Как выбрать мощность котла для отопления частного дома

Как рассчитать мощность котла отопления

Основа любого отопления — котел. От того, насколько верно подобраны его параметры зависит будет ли тепло в доме. А чтобы параметры были верными необходимо расчет мощности котла. Это не самые сложные вычисления — на уровне третьего класса, нужен будет только калькулятор и некоторые данные по вашем владениям. Со всем справитесь сами, своими руками.

Рассчитать мощность котла отопления можно несколькими способами

Общие моменты

Чтобы в доме было тепло, система отопления должна восполнять все имеющиеся потери тепла в полном объеме. Тепло уходит через стены, окна, пол, крышу. То есть, при расчете мощности котла, необходимо учитывать степень утепления всех этих частей квартиры или дома. При серьезном подходе у специалистов заказывают расчет теплопотерь здания, а по результатам уже подбирают котел и все остальные параметры системы отопления. Задача эта не сказать что очень сложная, но требуется учесть из чего сделаны стены, пол, потолок, их толщину и степень утепления. Также учитывают какие стоят окна и двери, есть ли система приточной вентиляции и какова ее производительность. В общем, длительный процесс.

Есть второй способ определить теплопотери. Можно по факту определить количество тепла, которое теряет дом/помещение при помощи тепловизора. Это небольшой прибор, который на экране отображает фактическую картину теплопотерь. Заодно можно увидеть где отток тепла больше и принять меры по устранению утечек.

Определение фактических теплопотерь — более легкий способ

Теперь о том, стоит ли брать котел с запасом по мощности. Вообще, постоянная работа оборудования на грани возможностей негативно сказывается на сроке его службы. Потому желательно иметь запас по производительности. Небольшой, порядка 15-20% от расчетной величины. Его вполне достаточно для того, чтобы оборудование работало не на пределе своих возможностей.

Слишком большой запас невыгоден экономически: чем мощнее оборудование, тем дороже оно стоит. Причем разница в цене солидная. Так что, если вы не рассматриваете возможность увеличения отапливаемой площади, котел с большим запасом мощности брать не стоит.

Расчет мощности котла по площади

Это самый простой способ подобрать котел отопления по мощности. При анализе многих готовых расчетов была выведена средняя цифра: на отопление 10 квадратных метров площади требуется 1 кВт тепла. Эта закономерность справедлива для помещений с высотой потолка в 2,5-2,7 м и средним утеплением. Если ваш дом или квартира подходят под эти параметры, зная площадь вашего дома, вы легко определяете приблизительную производительность котла.

Тепло из дома утекает в разных направлениях

Чтобы было понятнее, приведем пример расчета мощности котла отопления по площади. Имеется одноэтажный дом 12*14 м. Находим его площадь. Для этого умножаем его длину и ширину: 12 м * 14 м = 168 кв.м. По методике, делим площадь на 10 и получаем требуемое количество киловатт: 168 / 10 = 16,8 кВт. Для удобства использования цифру можно округлить: требуемая мощность котла отопления 17 кВт.

Учет высоты потолков

Но в частных домах потолки могут быть выше. Если разница составляет всего 10-15 см, ее можно не учитывать, но если высота потолков более чем 2,9 м, придется делать перерасчет. Для этого находит поправочный коэффициент (поделив фактическую высоту на стандартную 2,6 м) и на него умножают найденную цифру.

Пример поправки на высоту потолков. В здании высота потолков — 3,2 метра. Требуется пересчитать мощность котла отопления для данных условий (параметры дома те же, что в первом примере):

Высчитываем коэффициент. 3,2 м / 2,6 м = 1,23.
Корректируем результат: 17 кВт * 1,23 = 20,91 кВт.
Округляем, получаем 21 кВт потребуется для обогрева.
Выбирая котел по мощности не стоит забывать, что с увеличением мощности увеличиваются и размеры агрегата

Как видите, разница вполне приличная. Если ее не учесть, нет гарантии, что в доме будет тепло даже при средних зимних температурах, а уж о сильных морозах и говорить не приходится.

Учет региона проживания

Что еще стоит учесть, так это местоположение. Ведь понятно, что на юге требуется намного меньше тепла, чем в Средней Полосе, а для тех, кто живет на севере «подмосковной» мощности явно будет недостаточною. Для учета региона проживания тоже есть коэффициенты. Даны они с некоторым диапазоном, так как в рамках одной зоны климат все-таки сильно меняется. Если дом находится ближе к южной границе, применяют меньший коэффициент, ближе к северной — больший. Стоит учитывать также и наличие/отсутствие сильных ветров и выбирать коэффициент с их учетом.

Средняя полоса России берется за эталон. Тут коэффициент 1-1,1 (ближе к северной границе региона все-таки стоит мощность котла увеличить).
Для Москвы и Подмосковья полученный результат требуется умножить на 1,2 — 1,5.
Для северных регионов при расчете мощности котла по площади, найденную цифру умножают на 1,5-2,0.
Для южной части региона коэффициенты понижающие: 0,7-0,9.
Учитывать регион проживания тоже обязательно

Пример корректировки по зонам. Пусть дом, для которого делаем расчет мощности котла, находится на севере Подмосковья. Тогда найденная цифра 21 кВт умножается на 1,5. Итого получаем: 21 кВт * 1,5 = 31,5 кВт.

Как видите, если сравнивать с первоначальной цифрой, полученной при расчете по площади (17 кВт), полученная в результате использования всего двух коэффициентов, значительно отличается. Почти в два раза. Так что эти параметры необходимо учитывать.

Мощность двухконтурного котла

Выше шла речь о расчете мощности котла, который работает только на отопление. Если вы планируете еще и воду греть, необходимо производительность еще увеличить. В расчет мощности котла с возможностью подогрева воды для бытовых нужд закладывают 20-25% запаса (умножить надо на 1,2-1,25).

Чтобы не пришлось покупать очень мощный котел, надо дом максимально утеплить

Пример: корректируем под возможность ГВС. Найденную цифру 31,5 кВт умножаем на 1,2 и получаем 37,8 кВт. Разница солидная. Обратите внимание, что запас на подогрев воды берется уже после учета в расчетах местоположения — температура воды от местоположения тоже зависит.

Особенности расчета производительности котла для квартир

Расчет мощности котла для отопления квартир высчитывается по той же норме: на 10 квадратных метров 1 кВт тепла. Но коррекция идет по другим параметрам. Первое, что требует учета — наличие или отсутствие неотапливаемого помещения сверху и снизу.

если внизу/вверху находится другая отапливаемая квартира, применяется коэффициент 0,7;
если внизу/верху неотапливаемое помещение, никаких изменений не вносим;
отапливаемый подвал/чердак — коэффициент 0,9.

Стоит также при расчетах учесть количество стен, выходящих на улицу. В угловых квартирах требуется большее количество тепла:

при наличии одной внешней стены — 1,1;
две стены выходят на улицу — 1,2;
три наружные — 1,3.

Учитывать надо количество наружных стен

Это основные зоны, через которые уходит тепло. Их учитывать обязательно. Можно еще принять во вминание качество окон. Если это стеклопакеты, корректировки можно не вносить. Если стоят старые деревянные окна, найденную цифру надо умножить на 1,2.

Также можно учесть такой фактор, как месторасположение квартиры. Точно также требуется увеличивать мощность, если хотите покупать двухконтурный котел (для подогрева горячей воды).

Расчет по объему

В случае с определением мощности котла отопления для квартиры можно использовать другую методику, которая основывается на нормах СНиПа. В них прописаны нормы на отопление зданий:

на обогрев одного кубометра в панельном доме требуется 41 Вт тепла;
на возмещение теплопотерь в кирпичном — 34 Вт.

Чтобы использовать этот способ, надо знать общий объем помещений. В принципе, этот подход более правильный, так как он сразу учитывает высоту потолков. Тут может возникнуть небольшая сложность: обычно мы знаем площадь свой квартиры. Объем придется высчитывать. Для этого общую отапливаемую площадь умножаем на высоту потолков. Получаем искомый объем.

Расчет котла отопления для квартир можно сделать по нормативам

Пример расчета мощности котла для отопления квартиры. Пусть квартира находится на третьем этаже пятиэтажного кирпичного дома. Ее общая площадь 87 кв. м, высота потолков 2,8 м.

Находим объем. 87 * 2,7 = 234,9 куб. м.
Округляем — 235 куб. м.
Считаем требуемую мощность: 235 куб. м * 34 Вт = 7990 Вт или 7,99 кВт.
Округляем, получаем 8 кВт.
Так как вверху и внизу находятся отапливаемые квартиры, применяем коэффициент 0,7. 8 кВт * 0,7 = 5,6 кВт.
Округляем: 6 кВт.
Котел будет греть и воду для бытовых нужд. На это дадим запас в 25%. 6 кВт * 1,25 = 7,5 кВт.
Окна в квартире не меняли, стоят старые, деревянные. Потому применяем повышающий коэффициент 1,2: 7,5 кВт * 1,2 = 9 кВт.
Две стены в квартире наружные, потому еще раз умножаем найденную цифру на 1,2: 9 кВт * 1,2 = 10,8 кВт.
Округляем: 11 кВт.

