محاسبه‌گر اندازه دیگ حرارتی - یافتن کیلووات مناسب برای خانه شما

محاسبه‌گر اندازه دیگ چیست؟

محاسبه‌گر اندازه دیگ برآورد می‌کند که یک خانه در بریتانیا چه مقدار توان گرمایی، بر حسب کیلووات (kW)، از دیگ خود نیاز دارد. این محاسبه‌گر از سه ورودی استفاده می‌کند: مساحت کف، تعداد اتاق‌های گرم‌شونده و دمای هدف داخل. این برآورد از CE54، یعنی «روش تعیین اندازه دیگ برای کل خانه در خانه‌ها و آپارتمان‌ها» پیروی می‌کند؛ روشی که مؤسسه Energy Saving Trust منتشر کرده و در راهنمای انطباق گرمایش خانگی بریتانیا به آن ارجاع داده شده است.

نحوه تعیین اندازه دیگ

دیگ جایگزین دو نوع گرما می‌شود: گرمایی که از دیوارها، پنجره‌ها، سقف و شکاف‌های ساختمان خارج می‌شود و گرمایی که با مصرف آب گرم از ساختمان دور می‌شود. CE54 این دو را با هم جمع می‌کند: گرمایی که ساختمان در هوای سرد از دست می‌دهد (گرمایش فضا) به‌علاوه یک مقدار ثابت برای آب گرم.

این محاسبه‌گر ضخامت دیوار یا نوع پنجره یک ساختمان مشخص را اندازه‌گیری نمی‌کند، زیرا فقط مساحت کف، تعداد اتاق‌ها و ترجیح دمایی را می‌پرسد. اعداد آن به یک خانه نیمه‌مستقل معمولی در بریتانیا متکی است. اجرای کاربرگ کامل CE54 برای یک خانه نیمه‌مستقل نمونه با مساحت ۱۰۰ m²، دیوارهای حفره‌دار پرشده و شیشه دوجداره، در شرایط طراحی استاندارد CE54، اتلاف گرمای فضای حدود ۷۲ وات بر مترمربع (W/m²) را نشان می‌دهد. محاسبه‌گر این مقدار مرجع را بر اساس بازه دمایی انتخاب‌شده افزایش یا کاهش می‌دهد.

فرمول اندازه دیگ

محاسبه‌گر دو برآورد جداگانه انجام می‌دهد و هرکدام بزرگ‌تر باشد، همان را به کار می‌گیرد.

برآورد ۱: گرمای ازدست‌رفته از سطح کف

$q = 72 \times \frac{ΔT}{24}$

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

که در آن q اتلاف گرمای ویژه بر حسب وات بر مترمربع، A مساحت کف بر حسب مترمربع و $Q_a$ اتلاف گرمای سطح بر حسب کیلووات است.

برآورد ۲: گرمای لازم برای راه‌اندازی یک رادیاتور در هر اتاق

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

که در آن $Q_r$ اتلاف گرمای رادیاتورها بر حسب کیلووات و n تعداد اتاق‌های گرم‌شونده است.

ΔT («دلتا T») اختلاف دمایی است که سیستم گرمایش باید پوشش دهد: دمای هدف داخل منهای دمای بیرونی استاندارد طراحی زمستانی بریتانیا، یعنی −۳ °C. عدد ۲۴ اختلاف دمای مرجع است (دمای داخل ۲۱ °C منهای دمای بیرون −۳ °C) که مقدار ۷۲ W/m² در آن اندازه‌گیری شده است.

محاسبه‌گر سه بازه دمایی ارائه می‌کند که هرکدام با نقطه میانی خود نشان داده می‌شوند:

نتیجه نهایی مقدار ثابت ۲ kW برای آب گرم را اضافه می‌کند و سپس تا یک رقم اعشار گرد می‌شود:

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

که در آن P اندازه دیگ بر حسب کیلووات است.

