Эксперт по
барбекю
Присоединяйтесь к нашим сообществам в социальных сетях

Как рассчитать размер и мощность кирпичной печи?

Автор статьи
298 просмотров
12 мин. на чтение

Установленная в доме печь при нагреве должна хорошо отапливать помещение и поддерживать температуру на заданном комфортном значении. При расчете размера будущей печи стоит учитывать теплопотери помещения (для кирпичных и деревянных стен они разные) и мощность печи. Эти параметры поддаются расчету и должны быть учтены в проекте.

Факторы, влияющие на расчет

Установленная в доме печь при нагреве должна полностью компенсировать теплопотери помещения. Таким образом, температура воздуха помещения будет поддерживаться на заданном комфортном значении.

Потеря тепла помещения зависит от многих факторов. Ключевыми среди них является показатель теплопроводности стен, дверей, окон, потолочных перекрытий, пола, температура воздуха на улице.

Сравнение толщины стен из разных материалов

Сравнение толщины стен из разных материалов при одинаковой теплопроводности

Полностью рассчитать теплопотери достаточно сложно. При расчете мощности печи принято считать, что выделяемое тепло будет на ±15% больше тепловых потерь при топке печи два раза в сутки. Идеально, если среднечасовая теплоотдача равна такому же значению тепловых потерь. Таким образом, в доме сохранится постоянная температура 21-23°С.

Стоит помнить о том, что теплый воздух по дому распространяется неравномерно. Чем дальше комната от источника тепла, тем дольше будет прогреваться. Изолированные помещения практически не прогреваются. Быстрее прогреть отдаленные помещения можно с помощью монтажа разводки воздуха через вентиляционные гофры, если это можно предусмотреть при установке или кладке печи.

Есть множество способов рассчитать теплопотери помещения, размеров и мощности печи. Рассмотрим некоторые из них.

Тепловые потери

Существуют усредненные значения тепловых потерь в зависимости от материала и толщины наружных стен, этажности, количества камер в оконном блоке, материала перекрытий, устройства пола. Они представлены в таблицах ниже (для дерева и кирпича). Однако они не полностью отражают индивидуальные особенности дома. Поэтому для стен, выходящих на уличное пространство, лестничные клетки и другие неотапливаемые помещения, к значению в таблице применяется коэффициент 0,7. Коэффициент 0,4 применяется для внутренних стен и перегородок внутри дома или помещения.

Таблица для стен из дерева:

Вид стен и охлаждающихся поверхностейКол-во теряемого тепла (Вт/ккал/час) через 1м² поверхности стен по внутр. обмеру помещения при средн. t° наиболее холодной пятидневки (°С)
24–2525–2628–2930–31
Деревянная рубленая стена из бревен, оштукатуренная с одной стороны, толщиной 20 см
Первый этаж и одноэтажные здания:
Угловые помещения77/6782/7187/7588/76
Смежные с другими помещения75/6580/6983/7286/74
Верхний и промежуточные этажи:
Угловые помещения68/5974/6477/6779/69
Смежные с другими помещения66/5772/6274/6476/66
Деревянная рубленая стена из бревен, оштукатуренная с одной стороны, толщиной 25 см
Первый этаж и одноэтажные здания:
Угловые помещения60/5265/5667/5869/60
Смежные с другими помещения59/5162/5466/5767/58
Верхний и промежуточные этажи:
Угловые помещения54/4758/5060/5261/53
Смежные с другими помещения53/4656/4959/5160/52
Деревянная брусковая стена, оштукатуренная с одной стороны, общей толщиной 12 см
Первый этаж и одноэтажные здания:
Угловые помещения/75/80/84/86
Смежные с другими помещения/73/78/82/84
Верхний и промежуточные этажи:
Угловые помещения/67/71/74/76
Смежные с другими помещения/65/70/73/75
Деревянная брусковая стена, оштукатуренная с одной стороны, общей толщиной 20 см
Первый этаж и одноэтажные здания:
Угловые помещения/47/50/52/53
Смежные с другими помещения/46/49/51/52
Верхний и промежуточные этажи:
Угловые помещения/42/45/46/47
Смежные с другими помещения/41/44/46/47
Окна с двойным остеклением (переплетами) и бал- конные двери/100/103/112/115
Чердачное перекрытие/26/28/29/30
Деревянные утепленные полы над подвалом или подпольем/19/21/22/23

Таблица для стен из кирпича:

Вид стен и охлаждающихся поверхностейКол-во теряемого тепла (Вт/ккал/час) через 1м² поверхности стен по внутр. обмеру помещения при средн. t° наиболее холодной пятидневки (°С)
24–2525–2628–2930–31
Кирпичная стена толщиной в три с половиной кирпича (93 см), оштукатуренная с двух сторон
Первый этаж и одноэтажные здания:
Угловые помещения61/5366/5769/6071/61
Смежные с другими помещения55/4859/5161/5364/55
Верхний и промежуточные этажи:
Угловые помещения54/4758/5061/5362/54
Смежные с другими помещения50/4352/4554/4755/48
Кирпичная стена толщиной в три кирпича (80 см), оштукатуренная с двух сторон
Угловые помещения66/5771/6174/6475/65
Смежные с другими помещения64/5567/5871/6172/62
Верхний и промежуточные этажи:
Угловые помещения61/5365/5668/5969/60
Смежные с другими помещения56/4960/5262/5463/55
Кирпичная стена толщиной в два с половиной кирпича (67 см), оштукатуренная с двух сторон
Первый этаж и одноэтажные здания:
Угловые помещения75/6582/7186/7488/76
Смежные с другими помещения74/6480/6982/7184/73
Верхний и промежуточные этажи:
Угловые помещения69/6074/6477/6779/68
Смежные с другими помещения65/5771/6174/6475/65
Кирпичная стена толщиной в два кирпича (54 см), оштукатуренная с двух сторон
Первый этаж и одноэтажные здания:
Угловые помещения90/7896/83101/87103/89
Смежные с другими помещения89/7795/82100/86101/87

Стандартный расчет размера печи

Неграмотный расчет размера и соответственно мощности печи приводит к большим скачкам температуры в помещении. Для того, чтобы компенсировать потери тепла необходимо больше нагревать печь, что приводит к её перегреву и разрушению кладки, с последующим выходом из строя. С точки зрения комфорта, перегрев печи приведет к повышению комфортной температуры. В помещении станет жарко и душно, что не хорошо для общего самочувствия. При этом перегрев воздуха не гарантирует поддержание комфортной температуры при повышенных потерях тепла длительное время.

Кирпичная печь отдает тепло в помещение через раскаленные стенки или зеркала печи.

Зеркало печи – внешняя плоскость печи, отдающая жар в помещение, отдает около 350 ватт тепла от одного квадратного метра.

Необходимая площадь зеркала рассчитывается по формуле:

S = P/350,
S — площадь зеркала печи (м²);
P — мощность печи (Вт),

где мощность вычисляется по формуле:

Р = 24 × V,
V — объем обогреваемого помещения (м³).

Если зеркало печи выходит в пространство между печью и стеной или перегородкой, оно отдает тепла в помещение в два раза меньше. Поэтому для компенсации потери тепла общая площадь сторон печи, выходящих в помещение должна быть в 2 раза больше.

Размеры поверхности печи в зависимости от объема помещения и расположения (при высоте помещения 3 м и наружной температуре воздуха –25 °С):

Площадь помещения (м²)Поверхность печи в зависимости от размера помещения и его формы (м²)
не угловоес одним угломс двумя угламиприхожая
81,251,952,103,40
101,502,402,604,50
152,303,403,906,00
203,204,605,20
304,606,907,80

Рассмотрим пример подбора печи в зависимости от объема дома.

ПРИМЕР №1

Дано: постройка размером 6,6 х 7,4 м, стены сложены из кирпича, толщина стены 54 см, высота потолка 3 м, высота печи – 2,2 м без дымохода. Общий объем дома: 73,26 м³. В доме есть две жилые комнаты + кухня размером 54,39 м³ и прихожая 18,87 м³. Необходимо поддерживать комфортную температуру внутри дома +18°С, при предельно низкой температуре воздуха на улице –30°С.

Находим требуемую теплоотдачу печи по таблице выше.

Рассчитываем мощность или теплоотдачу печи по формуле:

Р = 24 × V = 24 × 73,26 = 1758,24 ккал/ч = 1511,81 ватт/ч, где 1 Ватт = 0,859845 ккал.

Излучение 1м² зеркала печи – 350 ккал/ч = 301 ватт/ч.

Для получения общей площади печи применяем формулу:

S = P/301 = 1511,81/301 = 5,02 м². Можно провести округление до целого числа в соответствии с математическим правилам. В нашем случае S = 5 м².

Для определения длины стороны квадрата, необходимо найти значение периметра основания. Для этого площадь зеркала необходимо разделить на высоту печи.

В нашем случае: П = S/h = 5/2,2 = 2,27 м. Округляем до целого значения, получаем 2,3 м = 230 см.

Учитывая, что в расчеты закладывалась квадратная печь, то сумма сторон ширину и глубину определяем, как значение периметра деленное пополам. В нашем примере: 230/2 = 115 см, или 57,5 см каждая сторона.

Если есть желание сделать прямоугольную печь, то сумма длин сторон не должна превышать расчетную. Например, ширина печи 65 см, то глубина будет 50 см; ширина – 70 см, глубина – 45 см, и так далее.