В общем, вот вам эта методика. В принципе, ее можно использовать и для расчета мощности котла для кирпичного дома. Для других типов стройматериалов нормы не прописаны, а панельный частный дом — большая редкость.

stroychik.ru

Как подобрать мощность котла

В процессе планирования отопительной системы для дома, дачи или производственного помещения возникает вполне закономерный вопрос: как подобрать котел по площади? Чтобы сделать это правильно, нужно учесть следующее:

Если дом утеплён в соответствии со всеми нормативами и требованиями и имеет потолки до 3м, то ориентировочно мощность котла определяется из расчёта 1КВт на 10м² площади, которую предполагается отапливать. (См. также: Современное водяное отопление )
Если дом утеплён плохо, или в качестве обогреваемых помещений выступают застеклённые веранды, неутеплённые мансарды и т.п. то мощность котла должна быть ещё больше.
Если котёл будет использоваться не только для отопления, но и для горячего водоснабжения, то требуемая мощность увеличивается на 20-50%.

Неспециалист может определить нужную мощность котла только приблизительно, потому что в более сложную формулу включаются ещё несколько различных показателей (толщина стен, количество, тип и размеры окон и др.). Окончательный расчёт должен делать профессионал, способный правильно осуществить подбор котла по площади. (См. также: Карта сайта )

Формула для расчёта мощности котла

Почему разговор ведётся в первую очередь о мощности отопительного котла? Просто потому что это – практически главный параметр его работы. Причём независимо от того, какой именно тип топлива будет использоваться (газовый ли это котёл, жидкотопливный, твердотопливный или электрический), именно по мощности определяется то, подходит ли он для обогрева и ГВС вашего дома. Будет ли во всех помещениях поддерживаться комфортный температурный режим в зимний сезон или в весенне-осенний прохладный период. Если мощность слишком велика, котёл не сможет выйти на оптимальный для себя режим работы и придётся просто-напросто переплачивать за излишек топлива/энергии для него.

Рассмотрим формулу, которую используют, когда делают подбор котла по площади.

Параметрами, определяющими тепловую мощность, являются:

площадь помещения, которое планируется отапливать (S);
удельная мощность котла на 10м² обогреваемого помещения, уже примерно установленная для разных регионов с учётом климатических условий каждого (Wуд.). Для Москвы и Подмосковья Wуд. = 1,5 кВт. Для районов Севера Wуд. = от 1,5 до 2,0 кВт. Для районов Юга Wуд. = от 0,7 до 0,9 кВт.

Сама формула выглядит так: Wкотла = SWуд./10 Например: площадь вашего дома – 80 м², живёте вы в Подмосковье, отсюда получаем такое решение: Wкотла = 80 * 1,2 /10 = 9,6 кВт (См. также: Лучшие газовые котлы отопления )

Так можно решить вопрос с тем, как подобрать котел по площади. Эта формула считается упрощённым вариантом, хотя, в принципе, показывает правильные результаты. Основное её преимущество – простота. Но у неё есть и минусы. Она может не подойти для расчёта мощности в более сложных случаях (например, как было указано выше, если вместе с домом предполагается отапливать и ещё что-нибудь вроде большой застеклённой веранды).

Двухконтурные котлы для домов площадью до 200 м²

Газовые двухконтурные котлы призваны обеспечивать как отопление дома, так и горячее водоснабжение. В приведённом примере по расчёту мощности котла для дома в 80м² полученный результат в 9,6кВт – лишь примерная цифра. Таблица рекомендует приобрести для такой площади оборудование мощностью не менее 25кВт (например, такой, как котлы Протерм Гепард). Иначе зимой, когда на улице морозы до минус 25°С и отопительная система полностью загружена, кто-то из ваших близких не сможет принять тёплый душ, в то время как вы, например, моете посуду.

Беспокоится о том, что котёл такой мощности будет потреблять много газа, не стоит. Количество сгоревшего газа будет ровно таким, какое необходимо для обеспечения комфортных температур в помещениях и нагрева воды в трубах ГВС. (См. также: Какой котёл выбрать? )

Поэтому если по вашим расчётам необходимо приобрести котёл, допустим, 14кВт мощностью, а в магазинах и на рынке вы видите только котлы, у которых этот показатель начинается с цифры 18, берите более мощный (на порядок, больше не надо), и даже не раздумывайте. Автоматика (ведь ею снабжены почти все марки современных котлов) сама подстроится под нужды помещения. Помните только, что запас мощности не должен составлять более 25%.

Предназначенные для использования в частных жилых домах, квартирах и дачах, котлы Протерм Гепард очень удобны в обслуживании, снабжены дисплеем, на котором отражена вся информация о работе котла в настоящий момент. Некоторые модели можно устанавливать в помещениях, где совсем нет дымохода. Всё это позволяет отнести их к разряду отопительного оборудования повышенной комфортности.

Двухконтурные котлы для домов площадью до 300 м²

Одним из самых популярных производителей котельного оборудования считается фирма из Кореи Kyung Dong NAVIEN. Их продукция полностью адаптирована под российский климат и соответствуют требованиям потребителя. Поэтому часто для домов площадью до 300 м² приобретается навесной котел Навьен. (См. также: Какие газовые котлы лучше выбрать )

Он прекрасно выдерживает не только перепады температуры на улице, но и скачки напряжения, что тоже характерно для России. Внезапно упавшее давление воды или газа ему тоже не страшны. Такой котёл работает без поломок и сбоев очень долго благодаря высокому качеству всех комплектующих. Кроме того, у него очень приятная цена, поэтому навесной котел Навьен – один из лучших вариантов для загородных коттеджей.

Отопительные котлы для помещений до 1 тыс. м²

Для отопления зданий большой площади часто используются твердотопливные котлы с механическими топками и со шкафом управления. Они очень быстро нагревают помещение, что немаловажно. Если внезапно происходит сбой в подаче электроэнергии или температура воды и её давление отклоняются от допустимых норм, срабатывает автоматика безопасности, которая входит в состав топок и подача топлива прекращается. К такому оборудованию относится котел Братск М. Он работает на сортированном буром и каменном углях. Размеры кусков не должны превышать 100 мм. Чугунные секции котла должны быть установлены на основании из кирпичей. Один из безусловных плюсов в удобстве его обслуживания то, что во время возможных аварийных ситуаций после отключения подачи топлива автоматически включается сигнализация. Всё это делает котел Братск М удобным и безопасным в эксплуатации.

КПД отопительных котлов

Что такое вообще КПД котла? Это разница между количеством тепла в топливе и тем количеством тепла, что было передано воде (теплоносителю). Формула, с помощью которой можно сделать расчет КПД котла выглядит так: КПД = 100 – q2 – q3 – q4 –q5 – q6 (значения q – это тепловые потери).

Прежде чем рассчитывать КПД, нужно измерить температуру уходящего газа специальным термометром на газоходе котла. Разделить полученную величину на 15, прибавить 2, прибавить 3, прибавить 2. Все эти цифры – ориентировочны и обозначают те самые тепловые потери.

Пример: температура газов на выходе – 330°С

330/15 + 2 + 3 + 2 = 29 %

100 – 29 = 71%

Итого: КПД котла составляет 71%

Конечно, для определения эффективности работы отопительного прибора, в первую очередь производится расчет КПД котла. Но этот коэффициент не считается определяющим при оценке работы всей системы.

Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом. По всем вопросам обращайтесь на [email protected]

Как рассчитать мощность газового котла отопления — пример проведения расчета + формулы

Какие величины используются при расчетах?

Самый простой расчет мощности котла по площади выглядит так: нужно взять 1 кВт мощности на каждые 10 кв. м. Однако стоит учесть, что эти нормативы составлялись еще при Советском Союзе. Они не учитывают современных строительных технологий, кроме того, могут оказаться несостоятельными в местности, климат которой заметно отличается от условий Москвы и Подмосковья. Такие расчеты могут подойти для небольшого здания с утепленным чердаком, невысокими потолками, отличной теплоизоляцией, окнами, в которые вставлены двойные стеклопакеты и т.п. Увы, этим требованиям отвечают лишь немногие строения. Чтобы сделать более подробный расчет мощности котла, нужно учесть целый ряд факторов, таких как:

климатические условия в регионе;
габариты жилого помещения;
степень утепленности дома;
возможные теплопотери здания;
количество тепла, которое требуется для подогрева воды.

Кроме того, в домах с принудительной вентиляцией расчёт котла для отопления должен учитывать количество энергии, необходимой для обогрева воздуха. Как правило, для расчетов необходимо использовать специальный софт:

Осуществляя расчет мощности газового котла, следует добавить еще около 20% на случай непредвиденных ситуаций, таких как сильное похолодание или снижение давления газа в системе.

Стоит ли приобретать слишком мощный котел?