انتخاب مقدار بزرگ‌تر از دو برآورد، به‌جای جمع‌کردن آن‌ها، از دوباره‌شماری همان اتلاف گرما جلوگیری می‌کند. برآورد مبتنی بر رادیاتور معمولاً فقط در خانه‌ای با اتاق‌های کوچک و متعدد اهمیت پیدا می‌کند.

مثال گام‌به‌گام

خانه‌ای با مساحت ۱۰۰ m² و ۳ اتاق را در نظر بگیرید که روی بازه دمایی متوسط تنظیم شده است.

1. دمای هدف داخل: ۲۰٫۵ °C.
2. ΔT = ۲۰٫۵ − (−۳) = ۲۳٫۵ °C.
3. اتلاف گرمای ویژه = ۷۲ × (۲۳٫۵ ÷ ۲۴) = ۷۰٫۵ W/m².
4. اتلاف گرمای سطح = ۱۰۰ × ۷۰٫۵ ÷ ۱۰۰۰ = ۷٫۰۵ kW.
5. اتلاف گرمای رادیاتورها = ۱٫۵ × ۳ × (۲۳٫۵ ÷ ۲۴) ≈ ۴٫۴ kW.
6. مقدار بزرگ‌تر از این دو عدد ۷٫۰۵ kW است.
7. مقدار ۲ kW مربوط به آب گرم را اضافه کنید: ۷٫۰۵ + ۲ = ۹٫۰۵ kW.
8. گرد‌شده تا یک رقم اعشار: ۹٫۱ kW.

این مقدار به ۹٫۱۶ kW حاصل از کاربرگ کامل CE54 برای یک خانه نیمه‌مستقل متوسط در بریتانیا نزدیک است. همچنین در دامنه‌ای قرار می‌گیرد که وب‌سایت مشاوره گرمایش بریتانیایی Heating Hub توصیف کرده است: بیشتر خانه‌های بریتانیا برای گرمایش فضا به کمتر از ۱۰ kW نیاز دارند، و مقدار رایج ۶–۸ kW است.

نمونه‌های بیشتر

در خانه‌ای بزرگ با تنها چند اتاق بزرگ، معمولاً مساحت کف تعیین‌کننده است. در خانه‌ای که به اتاق‌های کوچک متعدد تقسیم شده باشد، برآورد رادیاتورها می‌تواند تعیین‌کننده شود، زیرا هر اتاق اضافی تقریباً ۱٫۵ kW به این برآورد اضافه می‌کند.

روش استفاده از ماشین‌حساب

مساحت کف را بر حسب مترمربع وارد کنید؛ این مساحت باید برای هر کف گرم‌شونده، از دیوار تا دیوار، اندازه‌گیری شود. تعداد اتاق‌های گرم‌شونده را وارد کنید و اتاق‌خواب‌ها، اتاق‌های نشیمن، آشپزخانه‌ها و حمام‌ها را بشمارید، اما کمدها و راهروها را نه. یک بازه دمایی انتخاب کنید: بازه پایین برای خانه‌ای با عایق‌کاری مناسب یا ترجیح دمای خنک‌تر مناسب است؛ بازه متوسط برای بیشتر خانه‌های بریتانیا مناسب است؛ و بازه بالا برای ملکی قدیمی یا دارای عایق‌کاری ضعیف مناسب است. نتیجه به‌محض پرشدن هر سه فیلد به‌روزرسانی می‌شود.

تفسیر نتیجه

نتیجه، توان گرمایی موردنیاز ملک از سیستم گرمایشی آن است. این مقدار همان ظرفیت درج‌شده روی جعبه دیگ نیست. دیگ‌های ترکیبی که آب را هنگام نیاز گرم می‌کنند، معمولاً بر اساس توان گرمایش آب گرم تعیین اندازه می‌شوند؛ این مقدار معمولاً ۲۴–۴۰ kW است. این رقم به تعداد حمام‌ها و دوش‌هایی بستگی دارد که هم‌زمان استفاده می‌شوند، نه به مقدار گرمایش فضا که این محاسبه‌گر برمی‌گرداند. مقدار kW درج‌شده روی دیگ ترکیبی معمولاً بسیار بیشتر از رقم نشان‌داده‌شده در اینجا است.

