкции печи.
Значения поправочного коэффициента – важный аспект, который стоит учитывать, выполняя расчет шахтных печей
Впоследствии эти 2 показателя умножаются между собой и дают нам граничное значение допустимой мощности.
Это станет последним этапом проектирования оборудования.
Как видите, расчет нагревательных элементов – дело достаточно непростое. Поэтому, проще и лучше заказать электропечи для обжига и других видов термообработки от надежного производителя. Именно таким является литовский изготовитель SNOL, продукция которого представлена на нашем сайте. Не откладывайте и скорее выбирайте нужную модель!
labor-snol.ru
Перед тем, как приступать к обустройству фундамента и кладке кирпичей, нужно определиться с оптимальными размерами и конструкцией печи, интегрировать ее в жилое пространство дома. Следует заранее просчитать площадь поверхности теплоотдачи, а также общую теплоотдачу и по отдельным частям печи. Также важно определиться с типом топлива (и доступным качеством) – от сезонных и суточных расходов зависит, сколько места нужно для хранения запасов энергоносителей.
Большое значение имеет и количество топок в печи (суточное).
Выбирать конструкцию будущей отопительной системы следует, исходя из общей площади и планировки жилья, теплопроводности стройматериалов (из которых дом сделан), количества и площади проемов (окон и дверей), облицовки комнат и т.д. Расчетная теплоотдача печи должна быть достаточной для отопления жилья при всех возможных теплопотерях.
Известны удельные теплопотери строительных конструкций. Например, в одноэтажном доме при температуре воздуха снаружи 25°C стена из кирпичей (1 кв.м. площади) толщиной 2 кирпича теряет 78 ккал/ч, толщиной 3,5 кирпича – 53 ккал/ч; стена из бревен толщиной 20см – 67 ккал/ч, а толщиной 25см – 52 ккал/ч. Двери на балкон с двойным остеклением (и окна подобного типа) выпустят на улицу 100 ккал/ч, а деревянные двери – 175 ккал/ч. Выходит тепло из дома и через пол, потолок – к примеру, пол из дерева теряет 19 ккал/ч.
Теплопотери учитывают и объем отапливаемого помещения (всего жилья и отдельных комнат). Чтобы нагреть 1 куб.м. до 18°C, расходуется примерно 21 ккал/ч.
Определившись с достаточной теплоотдачей (т.е., вычислив суммарные теплопотери как исходный минимум обогрева), можно определить размер требуемой нагреваемой площади печи (т.н. зеркала). Величину общей теплоотдачи печи делят на 300 (столько отдает 1 кв.м. зеркала) – получается минимальная площадь, что позволяет рассчитать периметр печи и длины сторон: площадь зеркала делят на нагревательную высоту и еще пополам – результат вычислений и есть длина стороны печи. В ширину и длину конфигурация печи может варьироваться – но так, чтобы сумма длин сторон равнялась расчетному периметру.
Важный момент: устройство и размеры топки должны соответствовать виду используемого энергоносителя – чтобы топливо сгорало полностью, обеспечивая эффективную теплоотдачу печи. Например, для сухого торфа нужна топка высотой 65-75см, а для влажного – более 80см; для дров надо 80-100см, для каменного угля – еще больше. У внушительной печи ширина топки должна быть 30-38см, для компактных вариантов достаточно топливника шириной 20-25см.
Величина удельных теплопотерь 1 м2 некоторых видов строительных конструкций одноэтажного дома (при температуре наружного воздуха 25°С)
| Конструкция здания | Удельные теплопотери, ккал/ч |
|---|---|
| Кирпичная стена толщиной 3,5 кирпича | 53 |
| Кирпичная стена толщиной 3 кирпича | 57 |
| Кирпичная стена толщиной 2,5 кирпича | 65 |
| Кирпичная стена толщиной 2 кирпича | 78 |
| Бревенчатая стена толщиной 25 см | 52 |
| Бревенчатая стена толщиной 20 см | 67 |
| Окна и балконные двери с двойным остеклением | 100 |
| Деревянные двери | 175 |
| Деревянные полы | 19 |
| Чердачное перекрытие | 26 |
На страницах моего сайта калькулятор расчета теплопотерь дома. После расчета по нему вы узнаете многие характеристики.