Современное отопительное оборудование оснащено автоматическими системами, которые позволяют регулировать расход газа. Это очень удобно, поскольку избавляет от ненужных расходов. Может показаться, что точный расчет мощности котла отопления не так уж важен, ведь можно просто купить котел с высокими показателями мощности. Но все не так просто.

Правильный подбор отопительного оборудования продлит срок его эксплуатации

Необоснованное превышение тепловой мощности оборудования может привести к:

повышению расходов на приобретение элементов системы;
снижению эффективности работы котла;
сбоям в работе автоматического оборудования;
быстрому износу комплектующих;
образованию конденсата в дымоходе и т. п.

Таким образом, нужно стараться «попасть» именно в ту мощность, которая подходит вашему жилищу.

Газовый котел для домов стандартной конфигурации

Рассчитать мощность газового котла для домов, созданных по типовому проекту не слишком сложно. В таких строениях высота потолка не превышает три метра. Для этого используют формулу: МК = S*УМК/10. где

МК – это расчетная мощность котла в кВт;
S – общая площадь помещения в кв.м;
УМК – удельная мощность котла, которая должна приходиться на каждые 10 кв. м.

Последний показатель устанавливается в зависимости от климатической зоны и составляет:

0,7-0,9 кВт для южных регионов;
1,0-1,2 кВт для средней полосы;
1,2-1,5 кВт для подмосковных регионов;
1,5-2,0 для северных регионов.

Согласно этой формуле расчетная мощность котла для дома площадью 200 кв. м. который находится в средней полосе, составит: 200Х1,1/10=22 кВт. Обратите внимание, что эта формула показывает, как рассчитать мощность котла, который используется только для отопления дома. Если предполагается использование двухконтурной системы, предусматривающей подогрев воды для бытовых нужд, следует увеличить мощность оборудования еще на 25%.

Как учесть высоту потолков при расчетах?

Поскольку немало частных домов возводится по индивидуальным проектам, способы расчета мощности котла, приведенные выше, не подойдут. Чтобы сделать достаточно точный расчет газового котла отопления, необходимо воспользоваться формулой: МК = Qт*Кзап. где:

МК – расчетная мощность котла, кВт;
Qт – прогнозируемые теплопотери строения, кВт;
Кзап – коэффициент запаса, который составляет 1,15 до 1,2, т. е. 15-20%, на которые специалисты рекомендуют увеличивать расчетную мощность котла.

Основным показателем в этой формуле являются прогнозируемые теплопотери строения. Чтобы выяснить их величину, необходимо воспользоваться еще одной формулой: Qт = V*Рt*k/860. где:

V — объем помещения, куб.м.;
Рt — разница внешней и внутренней температур в градусах Цельсия;
k — коэффициент рассеивания, который зависит от теплоизоляции здания.

Коэффициент рассеивания варьируется в зависимости от типа здания:

Для зданий без теплоизоляции, представляющих собой простые конструкции из дерева или гофрированного железа, коэффициент рассеивания составляет 3,0-4,0.
Для конструкций с низкой теплоизоляцией, характерной для зданий с одинарной кладкой кирпича с обычными окнами и крышей коэффициент рассеивания принимают равным 2,0-2,9.
Для домов со средним уровнем теплоизоляции, например строений с двойной кирпичной кладкой, стандартной крышей и малым количеством окон берут коэффициент рассеивания 1,0-1,9.
Для строений с повышенной теплоизоляцией, хорошо утепленным полом, крышей, стенами и окнами с двойными стеклопакетами используют коэффициент рассеивания в пределах 0,6-0,9.

Для небольших зданий с хорошей теплоизоляцией расчетная мощность отопительного оборудования может быть совсем небольшой. Может случиться так, что на рынке просто не окажется подходящего газового котла с необходимыми характеристиками. В этом случае следует приобрести оборудование, мощность которого будет немного выше расчетной. Системы автоматического регулирования отопления помогут сгладить разницу.

Некоторые производители позаботились об удобстве клиентов и разместили на своих интернет ресурсах специальные сервисы, позволяющие без особых проблем подсчитать необходимую мощность котла. Для этого в программу-калькулятор нужно внести такие данные, как:

температура, которая должна поддерживаться в помещении;
средняя температура за наиболее холодную неделю в году;
необходимость в ГВС;
наличие или отсутствие принудительной вентиляции;
количество этажей в доме;
высота потолков;
сведения о перекрытиях;
сведения о толщине наружных стен и материалах, из которых они выполнены;
информация о длине каждой стены;
информация о количестве окон;
описание типа окон: количество камер, толщина стекла и т.п;
размеры каждого окна.

После того, как все поля заполнены, можно будет узнать расчетную мощность котла. Варианты подробных расчетов мощности котлов различного типа наглядно представлены в таблице:

В этой таблице уже рассчитаны некоторые варианты, вы можете воспользоваться ими как заранее правильными (клик по картинке для увеличения)

Наш калькулятор для быстрого расчета

Для расчета тепловой мощности котла отопления в данном калькуляторе, достаточно ввести площадь отапливаемого помещения, выбрать необходимые параметры и нажать кнопку «Выполнить расчет».

Как выбрать мощность котла

Как понять, подходит ли данный котел для отопления вашего дома?

Для ответа на этот вопрос недостаточно лишь данных о его кубатуре. Чтобы правильно подобрать отопительное оборудование, нужна информация о теплопотерях дома.

Для обеспечения надлежащего комфорта пользования системой ГВС мощность двухконтурного котла должна быть значительно больше, чем в случае, когда котел лишь обогревает дом.

При строительстве или реконструкции дома возникает необходимость подбора мощности котла для обеспечения жилища теплом и горячей водой.

Без математики — ни шагу.

Основной информацией, необходимой для подбора мощности котла, являются теплопотери дома, которые он должен компенсировать. Их необходимо рассчитать. В каждой стране принята определенная методика расчета теплопотерь, которая учитывает местные климатические условия.

В Украине действует методика, изложенная в ДБН В 2.6-31:2006 «Тепловая изоляция сооружений», которая содержит требования к теплотехническим показателям ограждающих конструкций домов и сооружений и порядок их расчета.

Заказывая архитектору проект дома, вы вправе потребовать, чтобы проект содержал результаты таких расчетов. Исходя из них, вы сможете подобрать не только котел, но и отопительное оборудование для всех помещений. С использованием компьютерной программы. Производить расчет теплопотерь облегчают компьютерные программы, бесплатные версии которых распространяют многие фирмы, занимающиеся монтажом. Благодаря расширенным дополнительным функциям программа позволяет выполнять расчеты даже людям, которые-раньше никогда не сталкивались с проектированием. Но из-за отсутствия соответствующего опыта для проведения расчета им, скорее всего, потребуется значительно больше времени. По результатам таких расчетов лучше проконсультироваться со специалистом.

С помощью анкеты. Если у вас нет проекта с рассчитанными архитектором (проектантом)теплопотерями, можно попробовать определить их самостоятельно, используя упрощенные методы расчетов. Достаточно точными для небольших частных домов являются еще не очень распространенные у нас, но очень практичные анкеты. В них поставлены вопросы, касающиеся: кубатуры дома, материала стен и их толщины; материала утеплителя и его толщины; количества окон и их размеров, количества камер в стеклопакетах и другие. На каждый из поставленных вопросов представлено несколько вариантов ответа. Нужно выбрать тот, который лучше всего описывает ваш дом. Каждому ответу соответствует определенное число. Производя математические действия с этими числами согласно приложенной инструкции, получим значение, которое описывает теплопотери вашего дома. Его точность вполне приемлема для подбора мощности котла. Заполнение анкеты и расчеты занимают всего лишь несколько минут. Приблизительно. Наиболее простым методом расчета теплопотерь дома является их определение с помощью условного коэффициента, который приблизительно составляет:

• 130-200 Вт/м- — для домов без теплоизоляции; • 90-110 Вт/м- — для домов с теплоизоляцией, построенных в 80-90 годов XX века;

• 50-70 Вт/м2 — для домов с современными окнами, хорошо теплоизолированных и построенных, начиная с конца 90-х годов XX века.

Теплопотери определяют, умножая значение коэффициента на площадь дома. Эти расчеты очень приблизительны, они не учитывают количество и размеры окон, форму дома и его местоположение — факторы, которые значительно влияют на теплопотери дома. Такие расчеты не должны быть основным критерием при выборе котла, их можно использовать для оценки расчетов проектировщика. К сожалению, разница между этими результатами бывает значительной, поэтому таким образом можно выявить только грубую ошибку.

«На глаз ». Еще совсем недавно, когда топливо было дешевым, дома практически не утеплялись, а окна были негерметичными и никто не задумывался над понятием энергосбережения — монтажники подбирали мощность котла очень просто — 1 кВт на каждые 10 м- площади дома. Но сегодня нужно подбирать котел, опираясь на строгие расчеты.

Более высокий комфорт — более высокая мощность.