Смотрите также: Калькулятор расчета параметров печи по ее размерам

Особенности выбора мощности печи

Вышеописанным способом можно рассчитать и подобрать размер печи или другого отопительного оборудования. Однако стоит помнить о том, что кроме печи, в доме есть другие устройства, излучающие тепло. Например, варочная панель, которая теоретически отдает около 600-900 ккал/ч тепла в сутки. Или отопительный щиток, который работает от основного отопительного оборудования и выделяет порядка 1200 ккал/ч в сутки.

Ещё более высокая теплоотдача, когда установлены щиток+плита с отдельной топкой. При выборе мощности печи эти показатели стоит вычесть. Иначе в помещении будет духота, неминуемо проветривание помещения и соответственно увеличение теплопотерь.

Дом с несколькими печами в разных комнатах

Дом с несколькими печами в разных комнатах

Соседстсво печи и плиты

Соседство печки со щитком и плиты

Мнение эксперта
Валерий Гармаш
Шеф повар ресторана "Grill House", гриллер

Стоит помнить, что если печь после установки имеет общую поверхность с перегородками или стенами, которые будут полностью возвращать тепло, то значение теплоотдачи будет выше нормативной. При установке печи так, что одна из стенок будет выходить в другое помещение или иметь пространство между стеной и зеркалом печи, будет отдавать тепло в соответствии с расчетными данными.

Читайте также: Правила и варианты оптимального расположения печей в доме

Печь для сурового климата

Суровый климат отличается минусовой температурой воздуха продолжительное время, практически круглый год. В таком климате снижение температуры в зимний период происходит до –50°С. Если планируется установка печи в доме или здании, то стоит придерживаться определенного правила.

Так как расчеты теплопотерь сложные, да и не нужные обычному потребителю, можно воспользоваться приблизительными значениями тепловых потерь, представленных в таблице приведенной главой выше, для жилых зданий при температуре воздуха на улице до –30°С. Снижение наружной температуры воздуха приводит к увеличению теплопотери стен, окон и других поверхностей. Поэтому, к табличному значению на каждое понижение в 2°С, нужно прибавлять цифру 3.

ПРИМЕР №2

За окном –33°С.

Теплопотеря кирпичной стены, толщиной 54 см, оштукатуренной с двух сторон составляет 103 Вт/ч при –30°С.

Тогда расчетная теплопотеря для нас будет составлять 106 Вт/ч.

В суровом климате или при затяжной зиме теплоотдачу печи можно брать с чуть повышенным значением.

Печь для деревянного дома

Несмотря на то, что деревянный дом хорошо держит тепло, в целом хорошо регулирует температуру внутри дома, для него так же необходимо правильно рассчитать размер и мощность печи. Иначе перепады температуры негативно скажутся на сохранении дерева, как основе стен. Если слишком перетапливать деревянный дом, это неминуемо приведет к рассыханию стен и соответственно со временем увеличит теплопотери. Колебания температур приводит к сырости и также разрушению дерева и потере тепла.

Как рассчитать  мощность печи, приведено в примере ниже.

ПРИМЕР №3

Дано: одноэтажный деревянный дом из рубленных бревен диаметром 25 см, высота стен 3 м. Стены дома отделаны штукатуркой с одной стороны, полы утепленные над подвалом, окна с двойным остеклением.

Расчет:

Возьмем угловую комнату 16 м² с одним окном. Её внутренние размеры 4 × 4 × 3 м (длина* ширина*высота), размер окна – 1 × 1,7м. При таких условиях удельная потеря тепла на 1 м² с поверхности стен составит около 52 ккал/ч, потолка – 26 ккал/ч, окна – 100 ккал/ч, пола – 19 ккал/ч.

В качестве охлаждающей поверхности выступают две смежные стены с общей площадью: S = (4+4) × 3 – 1,7 = 22,3 м². Потолок – 16 м², пол – 16 м², окно – 1,7 м².

Далее считаем общую теплопотерю комнаты: пол – 16 × 19 = 304, потолок – 16 × 26 = 416, окно – 1,7 × 100 = 170, стены – 22,3 × 52 = 1159,6.

Суммируем найденные показатели и получаем – 2049,6 ккал/ч в сутки.

Чтобы компенсировать потерю тепла в таком объеме, необходимо установить печь с теплоотдачей не менее 2100 ккал/ч при двух топках в сутки.

Далее размер печи рассчитывается по стандартному методу.

Для проведения расчетов вы всегда можете обратиться к профессиональному печнику.

Как найти хорошего печника?

Примеры мощных отопительно-варочных печей

Список литературы

Поляков И.С. – Кирпичные печи (Мастер Золотые руки) – 2018г

Симонов Е. В. – Камины и печи: выбор, дизайн, строительство – 2010г

Симаков В. Г. – Печи, камины, барбекю (Интерьер и благоустройство дома) – 2011г

Супер
0
Норм
1
Плохо
0
Обсуждения

Ваш вопрос отправлен

И ожидает ответ от эксперта.

Adblock
detector