حاسبة حجم المرجل - اعثر على الكيلووات المناسبة لمنزلك

ما حاسبة حجم المرجل؟

تقدّر حاسبة حجم المرجل مقدار القدرة الحرارية، بالكيلوواط (kW)، التي يحتاج إليها منزل في المملكة المتحدة من مرجله. وتستخدم ثلاثة مدخلات: مساحة الأرضية، وعدد الغرف المُدفّأة، ودرجة الحرارة الداخلية المستهدفة. ويستند التقدير إلى CE54، وهي «طريقة تحديد حجم مرجل المنزل بالكامل للمنازل والشقق»، التي نشرها صندوق توفير الطاقة ويُشار إليها في دليل الامتثال للتدفئة المنزلية في المملكة المتحدة.

كيف يجري تحديد حجم المرجل

يعوّض المرجل أمرين: الحرارة التي تتسرب عبر جدران المبنى ونوافذه وسقفه وفجواته، والحرارة التي يحملها استخدام الماء الساخن بعيدًا. وتجمع CE54 هذين الأمرين: الحرارة التي يفقدها المبنى في الطقس البارد (تدفئة المساحات)، مضافًا إليها بدل ثابت للماء الساخن.

لا تقيس الحاسبة سُمك جدران مبنى معين أو نوع نوافذه، لأنها لا تطلب سوى مساحة الأرضية وعدد الغرف وتفضيلًا لدرجة الحرارة. وتربط أرقامها بمنزل بريطاني نموذجي شبه منفصل. ويعطي تشغيل ورقة عمل CE54 الكاملة لمنزل شبه منفصل مساحته 100 m²، بجدران ذات تجويف مملوء وزجاج مزدوج، فقدًا حراريًا للتدفئة المساحية يبلغ نحو 72 واطًا لكل متر مربع (W/m²) في ظروف التصميم القياسية لطريقة CE54. وتزيد الحاسبة قيمة المرجع هذه أو تخفضها وفق نطاق درجة الحرارة المختار.

معادلة حجم المرجل

تحسب الحاسبة تقديرين منفصلين وتستخدم الأكبر منهما.

التقدير 1: الحرارة المفقودة عبر مساحة الأرضية

$q = 72 \times \frac{ΔT}{24}$

$Q_a = \frac{A \times q}{1000}$

حيث يمثّل q فقدان الحرارة النوعي بالواط لكل متر مربع، وتمثّل A مساحة الأرضية بالمتر المربع، ويمثّل $Q_a$ فقدان حرارة المساحة بالكيلوواط.

التقدير 2: الحرارة اللازمة لتشغيل مشعّ واحد لكل غرفة

$Q_r = 1.5 \times n \times \frac{ΔT}{24}$

حيث يمثّل $Q_r$ فقدان حرارة المشعّ بالكيلوواط، ويمثّل n عدد الغرف المدفّأة.

ΔT («دلتا T») هو فرق درجة الحرارة الذي يجب أن يغطيه نظام التدفئة: درجة الحرارة الداخلية المستهدفة ناقص درجة الحرارة الخارجية الشتوية القياسية للتصميم في المملكة المتحدة، وهي −3 °م. والعدد 24 هو فرق درجة الحرارة المرجعي (21 °م داخلًا ناقص −3 °م خارجًا) الذي قيس عنده الرقم 72 W/m².

توفر الحاسبة ثلاثة نطاقات لدرجة الحرارة، يمثّل كل منها منتصف نطاقه:

تضيف النتيجة النهائية بدلًا ثابتًا للماء الساخن قدره 2 kW، ثم تُقرّب إلى منزلة عشرية واحدة:

$P = \max(Q_a, Q_r) + 2$

حيث يمثّل P حجم المرجل بالكيلوواط.

إن اختيار الأكبر من التقديرين، بدلًا من جمعهما، يتجنب احتساب الفقد الحراري نفسه مرتين. ولا يصبح التقدير القائم على المشعات مهمًا عادةً إلا في منزل يضم غرفًا صغيرة كثيرة.

مثال خطوة بخطوة

لنأخذ منزلًا مساحته 100 m² ويضم 3 غرف، مضبوطًا على نطاق درجة الحرارة المتوسط.

1. درجة الحرارة الداخلية المستهدفة: 20.5 °م.
2. ΔT = 20.5 − (−3) = 23.5 °م.
3. الفقد الحراري النوعي = 72 × (23.5 ÷ 24) = 70.5 W/m².
4. الفقد الحراري للمساحة = 100 × 70.5 ÷ 1000 = 7.05 kW.
5. الفقد الحراري للمشعات = 1.5 × 3 × (23.5 ÷ 24) ≈ 4.4 kW.
6. القيمة الأكبر من الرقمين هي 7.05 kW.
7. أضف بدل الماء الساخن البالغ 2 kW: 7.05 + 2 = 9.05 kW.
8. بعد التقريب إلى منزلة عشرية واحدة: 9.1 kW.

هذه القيمة قريبة من 9.16 kW التي تعطيها ورقة عمل CE54 الكاملة لمنزل بريطاني شبه منفصل متوسط. كما أنها تقع ضمن النطاق الذي يصفه موقع Heating Hub البريطاني للاستشارات المتعلقة بالتدفئة: تحتاج معظم المنازل البريطانية إلى أقل من 10 kW للتدفئة المساحية، وغالبًا إلى 6–8 kW.