Двухконтурный котел мощностью 18 кВт позволяет комфортно использовать горячую воду только одному человеку. Открывание в это время второго крана приведет к значительному снижению напора и температуры горячей воды. Большая семья будет испытывать дискомфорт от работы ГВС, которую обеспечивает такой котел. Приобретение котла большей мощности, например 28 кВт, возможно, устранит дискомфорт при пользовании ГВС, но нужно взвесить, не будет ли минимальная мощность такого котла слишком большой по сравнению с потребностью в тепле для обогрева дома.

Чтобы котел работал в наиболее подходящем ему режиме, то есть с постоянной [приблизительно одинаковой) мощностью, используются гидравлические системы с четырехходовым смесительным клапаном.

Похожего эффекта, но за меньшие деньги, можно достичь, установив так называемый термогидравлический распределитель

Теплопотери и мощность котла.

Как совместить высокую мощность с низкой потребностью. Лучше всего, если котел на протяжении всего времени работает с постоянной, номинальной мощностью. Но потребность в тепловой энергии (в зависимости от наружной температуры) все время меняется. Как решить эту задачу? Смесительные клапаны. Одним из способов такого решения является использование гидравлических систем с четырехходовым смесительным клапаном или с термогидравлическим распределителем. В таких системах температура воды, поступающая в радиаторы, регулируется не изменением мощности котла, а изменением положения регулирующего клапана и производительностью циркуляционных насосов. Благодаря этому котел постоянно работает в оптимальных условиях. Это очень хорошее, но достаточно дорогое решение.

В небольших и не очень дорогих системах с газовыми или жидкотопливными котлами вопрос адаптации производительности котла к актуальной потребности в тепле решается с помощью многоступенчатых горелок. Когда не нужна полная мощность, котел, оснащенный такой горелкой, работает с более низкой мощностью (более низкая ступень горелки). Более совершенным вариантом являются горелки с плавной регулировкой мощности, так называемой модуляцией. Они повсеместно используются в навесных газовых котлах. В жидкотопливных котлах они встречаются значительно реже. Котел с модуляционной горелкой является более дешевым и менее хлопотным вариантом, чем система со смесительным клапаном. Не требуется никаких дополнительных элементов — вся необходимая арматура смонтирована в корпусе котла, Регулировка мощности возможна также в современных твердотопливных котлах, которые работают на пеллетах и оснащенных автоматизированной системой подачи топлива (к сожалению, дорогих).

Модуляция не является идеальным решением.

Котел с модуляционной горелкой вырабатывает энергию, равную текущей потребности в тепле. На первый взгляд, можно было бы предположить, что при выборе такого котла не нужно точно определять теплопотери дома. Ведь зная их лишь приблизительно, можно купить котел большей мощности, который в любом случае будет работать с необходимой на определенный момент мощностью. К сожалению, на практике модуляция мощности котла не полностью решает все вопросы. Сразу после включения котел начинает работать с максимальной мощностью, по истечению некоторого времени его автоматика начинает снижать мощность до оптимального уровня. Если мощный котел будет работать в небольшой системе, то в условиях, когда потребность в тепле небольшая (т. е. наружная температура около нуля или выше), вода в системе нагреется еще до того, как горелка достигнет необходимого уровня модуляции и котел отключится. Вода в системе быстро остынет и ситуация повторится. Котел будет работать в импульсном режиме — так, как будто он оснащен одноступенчатой горелкой большой мощности. Модуляция мощности возможна лишь в ограниченном диапазоне, который обычно составляет не меньше, чем 30% максимальной мощности. Поэтому слишком большая максимальная мощность котла приведет к возникновению сложностей с адаптацией его производительности при более высокой наружной температуре. Есть котлы с более широким диапазоном модуляции мощности, но это более дорогие конденсационные котлы.

Жидкотопливный котел не для маленького дома.

Достаточно большие затруднения возникают при подборе жидкотопливного котла для небольшого дома. Для компенсации теплопотерь хорошо утепленного дома площадью около 150 м: обычно достаточно котла мощностью не более 10 кВт, а мощность представленных на рынке жидкотопливных котлов минимум в два раза выше. Работа жидкотопливного котла в импульсном режиме (то есть частое включение и выключение) еще более неблагоприятна для него, чем для газового котла. Сразу после включения жидкотопливной горелки из продуктов сгорания выделяется много сажи и продуктов неполного сгорания, которые засоряют камеру сгорания котла. Поэтому ее придется часто чистить, иначе слой сажи будет затруднять теплообмен, и КПД котла снизится, то есть он будет потреблять больше топлива.

Центральное отопление -это только начало.

Большинства описанных проблем, которые возникают, теоретически можно избежать, подобрав котел с мощностью, которая не превышает, а даже немного ниже расчетных теплопотерь дома. Но на практике энергия котла обычно используется не только для системы ЦО, но и для подогрева воды системы ГВС. В небольших, хорошо утепленных домах мощность, необходимая для обогрева дома значительно меньше, чем та, которая нужна для быстрого нагрева требуемого количества воды системы ГВС. Это усложняет проблему оптимального выбора котла.

Мощность котла и горячая вода.

Двухконтурный котел нагревает воду для системы ГВС проточным способом. Время протекания воды через теплообменник является непродолжительным, поэтому котел должен обладать высокой мощностью, чтобы за это время мог нагреть достаточное количество воды, Самые маломощные двухконтурные котлы имеют мощность 18 кВт, потому что это тот минимум, который еще позволяет приготовить достаточное (для принятия душа) количество горячей воды. Если такой котел будет оснащен модуляционной горелкой, он сможет работать с минимальной мощностью около 6 кВт, то есть приближенной к максимальным потерям тепла в хорошо утепленном доме площадью около 100 м-. На практике на протяжении большей части отопительного сезона потребность в мощности для отопления такого дома, скорее всего, будет составлять около 3 кВт. Следовательно, это не идеальная, но приемлемая ситуация.

Одним из способов снижения необходимой мощности двухконтурного котла является использование накопительного бака для горячей воды системы ГВС. Тогда котел может нагревать воду медленнее, потому что после открывания крана в распоряжении имеется запас теплой воды в накопительном баке. Чем больше его объем, тем дольше он может восполнять недостающее количество приготовленной котлом воды системы ГВС. Поэтому мощность котла может быть ниже.

Одноконтурный котел с бойлером.

Объем бойлера косвенного нагрева (накопительного водонагревателя с теплообменником), который подключен к одноконтурному котлу, обычно составляет более 100 литров. Благодаря этому одновременное использование горячей воды несколькими потребителями не приводит к исчерпанию ее запаса на протяжении нескольких минут, следовательно, мощность котла, работающего совместно с водонагревателем, может быть ниже, чем мощность двух-контурного котла. Поэтому можно считать, что мощности котла, которая необходима для компенсации теплопотерь дома, достаточно также для нагрева воды в бойлере. Однако, подбирая мощность одноконтурного котла, лучше посчитать, сколько времени будет занимать нагрев воды в бойлере, Это можно сделать с помощью формулы:

где: Т — время нагрева воды (с); m — масса воды в бойлере (кг); сB — удельная теплоемкость воды — 4,2кДж/(кг х К); t2 — температура, до которой должна быть нагрета вода (°С); t1 — начальная температура воды в бойлере (°С); Р — мощность котла (кВт).

Например. время нагрева воды, имеющей температуру 10°С (принято считать, что это температура холодной воды, поступающей в водонагреватель), до 50°С в 200-литровом бойлере котлом мощностью 12 кВт будет составлять: 200 х 4,2 х (50 — 10J/12 = 2800 (с) = 46,7 (мин).

Это достаточно долго. особенно учитывая, что во время нагрева воды в бойлере, из котла, работающего на полную мощность, в систему ЦО теплая вода не поступает. За это время в помещениях может стать прохладно.

Однако следует отметить, что ситуация, при которой весь объем воды имеет температуру 10°С, может произойти только после отключения котла минимум на несколько часов. На практике холодная вода поступает в бойлер по мере расходования горячей. Даже при ее интенсивном использовании, например, при очень быстром наполнении ванны до краев, из такого большого бойлера будет использовано около половины горячей воды. После этого температура воды (горячей, смешанной с холодной) в бойлере будет составлять около 30°С. В этом случае время нагрева воды составит 23 минуты и его можно считать удовлетворительным. Разовое потребление горячей воды в доме на одну семью обычно значительно ниже, поэтому вода в бойлере будет нагреваться еще быстрее.

Вариант решения проблемы. Проблему совместного использования мощности котла для системы ЦО и для подготовки воды ГВС можно решить радикальным способом: купив два независимых прибора — котел для системы ЦО и водонагреватель для ГВС. Но это, безусловно, дорогое решение.

Почему не более мощный?

Что происходит, если котел обладает слишком большой мощностью?

Твердотопливный котел. Его производительность можно регулировать, только лишь изменяя количество поступающего в топку воздуха. Работая с мощностью, меньшей номинальной

Газовый или жидкотопливный котел, работающий с современной системой ЦО (содержащей небольшое количество воды), после включения горелки очень быстро нагревает воду в системе до нужной температуры и выключает горелку. Время работы горелки будет тем меньше, чем больше мощность котла. Может случиться так, что оно будет слишком коротким и продукты сгорания не смогут прогреть дымоход до нормальной температуры. Тогда в дымоходе будет выпадать конденсат, который, соединяясь с другими продуктами сгорания, образует кислоты, разрушающие дымоход, а иногда и сам котел.

