Como calcular a capacidade da caldeira a gás

A instalação de uma fonte de aquecimento é necessária para o aquecimento autónomo em propriedades residenciais. Mesmo com a disponibilidade de outros tipos de equipamentos, as caldeiras a gás tradicionais continuam a ser populares. Isto deve-se principalmente ao custo acessível do gás e à comodidade que proporciona aos proprietários de casas.

Cálculo da potência da caldeira

A potência de uma fonte de calor é a sua caraterística principal. Ao escolher uma fonte de calor, é necessário ter em conta as necessidades específicas da operação e selecionar o valor de potência adequado, que é normalmente medido em quilowatts (kW). Os fabricantes de equipamentos de aquecimento oferecem uma vasta gama de modelos com vários parâmetros para atender a todos os tipos de utilizadores e orçamentos. Para determinar a potência adequada de uma caldeira, é necessário calcular a quantidade de energia térmica necessária para aquecer a casa e fornecer água quente.

Com um único circuito

Para manter uma temperatura confortável numa casa privada durante o inverno, quando não há necessidade de aquecer água quente, o cálculo da capacidade térmica da caldeira baseia-se nas características da estrutura.

Para os edifícios isolados, um método de cálculo simples consiste em medir a metragem quadrada e multiplicá-la por 0.1, uma vez que a metodologia pressupõe uma necessidade de 1 kW por 10 metros quadrados. Depois, acrescenta-se 15-20% (para latitudes médias) para ter em conta factores externos, resultando no valor calculado. Por exemplo, vamos calcular a quantidade de calor necessária para uma casa de campo com uma área de 130 metros quadrados:

Arredondando, verificamos que são necessários 15 kW para aquecer uma casa de 130 metros quadrados. Esta é a capacidade da fonte de calor que deve ser escolhida.

• O isolamento do objeto;
• A quantidade de janelas e o seu tamanho;
• A forma como os dispositivos de aquecimento estão ligados;
• A temperatura desejada;
• A proximidade de edifícios e estruturas vizinhas;
• A temperatura da fonte de calor;
• A quantidade de calor que se perde.

ANTECEDENTES! Quando os trabalhos de construção são realizados na região de Moscovo, as normas locais recomendam a utilização de um valor de capacidade térmica de 50 W por 1 metro cúbico para edifícios isolados!

Vamos agora calcular o parâmetro necessário utilizando estas normas de construção. Considerando a mesma casa com uma altura de teto de 3.2 metros, e tendo em conta o aumento da área das aberturas das janelas e o isolamento das paredes com espuma de 10 cm de espessura. Em primeiro lugar, precisamos de calcular o volume: 130×3.2 = 416 metros cúbicos. Depois, multiplicamo-lo pelo valor recomendado para 1 metro cúbico: 416×41 = 17056 kW.

Em seguida, é necessário aplicar os factores de correção regulamentados pelo SNIPAMI:

• Isolamento – 0.85;
• aumento das aberturas das janelas – 1.05;
• isolamento do edifício – 1.2.

Aplicando estes factores, obtemos: 17056×0.85×1.05×1.2 = 18.267 kW.

Ao arredondar para cima, obtém-se um valor de 18.5 kW para a capacidade da caldeira. Este valor é aproximado e difere do cálculo refinado recomendado de acordo com os documentos normativos. Uma vez que pode ser difícil encontrar uma caldeira com exatamente 18.Com uma capacidade de 5 ou 19 kW, o utilizador terá provavelmente de escolher uma unidade com uma capacidade de 20 kW.

Dois circuitos

A utilização de uma caldeira de dois circuitos tem a vantagem de poder aquecer uma divisão específica e fornecer água quente a todos os seus ocupantes, a temperaturas até 40-45 graus. Por este motivo, a seleção da unidade adequada torna-se mais complexa. Para além de determinar a capacidade necessária para manter uma temperatura de ar confortável, o cálculo também tem de considerar a potência necessária para a preparação simultânea de água num, dois ou vários pontos.

A preparação de água quente, tal como o aquecimento, é influenciada por inúmeros factores:

• O número total de pontos de água;
• Diâmetro do tubo de água;
• Pressão da rede eléctrica;
• Temperatura da água fria;
• Comprimento da tubagem.

A quantidade média de calor necessária para aquecer a água a 40-45 graus é de 6-8 kW. Quem possui caldeiras a gás em casas antigas sabe que a sua potência, para dois pontos, é de 12-16 kW. Utilizando o valor médio, podemos calcular os parâmetros necessários de uma caldeira de dois circuitos para uma casa de campo de 130 metros quadrados.