أمثلة أخرى

يتحدد حجم المنزل الكبير ذي الغرف الكبيرة القليلة عادةً بحسب مساحة الأرضية. أما المنزل المقسم إلى غرف صغيرة كثيرة، فقد يتحدد بحسب تقدير المشعات بدلًا من ذلك، إذ تضيف كل غرفة إضافية نحو 1.5 kW أخرى إلى ذلك التقدير.

كيفية استخدام الآلة الحاسبة

أدخل مساحة الأرضية بالمتر المربع، مقيسة من جدار إلى جدار لكل أرضية مُدفّأة. وأدخل عدد الغرف المُدفّأة، مع احتساب غرف النوم وغرف المعيشة والمطابخ والحمامات، دون الخزائن أو الممرات. اختر نطاقًا لدرجة الحرارة: يناسب النطاق المنخفض منزلًا جيد العزل أو تفضيلًا لدرجة حرارة أبرد، ويناسب المتوسط معظم المنازل البريطانية، ويناسب المرتفع عقارًا أقدم أو ضعيف العزل. وتتحدث النتيجة فور ملء الحقول الثلاثة كلها.

قراءة النتيجة

النتيجة هي القدرة الحرارية التي يحتاج إليها العقار من نظام التدفئة. وليست القدرة المطبوعة على صندوق المرجل. وتُحدَّد أحجام المراجل المركبة، التي تسخّن الماء عند الطلب، عادةً بحسب قدرة الماء الساخن بدلًا من ذلك، وتكون عادةً 24–40 kW. وتعتمد هذه القيمة على عدد الحمامات وأدوات الاستحمام التي تعمل في الوقت نفسه، لا على رقم التدفئة المساحية الذي تعيده هذه الحاسبة. وتكون قدرة المرجل المركب المعلنة بالكيلوواط أعلى بكثير عادةً من الرقم المعروض هنا.

تفترض الحاسبة ارتفاعًا قياسيًا للسقف ومتوسطًا للعزل يتناسب مع عمر العقار. ولا تعرف قيم U الفعلية لجدران المبنى أو نوافذه (وهي مقياس لسهولة مرور الحرارة عبر مادة ما)، ولا مدى تعرضه للرياح أو عدد حماماته. تعامل مع النتيجة بوصفها تقديرًا أوليًا، لا بديلًا عن مسح لفقد الحرارة يجريه مهندس مسجل لدى Gas Safe.

الأسئلة الشائعة

ما المعادلة التي تستخدمها الحاسبة؟

تتبع الحاسبة CE54، وهي طريقة صندوق توفير الطاقة لتحديد حجم مرجل المنزل بالكامل: فقد التدفئة المساحية مضافًا إليه بدل ثابت للماء الساخن قدره 2 kW. ويكون فقد التدفئة المساحية هو الأكبر من تقدير قائم على مساحة الأرضية وتقدير قائم على مشع واحد لكل غرفة.

لماذا تكون النتيجة أقل بكثير من تصنيف القدرة بالكيلوواط لمرجل الماء الفوري لدي؟

تُصنّف المراجل المركبة بحسب قدرة الماء الساخن، التي تعتمد على عدد الحمامات ومعدل تدفق الدش، لا على احتياج التدفئة المساحية. وقد يتطلب احتياج للتدفئة المساحية قدره 9 kW مرجلًا مركبًا بقدرة 24–30 kW لتوفير كمية كافية من الماء الساخن بسرعة.

لماذا لم تتغير النتيجة كثيرًا عندما أضفت غرفة؟

تستخدم الحاسبة الأكبر من تقدير مساحة الأرضية وتقدير المشعات. وفي معظم المنازل يعطي حساب مساحة الأرضية الرقم الأكبر، ولذلك لا تؤدي إضافة غرفة إلى مساحة كبيرة قائمة إلى تغيير يُذكر. أما في منزل مقسم إلى غرف صغيرة كثيرة، فقد يتغلب تقدير المشعات، مضيفًا نحو 1.5 kW لكل غرفة.

ما حجم المرجل المعتاد لمنزل في المملكة المتحدة؟

تحتاج معظم المنازل البريطانية إلى أقل بكثير من 10 kW للتدفئة المساحية، وغالبًا إلى 6–8 kW، وفقًا لمسح أجراه Heating Hub لمهندسي التدفئة في المملكة المتحدة. ويؤدي إضافة بدل الماء الساخن إلى رفع إجمالي CE54 إلى نحو 8–10 kW لمنزل شبه منفصل متوسط.

هل يمكنني استخدام هذه الحاسبة لمبنى تجاري؟

لا. إن CE54 طريقة مخصصة للمباني السكنية. وتختلف أنماط الإشغال وقواعد التهوية وأحمال الحرارة الناتجة عن المعدات في المباني التجارية، التي تحتاج إلى حساب يجريه مهندس تكييف وتدفئة وتهوية للمباني التجارية.

ما مدى دقة التقدير؟

إنه رقم عام للتخطيط، وليس بديلًا عن مسح لفقد الحرارة غرفةً بغرفة. ويمكن لمهندس مسجل لدى Gas Safe قياس تركيب الجدران والنوافذ والسقف الفعلي للعقار لإنتاج رقم دقيق قبل الشراء.