Если горелка работает продолжительное время, отходящие газы прогревают дымоход до высокой температуры, благодаря чему конденсат не будет образовываться, а возникший в начальной фазе работы горелки, — испарится.

При частом включении и выключении котел потребляет больше топлива, чем при непрерывной работе, потому что при каждом включении часть энергии будет расходоваться на нагрев элементов котла и дымохода. Кроме того, частые изменения температуры отрицательно влияют на его прочность.

Слишком мощный твердотопливный котел использует большее количество топлива, а тепловая энергия в любом случае не будет полностью использована для отопления

Слишком мощный газовый котел будет часто включаться, что снижает его энергоэффективность и ускоряет износ элементов.

Как использовать избыток мощности котла?

Если вы все же купили котел, мощность которого значительно выше расчетной потребности в тепле для обогрева дома, условия его работы можно значительно улучшить, установив бак-аккумулятор (называемый еще буферный бак).

Такое решение, используемое в системах с солнечными коллекторами, рекомендуется использовать прежде всего в системах с твердотопливными котлами. Благодаря баку-аккумулятору. независимо от кратковременной потребности в тепле, котел может работать с номинальной мощностью, при которой он обладает наивысшим КПД. Бак-аккумулятор полностью заполнен водой.

В системах с твердотопливным котлом его оптимальный объем можно определить из расчета: 10 л на каждый квадратный метр отапливаемой площади. Когда на улице относительно тепло, автоматические регулировочные клапаны ограничивают приток горячей воды в радиаторы, направляя ее в теплообменник хорошо теплоизолированного бака-аккумулятора, нагревая находящуюся там воду. Большой ее объем (для дома площадью 100 м: он должен быть 1000 л) на протяжении времени работы котла аккумулирует из системы большое количество избыточной тепловой энергии.

Когда топливо в котле перегорит, и его топка остынет, в радиаторы начнет поступать теплая вода из буферного бака. Благодаря этому система отопления по-прежнему будет функционировать надлежащим образом.

Системы отопления с большим количеством воды имеют значительную тепловую инерцию, благодаря которой горелки газовых и жидкотопливных котлов работают в более благоприятных условиях. Периоды работы горелки и перерывов между ними являются более продолжительными — дольше длится нагрев большего количества воды, которая затем дольше остывает. Однако реакция системы на изменения наружной температуры происходит медленнее, из-за чего сложнее поддерживать в помещениях комфортную температуру.

Источники: http://www.otopimdom.ru/index.php?id=689, http://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotly/kak-rasschitat-moshhnost-gazovogo-kotla.html, http://mainstro.ru/kak-vybrat-moshhnost-kotla/

teplosten24.ru

Как выбрать мощность котла

Без математики — ни шагу.

«На глаз». Еще совсем недавно, когда топливо было дешевым, дома практически не утеплялись, а окна были негерметичными и никто не задумывался над понятием энергосбережения — монтажники подбирали мощность котла очень просто — 1 кВт на каждые 10 м- площади дома. Но сегодня нужно подбирать котел, опираясь на строгие расчеты.

Более высокий комфорт — более высокая мощность.

Теплопотери и мощность котла.

Рассчитанные теплопотери дома равны его максимальной потребности в тепле, необходимом для поддержания в доме комфортной температуры — обычно +20°С. Максимальная потребность в тепле возникает в самые холодные дни, когда наружная температура опускается (в зависимости от температурной зоны) до -22°С. Следует учитывать, что такие морозы бывают лишь несколько дней в году, а иногда не наблюдаются несколько лет подряд. Тем не менее, котел должен эффективно функционировать на протяжении всего отопительного сезона, когда температура колеблется чаще всего вблизи нуля. В этом случае для обогрева дома достаточно котла наполовину меньшей {чем расчетная) мощности. Поэтому часто покупка котла большей мощности не имеет смысла — не только в связи с его более высокой ценой, но также с учетом понижения КПД его работы тогда, когда потребность в тепле будет значительно ниже расчетной. Недостаток тепла в холодные дни можно восполнить другими источниками, например камином или электрическими обогревателями.

Многоступенчатые горелки.

Жидкотопливный котел не для маленького дома.

Центральное отопление -это только начало.

Мощность котла и горячая вода.

Одноконтурный котел с бойлером.

Т = mcB(t2 — t1) / P,

Например: время нагрева воды, имеющей температуру 10°С (принято считать, что это температура холодной воды, поступающей в водонагреватель), до 50°С в 200-литровом бойлере котлом мощностью 12 кВт будет составлять: 200 х 4,2 х (50 — 10J/12 = 2800 (с) = 46,7 (мин).

Это достаточно долго, особенно учитывая, что во время нагрева воды в бойлере, из котла, работающего на полную мощность, в систему ЦО теплая вода не поступает. За это время в помещениях может стать прохладно.

Почему не более мощный?

Что происходит, если котел обладает слишком большой мощностью?

Твердотопливный котел. Его производительность можно регулировать, только лишь изменяя количество поступающего в топку воздуха. Работая с мощностью, меньшей номинальной {то есть с недостачей воздуха), топливо будет сгорать не полностью, поэтому его расход будет больше. Кроме того, несгоревшие соединения будут уходить в дымоход, вызывая его более быстрое засорение.

Как использовать избыток мощности котла?

Такое решение, используемое в системах с солнечными коллекторами, рекомендуется использовать прежде всего в системах с твердотопливными котлами. Благодаря баку-аккумулятору, независимо от кратковременной потребности в тепле, котел может работать с номинальной мощностью, при которой он обладает наивысшим КПД. Бак-аккумулятор полностью заполнен водой.

mainstro.ru

Как выбрать мощность котла для отопления частного дома

Главная » Отопление » Как выбрать мощность котла для отопления частного дома

Отопление частного дома » Монтаж отопления » Расчет систем отопления

Мощные и в то же время экономичные отопительные устройства для автономных систем — залог их эффективности и, как следствие, комфорта в доме. От того, насколько правильно выбран тип и технические параметры котельного оборудования, будет зависеть работоспособность всей отопительной сети дома. Рассмотрим, как рассчитать мощность котла и выбрать его тип.

Типы котлов

Котельное оборудование

Классификация котлов отопления осуществляется по разным параметрам. Один из основных — вид используемого топлива. Как правило, при выборе оборудования для котельной потребитель ориентируется на наиболее дешевое в своей местности топливо.

Только в этом случае сеть будет максимально эффективной, а расходы минимальными. По этому параметру выделяют несколько типов агрегатов.

Жидкотопливные

Дешевыми в эксплуатации такие котлы назвать сложно. Работают они на дизельном топливе, а наличие в системе автоматики делает аппарат энергозависимым. Поэтому при сбоях электропитания нормальная работа отопления становится невозможной.

Решение подобной проблемы заключается в установке дополнительных автономных электрогенераторов, что делает монтаж коммуникаций еще более дорогим.

Минусом таких котлов является потребность в отдельных котельных и топливных хранилищах, отвечающих санитарным и экологическим требованиям, а также неприятный запах топлива.

Твердотопливные

Это недорогой вариант агрегатов. Работают они на дровах, угле, торфе и пеллетах. Оснащены всей необходимой автоматикой и группой безопасности.

Обладают твердотопливные котлы большим КПД и в местности, где не проведен газ, являются отличным вариантом.

Минус их в том, что они требуют обустройства отдельной котельной.

Газовые

Эти агрегаты стали популярными относительно недавно после повсеместной газификации. Они обладают множеством преимуществ, и на их основе легко монтируется автономная система отопления частного дома.

Недостаток — это энергозависимость из-за большого количества автоматики. Хотя при устройстве системы отопления с естественной циркуляцией такие котлы вполне могут быть энергонезависимыми.

Агрегаты имеют настенный или напольный вариант монтажа. Есть модели разной мощности, что позволяет решить любые задачи. Устройства являются отличным выбором как для частного дома, так и для квартиры.

Электрические

Электрическая модель

Эти агрегаты слишком дороги в эксплуатации. А при отключении электроэнергии отопительная сеть попросту перестает функционировать.

Преимущество таких устройств — полная автоматизация и возможность создать полноценную автономную инженерную сеть, обеспечивающую комфортные температурные показатели. Прибор пригоден для подключения контура горячего водоснабжения и не требует дымохода. Он совершенно безопасен в эксплуатации и бывает трех видов — ТЭНовый, электродный и индукционный.

Какой вид котла выбрать, решать потребителю. Нужно учитывать разные факторы — доступность топлива, требования к отопительной системе и технические параметры оборудования. Немного сложнее подобрать котел не по типу, а по техническим и эксплуатационным показателям. Поэтому так важен расчет мощности отопительного котла.

Расчет мощности

Мощность котла — важнейший технический параметр оборудования. От этого показателя зависит его способность обогреть помещение конкретной площади.