Vamos supor que a casa de campo tem duas casas de banho, uma casa de banho, uma cabina de duche e uma cozinha. A água quente será necessária em três pontos de água. Com um simples cálculo, descobrimos que 7×3=21 kW. Esta é a quantidade de energia térmica necessária quando três torneiras de água quente são abertas em simultâneo.

Atualmente, temos dois valores distintos para determinar a potência da caldeira. Um é para o circuito de aquecimento, enquanto o outro é para a preparação da água quente. A exatidão de outros cálculos depende do modo de funcionamento do equipamento de dois circuitos.

Esta unidade específica não permite o aquecimento simultâneo de ambos os circuitos. Quando o fornecimento de água quente é ligado, o sistema de automação desliga o meio de aquecimento no sistema de aquecimento e concentra-se no aquecimento ativo do permutador de calor de preparação de água. Por conseguinte, é crucial não somar os valores calculados ao determinar a capacidade necessária de uma caldeira de dois circuitos a gás. O valor inicial é maior, o que serve de base para a seleção do equipamento necessário. Neste exemplo, o valor inicial é 21 kW.

LEMBRE-SE: Nos casos em que os parâmetros calculados variam várias vezes, o valor mais elevado prevalecerá sempre como o valor determinante, independentemente de ser calculado durante o aquecimento ou a preparação de água quente!

Ao calcular a produção de calor para a casa de campo, que vai ter um aquecedor elétrico de água instalado, o cálculo é simplificado para uma caldeira de circuito único. Isto porque não é necessário que uma fonte de calor a gás gaste energia para aquecer a água. A energia da caldeira só será utilizada para manter uma temperatura confortável no interior do edifício.

Porque é necessário um cálculo exato da potência da caldeira a gás

Os dois métodos de cálculo descritos acima para uma unidade de circuito único mostram uma diferença significativa de valores entre a aproximação inicial e o cálculo mais preciso. É aconselhável utilizar este último método para garantir condições microclimáticas óptimas no interior do edifício, independentemente de temperaturas severas e ventos fortes. A utilização dos dados obtidos a partir da aproximação inicial pode levar a um aquecimento insuficiente da estrutura em situações em que a temperatura exterior desce consideravelmente.

Os cálculos aproximados utilizados para determinar a produção de calor servem de ponto de referência para a seleção de uma fonte de calor adequada. No entanto, confiar apenas em cálculos aproximados pode fazer com que a unidade funcione abaixo da sua capacidade óptima, reduzindo, em última análise, a vida útil da caldeira. Por conseguinte, para garantir cálculos exactos, recomenda-se o cumprimento de todos os regulamentos e directrizes em matéria de construção.

Factores adicionais a ter em conta na instalação da caldeira

Ao instalar a fonte de calor, certifique-se de que existe uma provisão para o fornecimento de ar (para câmaras de combustão fechadas) e para a descarga de subprodutos da combustão. A instalação adequada de uma chaminé coaxial ou única ajudará a evitar o acúmulo de gases nocivos na sala e a manter o microclima necessário. A instalação da conduta de combustão é efectuada de acordo com todas as regras e regulamentos necessários para evitar a formação de condensação.

IMPORTANTE: O método de instalação da fonte de calor determina dois tipos de estruturas: parede ou chão. Isto pode ter um impacto na organização do interior da divisão quando a unidade é instalada.

Se é necessário um excesso de capacidade

De acordo com alguns especialistas, recomenda-se a utilização de equipamento de aquecimento com uma reserva de energia de 1.5-2 vezes para evitar erros de cálculo. A utilização de uma fonte de calor com uma potência mais elevada pode resultar num aumento do consumo de gás, especialmente quando é operada no modo económico para manter a temperatura desejada do líquido de refrigeração. Além disso, o custo de uma caldeira de alta potência será significativamente diferente de uma unidade com especificações de potência inferiores. Por conseguinte, a compra e instalação de um equipamento térmico que corresponda aos requisitos calculados permitirá uma utilização mais eficiente do sistema de aquecimento.

Ao familiarizar-se com a metodologia dos cálculos de potência, os indivíduos podem determinar independentemente os parâmetros necessários para uma caldeira em sua própria casa e ajudar amigos e familiares a resolver problemas semelhantes.