Теперь можно рассчитать теплоотдачу прямоугольной отопительной печи, и на основе этих двух расчетов сделать выбор, для надежного обогрева комнат вашего дома.
Версию калькулятора для работы в офлайне можно скачать Здесь
Предлагаю вам программу — онлайн калькулятор для самостоятельного расчета теплопотерь помещения. (zip-файл, 576 Кб) здесь
kladka-kamina.ru
Дровяные печи, даже при нынешнем разнообразии котельного оборудования, не теряют своей популярности. У кого-то нет возможности провести к дому газовую магистраль, у другого дрова или иная древесина являются практически бесплатным топливом, третий просто не желает уходить от старых традиций. Как бы то ни было, печи не только ремонтируют и реставрируют, но и возводят новые – мастера-печники без работы не сидят.
Калькулятор расчета расхода твердого топлива для печи
Хозяева старых домов с печами, благодаря многолетней практике, уже прекрасно осведомлены, какое количество дров или другого твердого топлива им потребуется на месяц или на весь сезон. Тем же, кто только хочет обзавестись печью, наверняка этот вопрос будет очень интересен. Надеемся, что им сослужит хорошую службу предлагаемый калькулятор расчета расхода твердого топлива для печи.
Ниже, под калькулятором, будет приведено краткое обоснование расчетов.
Содержание статьи
Перейти к расчётам
Наверняка кого-то могут сильно удивить получаемые результаты. Однако следует понимать, что расчет ведется исходя из самых неблагоприятных погодных условий. А на практике – зимой бывают очень теплые дни, вплоть до оттепели, и расход может стать значительно ниже. Но зато это создаст гарантированный запас на всякие непредвиденные случаи! А пройдет несколько лет – и сложится определённый режим топки печи, а хозяева уже и без расчетов будут знать, сколько дров им следует заготовить на зиму.
Что нужно знать о дровах будущим хозяевам печей?
Если есть желание иметь собственную дровяную печь, значит, придется научиться правильно выбирать, заготавливать и хранить дрова. В этих вопросах – масса интересных нюансов, информацию о которых можно почерпнуть из публикации нашего портала «Какие дрова лучше для отопления»
stroyday.ru
16 Мая 2018 2018-05-16
8121
Время чтения 8 минут
Прочитать позже
Расчет отопления частного дома – одна из важных задач при его строительстве или капитальном ремонте. Делать это лучше на этапе планирования. Некоторую помощь в расчетах может оказать специальный онлайн-калькулятор. Существует немало калькуляторов для расчетов потребления топлива, мощности печи, системы вентиляции, сечения дымохода, производительности насосно-смесительного узла «теплого пола» и других. Однако следует учитывать, что все они показывают лишь приближенный результат, т.к. могут рассчитать только простейшие конфигурации. На самом деле при расчете отопления необходимо учитывать массу дополнительных нюансов. Это нужно сделать, чтобы правильно посчитать затраты на всю систему отопления и в будущем не страдать от холода в доме или наоборот его излишков, а следовательно и лишних затрат на топливо.
Чтобы сделать расчет отопления частного дома, необходимо вычислить мощность отопительного котла, определиться с количеством и размещением радиаторов, учесть ряд факторов от погоды, до теплоизоляции и материала изготовления труб и котла.
Учитывайте, что от этого процесса будет зависеть комфортность проживания в доме, так как ваши расчеты будут непосредственно влиять на качество обогрева. Кроме того, эти расчеты – основа заложенного бюджета на монтаж и дальнейшую эксплуатацию всей системы отопления. Именно на этом этапе придется решать, сколько денег вы будете в дальнейшем тратить на отопление своего дома. Приступая к расчетам важно помнить о климатических условиях, в которых находится ваш регион и об условиях, в которых дом будет эксплуатироваться.
Система отопления – это не только печь и батареи. В нее входят:
Отопительный котел,
Насосная станция,
Трубы,
Радиаторы,
Контрольные приборы,
Иногда нужен расширительный бак.
Перед тем как рассчитать мощность отопительного котла, следует определить, какой его тип будет использоваться. У отопительных котлов разный КПД и от этого выбора будет зависеть не только уровень теплоотдачи, но и финансовая составляющая последующей эксплуатации при выборе топлива:
Электрокотлы,
Газовые котлы,
Котлы на твердом топливе,
Котлы на жидком топливе,
Комбинированный котел электричество/твердое топливо.