Обратите внимание! В целом расчет мощности котла выполняется приблизительно одинаково для любого вида котельного оборудования. При этом используются специальные формулы, но разные виды агрегатов имеют свои особенности, которые тоже нужно учитывать.

Основные параметры расчета:

Площадь помещения.
Удельная мощность выбранного агрегата с поправкой на климатические особенности местности.

Основные параметры

В упрощенном виде расчет выполняется следующим образом. Площадь помещения умножается на удельную мощность, и полученный результат делится на 10. Для еще большей простоты можно не учитывать поправку на климат, приняв показатель равным единице.

В этом случае теплопроизводительность котла будет рассчитываться, как 10 кВт на 100 кв. м. Специалисты советуют при использовании упрощенной формулы прибавить к полученному результату 15%. Такой показатель будет более объективным.

Расчет мощности с учетом особенностей оборудования

Выше отмечалось, что мощность котла должна рассчитываться с учетом особенностей не только климата, но и типа выбранного оборудования. Без этого параметра получить объективные результаты сложно. Неправильно выбранное оборудование в ходе эксплуатации может принести немало проблем. Это касается не только агрегатов с недостаточными мощностными показателями, но и установки высокомощного оборудования.

Низкая теплоотдача приведет к тому, что котельная не справится с поставленными задачами. В результате зимой в помещениях частного дома будет холодно. Слишком большая теплоотдача чревата не только перерасходом энергии и лишними затратами на отопление. При эксплуатации высокомощного оборудования накапливается конденсат, разрушающий элементы котла.

Рассмотрим наиболее важные нюансы расчета с учетом типа агрегата:

Характеристики электрических ЭВП

Твердотопливные котлы при всех их преимуществах обладают одним недостатком. Даже снабженные современной автоматикой, они не способны поддерживать одинаковую температуру в течение всего времени работы. В среднем температурные колебания составляют 5 градусов. Для поддержания комфортного микроклимата потребуется установка агрегата более высокой мощности и увеличение затрат на топливо. Сократить энергозатраты можно за счет установки дополнительных теплоаккумуляторов или термобаллонов.
Электрокотел. Основной его недостаток — даже не в значительном потреблении электроэнергии, а в энергозависимости. Ведь кратковременного отключения энергии будет достаточно, чтобы система перестала функционировать.
Расчет мощности газового котла можно сделать с использованием общих формул. Эта категория оборудования, по сути, является домашней мини-котельной, в корпус которой вмонтированы все необходимые элементы.

Дополнительные параметры расчета

Для выполнения максимально точных расчетов недостаточно знать площадь помещения и удельные мощностные показатели прибора. Потребуется более сложная работа с использованием дополнительных параметров. К ним относятся, например, теплопотери дома.

Столь желанное для человека тепло уходит из помещения через строительные конструкции — стены, окна, двери, крышу и пол. Все стройматериалы, используемые при возведении частного дома, обладают разными показателями теплосбережения. Для увеличения этих показателей могут применяться дополнительные теплоизолирующие материалы, уменьшающие теплопотери. Сокращение потерь тепла, в свою очередь, позволяет сократить расходы на отопление, а также уменьшить мощность котла по сравнению со средними данными.

Для расчета теплопотерь берутся следующие параметры:

Пример схемы

Разница между уличными и комнатными температурами.
Теплопроводность строительных материалов.

Сделать расчеты теплопотерь можно двумя способами — с помощью формул и специальных таблиц или, введя все необходимые параметры в специальный калькулятор. Второй способ значительно проще и не требует знания множества технических особенностей и нюансов. Рассчитать систему отопления с учетом всех важных параметров с помощью специализированного софта или онлайн-сервисов может и неспециалист.

Еще один фактор, который нельзя сбрасывать со счетов при выполнении расчетов — это потребность частного дома в горячей воде. Когда котел планируется использовать не только для отопления, но и для подогрева воды, стоит выбирать более мощное оборудование. Это касается любого вида отопительного агрегата, так как часть энергии все равно будет расходоваться на поддержание заданной температуры в водяном контуре.

Заключение

Правильно определить необходимую мощность котла — значит обеспечить энергоэффективность всей системы отопления частного дома. При расчете недостаточно учитывать только основные параметры. На работоспособность и эффективность выбранного оборудования и, как следствие, на поддержание тепла в доме оказывает влияние множество факторов. При этом ни один из них нельзя игнорировать.

Как выбрать мощность котла

Без математики — ни шагу.

«На глаз». Еще совсем недавно, когда топливо было дешевым, дома практически не утеплялись, а окна были негерметичными и никто не задумывался над понятием энергосбережения — монтажники подбирали мощность котла очень просто — 1 кВт на каждые 10 м- площади дома. Но сегодня нужно подбирать котел, опираясь на строгие расчеты.

Более высокий комфорт — более высокая мощность.

Теплопотери и мощность котла.

Многоступенчатые горелки.

Модуляция не является идеальным решением.

Жидкотопливный котел не для маленького дома.

Центральное отопление -это только начало.

Мощность котла и горячая вода.

Одноконтурный котел с бойлером.

Т = mcB(t2 — t1) / P,

Почему не более мощный?

Что происходит, если котел обладает слишком большой мощностью?

Как использовать избыток мощности котла?

Такое решение, используемое в системах с солнечными коллекторами, рекомендуется использовать прежде всего в системах с твердотопливными котлами. Благодаря баку-аккумулятору, независимо от кратковременной потребности в тепле, котел может работать с номинальной мощностью, при которой он обладает наивысшим КПД. Бак-аккумулятор полностью заполнен водой.

mainstro.ru

Расчет мощности котла, методики оценки требуемой мощности, чем чревата избыточная или недостаточная мощность отопительного прибора

Подбирая котёл, иногда трудно определить его соответствие требованиям отопления конкретного дома. Вроде бы есть данные о размерах, внутреннем объёме. Но этого оказывается недостаточно. Современное определение требует знания показателя тепловых потерь, характерных для этого дома. Именно с тепловыми потерями связывается возможность выбора мощности будущего котла, который должен их компенсировать в ходе своей работы.

Неправильно выбранная мощность котла ведёт к дополнительным расходам топлива (газ, твёрдое и жидкое). О каждом варианте будет рассказано ниже, а пока нужно учесть, что в первом приближении, недостаточная мощность котла приводит к низкой температуре в системе отопления, вследствие медленного и недостаточного её прогрева. Мощность, которая превышает необходимую, приводит к работе системы в импульсном режиме. Это вызывает резкий рост расхода газа, износ газового клапана. Снижению расходов на отопление может способствовать правильный выбор мощности котла и расчёт системы отопления.

Методика расчета тепловых потерь

Расчёт тепловых потерь ведётся по определённым методикам, разнящимся от климатической зоны страны. Имея на руках подобные расчёты, намного проще сориентироваться в выборе всех приборов будущей отопительной системы. Обилие входящих данных, основных и вспомогательных, а также формализация расчётов, позволили ввести автоматизацию и проводить их с помощью компьютерных программ. Благодаря этому такие вычисления стали доступны для индивидуального исполнения на сайтах строительных компаний.

Разумеется, определиться с точными результатами сможет только специалист. Но и самостоятельное определение величины теплопотерь даст вполне зримые результаты с определением требуемой мощности. Введя данные, запрашиваемые программой, по параметрам дома (кубатура, материалы, утепление, окна и двери и т. п.), после выполнения предложенных действий, получается значение тепловых потерь. Полученная точность достаточна для определения требуемой мощности котла.

Использование домовых коэффициентов

Старым способом определения величины потерь тепла было использование домовых коэффициентов 3-х типов для индивидуального расчёта мощности газового котла по упрощённой методике:

от 130 до 200 Вт/м2 — дома без теплоизоляции;
от 90 до 110 Вт/м2 — дома с теплоизоляцией, 20−30 лет;
от 50 до 70 Вт/м2 — теплоизолированный дом с новыми окнами, 21 век.

Зная величину своего коэффициента и площадь дома, путём перемножения получают искомое значение. Ещё проще определялась требуемая мощность во времена СССР. Тогда считалось, что 10 Квт на 100 метров площади в самый раз.

Однако, сегодня такой точности стало недостаточно.

На что влияет мощность котла

Если она слишком мала, то мощный котел на твёрдом топливе не будет «дожигать» остатки топлива из-за нехватки подачи воздуха, быстро засорится дымоход, а расход топлива будет чрезмерным. Котлы на газе или жидком топливе (ЖТ) станут быстро греть малое количество воды и выключать горелки. Это время горения окажется тем меньше, чем мощнее котлы. За такое короткое время удаляемые продукты сгорания не успеют прогреть дымоход, и там будет накапливаться конденсат. Образующиеся кислоты быстро приведут в негодность как дымоход, так и сам котёл.

