Отопление помещений

Очередной раз, внезапно и коварно подкралась зима и, для многих, остро встаёт вопрос обогрева рабочих помещений. Вопрос животрепещущий и наводящий печаль на кошелёк. Давайте примерно посчитаем, сколько теплоты нужно конкретно для вашего случая.

Первое, что нужно знать, для расчёта мощности вашего источника тепловой энергии, для обогрева помещения, это необходимое вам количество теплоты. Чтобы с головой не уходить в физику, можно воспользоваться упрощённой формулой:

Qt = (V*∆T*K) / 860

В этой формуле, мы имеем:
Qt - тепловая нагрузка на помещение кВт/ч;
V - собственно, объем обогреваемого помещения в кубометрах;
∆T - разница температур вне помещения и нужной вам в помещении в °С;
К - коэффициент тепловых потерь здания;
860 – коэффициент перевода, полученных при перемножении ваших значений, килокалорий в час (в которых все откровенно «плавают»), в, более или менее понятные и привычные - киловатт-часы.

Коэффициент тепловых потерь «К»- на прямую зависит от типа конструкции и изоляции помещения. Упрощенно, можно взять значения:
К = 3.0 - 4.0, для строений без теплоизоляции, типа металлического гаража или простенького сарая из досок;
К = 2.0 - 2.9, строения с небольшой теплоизоляцией, домик в полкирпича с простыми окнами и крышей;
К = 1.0 - 1.9, здания со средней теплоизоляцией, стена в кирпич, пара небольших окон, крыша под простой кровлей;
К = 0.6 - 0.9, капитальные строения с высокой теплоизоляцией, стены и крыша с достойным утеплением, окна со стеклопакетами.

Для примера рассчитаем мощность печи, необходимой для обогрева в зимний период простого гаража-ракушки без теплоизоляции. Вычислим объём:
Длину сооружения умножим на его ширину и на высоту крыши. Размер среднего такого гаража 5,8 метра в длину, 3,2 метра в ширину и 2,3 метра в высоту, что даёт нам объём в 42,688 м3 (возмём как 42,7).
Дельту температур возьмём в 38, будем считать, что на улице -20, а в гараже нам нужно иметь +18.
Помещение будем считать не утеплённым и возьмём коэффициент тепловых потерь в 4 единицы.

Считаем наши показатели:

Qt = (42,7*38*4)/860

Qt = 6490,4 / 860

Qt = 7,5469 кВт/ч

 

То есть, для выхода на заданную температуру, вам нужен источник тепла, мощностью не менее 7,5 кВт. Поддержание же уровня тепла, уже не будет требовать такой мощности и будет составлять 30-35% от максимального.

Теперь считаем дальше. Нам нужно выявить, наиболее выгодное топливо. Учитывая, что КПД (коэффициент полезного действия) грамотно построенных печей с прямым горением, составляет около 80%, то для снятия необходимых нам 7,5 кВт тепловой энергии, нам необходимо затратить топлива на 9,37 кВт. Исключение для электрокотлов, КПД которых составляет 91%.

Самыми распространенными видами топлива, являются: электричество, дрова, пропан и дизельное топливо (отработку причисляем сюда же). Какова же тепловая ценность этих видов топлива? В скобках указан необходимый объём, для покрытия рассчитанной мощности.
Один кВт электроэнергии, способен отдать 0,91 кВт теплоты, то самое исключение, упомянутое ранее (8,24 кВт/ч);
Дрова дают 4,2 кВт на килограмм (полное в пепел сгорание 2,23 кг/ч);
Пропан даёт 12,88 кВт на килограмм (0,727 кг/ч или 1,38 л/ч)
Дизельное топливо даёт 11,9 кВт (1,19 кг/ч или 1,42 л/ч)

Учитывая, что цены на энергоресурсы в разных регионах отличаются кардинально, выбор топлива уже за вами, со своей же стороны, могу просто предоставить вам несколько схем отопления на указанных видах топлива. Начнём по порядку:

1. Электрокотёл 

Самое примитивное устройство, доступное для исполнения даже начинающему сварному. Необходимые материалы, это труба, достаточного сечения, чтобы вместить в себя ТЭН с регулятором температуры, два сгона, насос, пара радиаторов и соединения в виде шлангов или полипропиленовых труб.

Не плохое решение, для понимания сути, имеется на канале "Спектр"

Почему именно такую? Потому, что она имеет отдельную камеру сгорания с теплообменником и позволяет отвести продукты горения в дымоход, чтобы пользователь не устроил рандеву с предками ранее ему положенного.

Маслянные печи, на отработанном масле, довольно популярный вид отопителей и постоянно совершенствуется. Самая старая, простая и вполне работоспособная схема, такова:

   

В одно время, видео готовых печей, буквально "похоронило" YouTube. До того они были популярными, в силу того, что СТО с радостью отдавали отработку всем желающим, чтобы не платить за её утилизацию. Вот один из вариантов такой печи:

  

Кроме того, такие печи, даже снабжаются водяными рубашками:

 

Есть и более продвинутые конструкции таких печей, в виде колонн:

 

    

Есть так же такие печи, в виде дополнения к дровяной печи:

  

Как вы видите, вариантов отогреться и не околеть, достаточное количество. Выбор за вами, в зависимости от вашего интереса и толщины кошелька. Всем тепла и пусть никто не будет замёрзшим))

    

При написании данного опуса, использовались учебники по физики для средней школы и материалы из открытого доступа. Права на видео и изображения, принадлежат их авторам. Права на текст - данному домену.