Когда сделан выбор типа котла, необходимо определиться с его пропускной способностью. Именно от этого будет зависеть функционирование всей системы. Вычисление мощности водонагревательного котла производят, учитывая количество теплоэнергии, требующегося на м3. Калькулятор может помочь посчитать объем отапливаемых комнат:
спальня: 9 м2 3 м = 27 м3,
спальня: 12 м2 3 м = 36 м3,
спальня: 15 м2 3 м = 45 м3,
гостиная: 25 м2 3 м = 75 м3,
коридор: 6 м2 3 м = 18 м3,
кухня: 12 м2 3 м = 36 м3,
санузел: 8 м2 3 м = 24 м3.
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу утепления домов. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Далее суммируются результаты, и получается общий объем дома – 261 м3. При подсчетах обязательно учитываются комнаты и переходы, в которых не планируется ставить приборы обогрева, например, коридор, кладовая, или прихожая. Это делается, чтобы тепла от установленных в доме радиаторов, хватило на отопление всего дома.
При расчетах системы отопления обязательно следует учитывать климатическую зону и температуру снаружи в зимний период.
Возьмем произвольный показатель для региона в 50 Вт/м3 и площадь дома 261 м3, которую планируется обогревать. Формула расчета мощности: 50 Вт 261 м3 = 13050 Вт. Результат умножается на коэффициент 1,2 и вычисляется мощность котла – 15,6 кВт. Коэффициент позволяет добавить 20% резервной мощности котлу. Она даст возможность котлу работать в сберегательном режиме, избегая особых перегрузок.
Поправка коэффициента на климатические условия регионов меняется от 0,7 в южных регионах России, до 2,0 в северных регионах. Коэффициент 1,2 применяют в центральной части России.
Вот еще одна формула, которой пользуются онлайн-калькуляторы:
Чтобы получить предварительный результат требуемой мощности котла, можно площадь комнаты умножить на климатический коэффициент и, полученный результат, разделить на 10.
Пример формулы расчета мощности отопительного котла для дома площадью 120 м2 в северном регионе России:
Nk=120*2,0/10=24 кВт
Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про то, что надо знать для отопления частного дома.
Мало знать, как рассчитать мощность котла, надо еще правильно выбрать трубы. Сейчас рынок предлагает несколько видов труб для отопления из разных материалов:
У каждого из этих видов свои нюансы, которые стоит учитывать при разработке и расчете отопления частного дома:
Стальные трубы в использовании универсальны и выдерживают давление до 25 атмосфер, но обладают существенным недостатком – они ржавеют и имеют определенный срок эксплуатации. Кроме того, имеют сложности при монтаже.
Трубы из полипропилена, композитного металлопластика и сшитого полиэтилена легко монтируются и, благодаря весу, их можно использовать на тонких стенах. Преимущество таких труб в том, что они не подвержены ржавчине, гниению и не реагируют на бактерии. Важный показатель – они не расширяются от тепла и не деформируются на морозе. Выдерживают постоянную температуру до 90 градусов и кратковременное повышение до 110 градусов Цельсия.
Медные трубы отличает высокая цена и повышенная сложность при монтаже, но в прочности они конкурируют с пластиковыми трубами, не подвержены ржавчине и считаются лучшим вариантом. Кроме того, медь пластична, хорошо проводит тепло и держит температуру воды в трубах в пределах от –200 до 250 градусов Цельсия. Эта способность меди защитит систему от возможной разморозки, что очень важно в условиях Сибири и северных районов.
Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про отопление частного дома электричеством.
При расчёте количества необходимых радиаторов, следует учитывать из какого материала они произведены. Рынок сейчас предлагает три вида металлических радиаторов:
Все они имеют свои особенности. Чугун и алюминий имеют одинаковый показатель теплоотдачи, но при этом алюминий быстро остывает, а чугун медленно нагревается, но долго сохраняет тепло. Биметаллические радиаторы быстро нагреваются, но остывают значительнее медленнее алюминиевых.
При расчете количества радиаторов также следует учитывать и другие нюансы:
теплоизоляция пола и стен помогает сохранить до 35% тепла,
угловая комната прохладнее других и требует большего количества радиаторов,
использование стеклопакетов на окнах сохраняет 15% теплоэнергии,
через крышу «уходит» до 25% теплоэнергии.