Длительное время работы горелки позволяет дымоходу прогреться и конденсат исчезнет. Частое включение котла ведёт к износу его и дымохода, а также повышенному расходу топлива за счёт необходимости разогрева канала дымоотвода и самого котла. Для расчёта мощности котла на жидком топливе (дизеле), можно воспользоваться программой-калькулятором, учитывающей множество особенностей, описанных выше (конструкции, материалы, окна, утеплитель), но экспресс-анализ можно произвести по приводимой методике.

Считается, что для обогрева 10 квадратов площади дома нужно 1−1,5 кВт котловой мощности. В расчёт не берётся ГВС в доме, имеющем качественное утепление, без теплопотерь, площадью 100 кв. м. Коэффициенты по уровню утепления, используемые для расчёта требуемой мощности котла ЖТ:

Для расчёта, площадь 100 кв. м. умножается на коэффициент 0,07 (0,08). Получаемая мощность 70−80 Вт на 1 кв. м. площади. Мощность котла резервируется на 10−20%, для ГВС резерв увеличивается до 50%. Такой расчёт очень приблизителен.

Зная тепловые потери, можно сказать о требуемой величине вырабатываемого тепла. Обычно для комфорта в доме принимается значение +20 градусов по Цельсию. Поскольку в году бывает период минимальных температур, в эти дни потребность в количестве тепла резко возрастают. Учитывая периоды, когда температуры колеблются в районе средних за зиму, мощность котла может быть принята равной половине от полученного ранее значения. В этом случае в расчёт закладывается компенсация тепловых потерь за счёт иных источников тепла.

Решение проблемы избытка мощности

В случае низких потребностей в тепле, мощность котла становится заведомо высокой. Решений несколько. Во-первых, в этот период предлагается использование 4-х ходовых смесительных клапанов в гидравлических системах. Может быть применен термогидравлический распределитель. Что позволяет регулировать нагрев воды без изменения котловой мощности, за счёт клапанов и циркуляционных насосов. Так обеспечивается оптимальный режим работы котла.

Ввиду дороговизны способа, рассматривается бюджетный вариант многоступенчатых горелок в недорогих газовых и ЖТ котлах. С наступлением указанного периода ступенчатый переход на пониженное горение, снижает мощность котла. Вариантом плавного перехода является модуляция или плавная регулировка, повсеместно используемая в настенных газовых приборах. Такая возможность почти не применена в конструкциях ЖТ котлов, хотя модуляционная горелка более передовой вариант, нежели смесительный клапан. Современные котлы на пеллетах уже оснащены системой регулировки мощности и автоматикой подачи топлива.

Для неискушённого потребителя наличие системы модуляционной горелки может показаться достаточным поводом отказаться от расчёта тепловых потерь дома, ну или, хотя бы ограничиться приблизительным их определением. Отнюдь, наличие такой функции не может решить все возникающие проблемы: если при включении котла, он начинает работать на максимуме мощности, то через время автомат снижает её до оптимума.

При этом мощный котёл в небольшой системе успевает нагреть воду и отключиться ещё до перехода модулируемой горелки ну нужный уровень горения. Вода остывает достаточно быстро, ситуация повторится «до кляксы». В результате работа котла проходит импульсами как с одноступенчатой мощной горелкой. Изменение мощности может достигать не более 30%, что в итоге приведет к сбоям с дальнейшим повышением внешней температуры. Стоит вспомнить, что речь идёт о сравнительно дешёвых приборах.

В более дорогих котлах конденсационного типа пределы модулирования шире. ЖТ котлы могут вызвать ощутимые затруднения при попытке использования в небольших и хорошо утеплённых домах. В таком доме, около 150 кв. м, для покрытия тепловых потерь хватает 10кВт мощности. В линейке ЖТ котлов, предлагаемых производителями, минимум мощности больше в два раза. И тут попытка применения такого котла может привести к ситуации ещё худшей, чем описанная выше.

В топке горит ЖТ (солярка), все видели чёрный шлейф за непрогретым и неотрегулированным дизелем. И тут в продуктах неполного сгорания обильно выпадает сажа, она и несгоревшие продукты капитально засоряют камеру сгорания. И теперь новенький котёл нужно срочно чистить, чтобы не снизить КПД, и восстановить теплообмен. И ведь, подбери сначала правильно мощность котла, не было бы всех описанных проблем.

На практике, следует выбирать мощность котла немного ниже тепловых потерь дома. Популярность и практическое использование получили котлы с ЦОГВС, т. е. двухконтурные, греющие воду для отопления и горячего водоснабжения. И среди этих двух функций на ЦО требуемая мощность меньше, чем для ГВС. Безусловно, такой подход сделал выбор мощности котла сложнее.

Способ получения ГВС в 2-х контурном котле — проточный нагрев. Т. к. время контакта (нагрева) проточной воды незначительно, мощность нагревателя котла должна быть высокой. Даже у маломощных двухконтурных котлов система ГВС имеет 18 кВт мощности и это только минимум, дающий возможность нормально душ принять. Наличие модуляционной горелки в таком приборе даст возможность работы с минимумом мощности в 6кВт, почти равной тепловым потерям в 100 метровом доме с качественной термоизоляцией.

В реальной жизни, средние, за сезон отопления, потребности составят не более 3 кВт. Т. е. хотя ситуация и не идеальна, но приемлема. Способом понижения требуемой мощности системы ГВС является применение бака-накопителя для ГВС. И это очень похоже на одноконтурный котёл, оборудованный бойлером. Подключённый через теплообменник к котлу бойлер, имеет ёмкость не менее 100 литров. Это минимум, рассчитанный на несколько точек водоразбора и одновременное пользование ими.

Такая схема позволяет снизить мощность котла, совмещённого с водогреем. В итоге задача выполнена и мощности котла достаточно для компенсации тепловых потерь (ЦО) и ГВС (бойлер). На первый взгляд, в результате, на время работы котла на бойлер, в систему обогрева горячая вода не пойдёт и в доме упадёт температура. На самом деле, чтобы так случилось, котёл должен отключиться на 3 — 4 часа. Процесс замещения нагретой воды из бойлера холодной, происходит постепенно. Практика использования нагретой воды говорит, что даже слив половины объёма, а это 50 литров при температуре около 85 градусов по Цельсию и столько же холодной, чтобы пользоваться, ведёт к остатку в баке половины объёма горячей и столько же холодной. Время нагрева составит не более 25 минут. Поскольку за один раз в семье такой объём не потребляется, время нагрева бойлера будет значительно меньше.

Пример определения мощности котла

Примерная методика определения мощности газового котла из расчёта удельной его мощности (Руд) на 10 кв. м и с учётом условий климатических зон, отапливаемой площади — П.

0,7−0,9 — юг;
1,2−1,5 кВт — средняя полоса;
1,5−2,0 кВт — север

Мощность котла определяется Рк = (П*Руд)/10; где Руд = 1;

Объём воды в системе Осист = Рк*15; где на 15 л воды принят 1 кВт

Так для дома из примера с ЖТ котлом, на севере, расчёт будет выглядеть так:

Рк = 100*2/10 = 20 (кВт);

Осист = 20*15 = 300 (л)

teplo.guru

Как рассчитать мощность отопительного котла?

Централизованная система отопления доступна не во всех районах РФ, а в некоторых регионах стоимость услуг ЖКХ просто запредельна. Из-за этого в частных и многоквартирных домах монтируют автономные комплексы во главе с котлом. Выбор зависит от условий проживания (наличие или отсутствие газовой магистрали, электросетей и тому подобное) и бюджета на покупку. Но прежде чем приступить к поиску прибора, нужно провести расчет мощности котла.

Оглавление:

В процессе проектирования здания всегда участвуют инженеры-теплотехники, которые проводят комплекс сложных расчетов и подбирают оптимальные системы горячего водоснабжения (ГВС) и отопления. Но что делать, если нет возможности заказать профессиональную проектировку? Как правильно рассчитать мощность твердотопливного газового и электрического котла?

Расчет по площади дома

Задача отопления в том, чтобы не только нагреть помещение, но и в дальнейшем компенсировать теплопотери. Очень часто можно встретить устаревший вариант – расчет на квадратный метр жилья. То есть за аксиому принимается утверждение, что на 1 кв. м. площади при высоте потолка до 2,5 м требуется 100 Вт тепловой энергии. Полученный результат корректируется на удельный показатель мощности для разных климатических зон России (СНиП 23-01-99, СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»). Усреднено:

Для северных областей – 1,5-2.
В средней полосе – 1,2-1,5.
Южные регионы – 0,7-0,9.

Простейший расчет мощности котла отопления по площади проводится по формуле:

W = q * S, где:

q – это удельный коэффициент мощности для заданного региона;
S – общая площадь жилья.

Это верно для домов, построенных в 50-60 гг. прошлого века. Сейчас продавцы отопительного оборудования используют уточняющие поправки: запас в 15 и 20 % для одно- и двухконтурного.

Пример 1.

Московская область. Имеется дом кирпичный 1-этажный, общая площадь – 80 кв. м. Мощность = (80 * 100) * 1,2 = 9 600 Вт. Одноконтурный котел – 11,04 кВт, двухконтурный с приоритетом ГВС – 11,52.