این محاسبه‌گر ارتفاع استاندارد سقف و عایق‌کاری متوسط متناسب با سن ملک را فرض می‌کند. از مقدار واقعی U دیوارها یا پنجره‌های ساختمان (معیاری برای سهولت عبور گرما از یک ماده)، میزان در معرض باد بودن آن یا تعداد حمام‌ها اطلاع ندارد. نتیجه را یک برآورد اولیه در نظر بگیرید، نه جایگزینی برای بررسی اتلاف گرما که مهندس ثبت‌شده در Gas Safe انجام داده باشد.

پرسش‌های متداول

محاسبه‌گر از چه فرمولی استفاده می‌کند؟

این محاسبه‌گر از CE54، یعنی روش تعیین اندازه دیگ برای کل خانهِ مؤسسه Energy Saving Trust، پیروی می‌کند: اتلاف گرمای فضا به‌علاوه مقدار ثابت ۲ kW برای آب گرم. اتلاف گرمای فضا برابر با مقدار بزرگ‌ترِ برآورد مبتنی بر مساحت کف و برآورد رادیاتور به‌ازای هر اتاق است.

چرا نتیجه بسیار کمتر از ظرفیت kW دیگ ترکیبی من است؟

دیگ‌های ترکیبی بر اساس توان گرمایش آب گرم تعیین ظرفیت می‌شوند؛ این توان به تعداد حمام‌ها و دبی آب دوش بستگی دارد، نه به نیاز گرمایش فضا. نیاز گرمایش فضای ۹ kW همچنان می‌تواند به دیگ ترکیبی ۲۴–۳۰ kW نیاز داشته باشد تا آب گرم کافی را به‌سرعت فراهم کند.

چرا وقتی یک اتاق اضافه کردم، نتیجه تغییر زیادی نکرد؟

محاسبه‌گر هرکدام را که بزرگ‌تر باشد انتخاب می‌کند: برآورد مساحت کف یا برآورد رادیاتورها. در بیشتر خانه‌ها، مساحت کف عدد بزرگ‌تری ایجاد می‌کند؛ بنابراین افزودن یک اتاق به فضایی که از قبل بزرگ است، تغییر اندکی ایجاد می‌کند. در خانه‌ای که به اتاق‌های کوچک متعدد تقسیم شده باشد، برآورد رادیاتورها می‌تواند غالب شود و به‌ازای هر اتاق حدود ۱٫۵ kW اضافه کند.

اندازه معمول دیگ برای یک خانه در بریتانیا چقدر است؟

بر اساس بررسی مهندسان گرمایش بریتانیا توسط Heating Hub، بیشتر خانه‌های بریتانیا برای گرمایش فضا به‌مراتب کمتر از ۱۰ kW نیاز دارند و مقدار رایج ۶–۸ kW است. با افزودن مقدار مربوط به آب گرم، مجموع CE54 برای یک خانه نیمه‌مستقل متوسط تقریباً به ۸–۱۰ kW می‌رسد.

آیا می‌توانم از این محاسبه برای ساختمان تجاری استفاده کنم؟

خیر. CE54 روشی خانگی است. ساختمان‌های تجاری الگوهای متفاوت حضور افراد، مقررات تهویه و بارهای گرمایی تجهیزات دارند و به محاسبه‌ای از سوی مهندس تأسیسات مکانیکی، برقی و تهویه مطبوع ساختمان‌های تجاری نیازمندند.

این برآورد چقدر دقیق است؟

این مقدار یک عدد کلی برای برنامه‌ریزی است، نه جایگزینی برای بررسی اتلاف گرما به‌صورت اتاق‌به‌اتاق. مهندس ثبت‌شده در Gas Safe می‌تواند ساختار واقعی دیوارها، پنجره‌ها و سقف ملک را اندازه‌گیری کند تا پیش از خرید، مقدار دقیقی به دست آید.