В соответствии с нормами СНиП, на обогрев 1 м3 требуется 100 Вт тепла. Следовательно, 50 м3 потребуют 5000 Вт. Если биметаллический прибор на 8 секций выделяет 120 Вт, то с помощью простого калькулятора считаем: 5000 : 120 = 41,6. После округления в большую сторону, получаем 42 радиатора.
Однако в частном доме температура регулируется самостоятельно. Считается, что одна батарея выделяет 150 Вт тепла. Пересчитываем и получаем 5000 : 150 = 33,3. То есть понадобится 34 радиатора.
Можно воспользоваться примерной формулой расчета секций радиатора:
N*= S/P *100
Значок (*) показывает, что дробная часть округляется по общим математическим правилам, N – количество секций, S – площадь комнаты в м2, а P – теплоотдача 1 секции в Вт.
Пример, как рассчитать отопление в частном доме при помощи онлайн-калькулятора в этом видео:
Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про систему отопления двухэтажного дома.
Монтаж и расчет отопительной системы в частном доме – это главная составляющая условий комфортного проживания в нем. Поэтому к расчету отопления в частном доме следует подойти с особой тщательностью, учитывая множество сопутствующих нюансов и факторов.
Калькулятор поможет если нужно быстро и усреднённо сравнить между собой различные технологии строительства. В других случаях лучше обратиться к специалисту, который грамотно проведет расчеты, правильно обработает результаты и учтет все погрешности.
С этой задачей не справится ни одна программа, потому что в нее заложены только общие формулы, а калькуляторы отопления частного дома и таблицы, предлагаемые в интернете, служат лишь для облегчения расчетов и не могут гарантировать точности. Для точных правильных расчетов стоит доверить эту работу специалистам, которые смогут учесть все пожелания, возможности и технические показатели выбранных материалов и приборов.
Прочитать позжеm-strana.ru
Для правильной покупки твердотопливной металлической печи для отопления дома необходимо знать его реальные теплопотери. Они зависят от теплозащитных характеристик стен, перекрытий, крыши, окон, дверей, а также погодных условий, характерных данному региону.
Рассчитать теплопотери можно с помощью формул, воспользовавшись онлайн-калькулятором или несложным экспериментальным способом. После определения этой величины выбирается твердотопливный агрегат с необходимой тепловой мощностью – энергией, выделяемой при химическом процессе горения топлива.
Для максимальной чистоты эксперимента производить его рекомендуется в пасмурную ветреную погоду. В доме отключают всю бытовую технику, не готовят, лучше всего – полностью его освобождают. Для организации единого внутреннего пространства все межкомнатные двери открывают. Через сутки производят измерения температуры в разных точках дома. Полученные данные усредняют.
Если дом небольшой, то достаточно включить обогреватель мощностью 1 кВт. Если комнат много, включают в них несколько обогревателей небольшой мощности. Через сутки снова измеряют температуру в разных точках строения, находят среднюю величину. Далее определяют разность между температурой в доме с нагревателями и без них и делят на суммарную мощность использованных нагревательных приборов. Таким образом определяют количество градусов, на которое нагревается воздух в доме при затрате 1 кВт мощности. Предположим, это 10°.
Эксперимент можно проводить в любое время года, поскольку это на результат измерений практически не влияет. Главные условия – наличие ветра, поскольку именно в ветреную погоду происходят максимальные теплопотери, искажающие результат.
Дальнейшие расчёты связаны с конкретными климатическими условиями данного региона и вашими личными предпочтениями. Предположим, что температура наружного воздуха в вашем регионе не опускается ниже -35°C, а комфортной температурой в доме вы считаете +22-23°C. Значит, требуется, чтобы отопительный агрегат обеспечивал подъём температуры в помещении примерно на 60°C.
Предыдущие расчёты показали, что 1 кВт мощности обеспечивает рост температуры на 10°. Следовательно, для подъёма температуры на 60°, требуется мощность в 6 раз больше – 6 кВт.
При покупке агрегата в его характеристиках обычно указывается примерный объём помещения, на который он рассчитан. Более точные сведения вы можете получить у фирмы-продавца, которые обычно оказывают профессиональную консультационную помощь.
На видео представлены советы по выбору печи для дома
vsempechi.ru
Как собрать муфельную печь своими руками
Что нужно знать о дровах будущим хозяевам печей?