Разумеется, подобный расчет нельзя назвать корректным, поскольку не учитываются реальные теплопотери дома с учетом его габаритов, материала и толщины ограждающих конструкций, наличия или отсутствия утепляющих слоев, формата окон и так далее. Есть еще один ключевой фактор, о котором редко упоминают продавцы – возможность саморегулирования. Современные газовые и электрические котлы управляются автоматикой, имеют предельные температуры включения и выключения и группу безопасности (защита от перегрева, «сухого» хода и прочее). Твердотопливные же чаще всего требуют постоянного наблюдения, все операции проводятся вручную. Термоаккумуляторы для излишков тепла устанавливают немногие, поэтому без постоянного контроля велик риск перегрева и выхода из строя всей системы. Для подобных котлов необходим тщательный расчет.

Теплопотери дома и мощность отопительного котла

Расчет термопотерь вполне можно сделать через специальные онлайн-программы или калькуляторы. Или самостоятельно по алгоритму, приведенному ниже. Корректный расчет ГВС и котла отопления зависит от того, сколько тепла в сутки теряется через стены, окна, пол, потолок, вентиляцию, а также примерного объема потребляемой горячей воды. Для вычисления первого фактора учитываются:

Сопротивление теплопередаче (R) каждой ограждающей конструкции.
Разница температур внутри и снаружи жилья.

В инженерной теплотехнике используется следующая формула для вычисления сопротивления термопередаче различных материалов:

R = ΔT / q, где:

q – количество тепла, теряемое 1 кв. м ограждающей конструкции (Вт/м²);
ΔT – разница между температурой в самую холодную неделю года и средней внутри помещения (°С). Как правило, в справочниках приводится ΔT = 50 °С (Тнаруж = -30 °С, Твнутр = +20 °С.).

Стандартные значения R для различных стеновых материалов и окон приведены в таблице:

Из таблиц очевидно, что, к примеру, приобретение электрического котла с запасом мощности 30 %, которые якобы должны компенсировать потери тепла через окно – лишняя трата денег. Двухкамерный стеклопакет теряет в 2 раза меньше тепла, чем обычное однорамное остекление, а это ежемесячная экономия более 50 кВт.

Точный расчет системы отопления частного дома включает корректировку на собственные данные в регионе или области. Формула немного видоизменяется:

R2 = R1 х ΔT2 / ΔT1, где:

R1 – теплопотери при ΔT = 50 °С;
R2 – теплопотери при ΔT по данным пользователя;
ΔT1 – норматив 50 °С;
ΔT2 – показатель, рассчитанный по вашим параметрам.

Пример 2.

Московская область. Имеется дом кирпичный 1-этажный, общая площадь – 80 кв. м, принудительная вентиляция. Подбирается электрический одноконтурный котел. Рассчитаем теплопотери для 1 комнаты со следующими характеристиками:

Площадь – 40 кв. м (8 * 5).
Количество наружных стен – 2 шт.
Высота потолка – 3 м.
Толщина стен – 76 см.
Окна (двойной стеклопакет) – 4 шт, 1,8 * 1,2.
Пол – настильный деревянный с утеплением.
Над потолком – чердачное нежилое помещение.
Требуемая температура внутри – +20 °С.
Предельная зимняя на улице – -30 °С.

1. Площадь наружных стен (без оконных проемов) S1 = (8 + 5) * 3 – 4 * (1,2 * 1,8) = 30,36 кв. м.

2. Площадь оконных проемов В2 = 4 * 1,2 * 108 = 8,64 м²

3. Площадь пола S3 и потолка S4 идентична = 40 кв. м.

4. Площадь внутренних стен не учитывается при расчете, так как теплопотерь нет.

5. Сопротивление теплопередаче для кирпичной стены: R = 50 / 0.592 = 84,46 м²*°C ⁄ Вт.

6. Термопотери для каждой поверхности:

Qстен = 30,36 * 84,46 = 2564,2 Вт
Qокон = 8.64 * 135 = 1166.4 Вт
Qпола =40 * 26 = 1040 Вт
Qпотолка = 40 * 35 = 1400 Вт
Qобщие = 6170,6 Вт

Таким образом, ежедневные суммарные утечки тепла 1 комнаты составляют 6,17 кВт в самую холодную погоду. Разумеется, чем выше температура воздуха снаружи, тем меньше потери. Если предположить, что полученный показатель идентичен для оставшейся площади дома, то примерная мощность электрического котла по объему помещения – 12,3 кВт.

Какие еще факторы влияют на выбор?

Специалисты рекомендуют корректировать расчет котла для отопления по уровню теплопотерь на величину запаса мощности – 15-30 %. Дело в том, что значительные утечки тепла происходят посредством вентиляции, особенно принудительной. Также возможны скачки напряжения в электроагрегатах, перепады давления воды и газа в магистралях для котлов, недостаточная или излишняя подача воздуха для поддержания горения в твердотопливных устройствах.

Добросовестные установщики систем всегда предупреждают – в паспорте котла указывается номинальная мощность. Эта величина порой значительно отличается от полезной (действительной) мощности. Дело в том, что редко какие котлы (кроме конденсационных) имеют КПД более 95 %. Газовые и твердо- или жидкотопливные агрегаты теряют до 20 % в процессе работы – они просто «улетают» в вытяжку или дымоход. Поясним на примере:

Поскольку вентиляция принудительная, требуемая мощность составляет: 12,3 + 20 % = 14,76 кВт.
Котел DAKON РТЕ-М 16: максимальная потребляемая мощность – 16,6, КПД = 99,1 %.
То есть, 16,6 – (100 – 99,1) % = 16,45 кВт. Такой котел обеспечит отопление в полном объеме, не выходя на предельные показатели в работе, и прослужит достаточно долго.
Если же выбирается газовый Ariston CLAS SYSTEM 15 CF 16,5 кВт с КПД = 91,2 %, то: 16,5 – (100 – 91,2) % = 15,04.
За счет вытяжки теряется еще до 20 %: 15,04 – 20 % = 12,03 кВт.

Очевидно, что эта модель не «потянет» наше помещение.

Зная расчетную мощность, несложно подобрать котел для двухконтурной системы – в паспорте всегда указывается планируемые показатели для каждого из контуров. Для твердотопливных котлов высокой мощности можно приобрести теплоаккумулятор, который отлично сохранит излишки выработанного тепла. Таким образом достигается оптимальный результат: достаточный уровень отопления и минимизация затрат.

termogurus.ru

teplo-ltd.ru

Как выбрать мощность котла для отопления частного дома

Как рассчитать мощность котла отопления

Общие моменты

Расчет мощности котла по площади

Учет высоты потолков

Учет региона проживания

Мощность двухконтурного котла

Особенности расчета производительности котла для квартир

Расчет по объему

Как подобрать мощность котла

Формула для расчёта мощности котла

Двухконтурные котлы для домов площадью до 200 м²

Двухконтурные котлы для домов площадью до 300 м²

Отопительные котлы для помещений до 1 тыс. м²

КПД отопительных котлов

Как рассчитать мощность газового котла отопления — пример проведения расчета + формулы

Какие величины используются при расчетах?

Стоит ли приобретать слишком мощный котел?

Газовый котел для домов стандартной конфигурации

Как учесть высоту потолков при расчетах?

Наш калькулятор для быстрого расчета

Как выбрать мощность котла

Как понять, подходит ли данный котел для отопления вашего дома?

Без математики — ни шагу.

Более высокий комфорт — более высокая мощность.

Теплопотери и мощность котла.

Модуляция не является идеальным решением.

Жидкотопливный котел не для маленького дома.

Центральное отопление -это только начало.

Мощность котла и горячая вода.

Почему не более мощный?

Как использовать избыток мощности котла?

Как выбрать мощность котла

Без математики — ни шагу.

Более высокий комфорт — более высокая мощность.

Теплопотери и мощность котла.

Жидкотопливный котел не для маленького дома.

Центральное отопление -это только начало.

Мощность котла и горячая вода.

Почему не более мощный?

Как использовать избыток мощности котла?

Как выбрать мощность котла для отопления частного дома

Типы котлов

Жидкотопливные

Твердотопливные

Газовые

Электрические

Расчет мощности

Расчет мощности с учетом особенностей оборудования

Дополнительные параметры расчета

Заключение

Как выбрать мощность котла

Без математики — ни шагу.

Более высокий комфорт — более высокая мощность.

Теплопотери и мощность котла.

Модуляция не является идеальным решением.

Жидкотопливный котел не для маленького дома.

Центральное отопление -это только начало.

Мощность котла и горячая вода.

Почему не более мощный?

Как использовать избыток мощности котла?

Расчет мощности котла, методики оценки требуемой мощности, чем чревата избыточная или недостаточная мощность отопительного прибора

Методика расчета тепловых потерь

Использование домовых коэффициентов

На что влияет мощность котла

Решение проблемы избытка мощности

Пример определения мощности котла

Как рассчитать мощность отопительного котла?

Какие еще факторы влияют на выбор?

Смотрите также

Заказать обратный звонок