Как рассчитать мощность котла для отопления дома

www.teplodvor.ru

Что влияет на расчетную мощность

Котел должен не только восполнять все тепловые потери конкретного здания или помещения, но и иметь определенный мощностный запас. Почему необходимо брать значение больше расчетного:

оборудование не должно работать на пределе возможностей — это приводит к преждевременному износу;
нужно учитывать вероятность аномальных температур;
для частного дома полезно учесть возможность расширения площади.

Некоторые покупатели не знают, в каких единицах исчисляется главный параметр газового оборудования, определяющий его производительность. Тепловая мощность аппаратов измеряется в киловаттах (кВт). Эта величина всегда указывается в техническом паспорте каждой модели.

Что влияет на теплопотери

Чтобы узнать, какая нужна производительность оборудования, помимо площади, нужно учесть и другие факторы:

климат в конкретном регионе;
объем жилого здания/квартиры;
степень утепления;
вероятные теплопотери.

При использовании турбированных аппаратов необходимо также учитывать количество энергии, затрачиваемой на нагрев воздуха.

Чтобы определить производительность котла, нужно сначала рассчитать теплопотери. Теплотехнический расчет отличается повышенной сложностью, так как учитывает огромное количество составляющих:

материалы, из которых возведены стены, перекрытия, кровля и т.д.;
тип разводки системы отопления;
наличие системы «теплый пол»;
бытовая техника, выделяющая тепло.

Профессионалы используют тепловизоры, а затем выполняют вычисления по сложным формулам. Понятно, что рядовому пользователю не придется разбираться в нюансах теплотехники — для них существуют доступные методики, позволяющие быстро и достаточно точно рассчитать оптимальную теплопроизводительность оборудования.

Какие существуют варианты расчета

Чтобы сделать правильный выбор газового оборудования, предлагаем воспользоваться тремя вариантами расчета:

Точный теплотехнический — не подходит для обычных потребителей, сложен и требует использования тепловизора.
На онлайн-калькуляторе — чтобы получить результат, пользователь вводит исходные данные в специальную программу: число окон, дверей, толщина стенок и другие сведения. На их основе программа выдает результат.

Вычисления вручную. Наиболее доступный способ узнать оптимальную теплопроизводительность нагревателя — воспользоваться элементарным отношением площади и мощности. Используется формула: 10 м² = 1 000 Вт. Такой простой вариант корректен для сооружений, характеризующихся средней степенью теплоизоляции и имеющих потолки высотой около 2,7 м.

Разработчики, рассчитывая мощностные характеристики отопительных аппаратов, часто учитывают объем помещений. В технической документации импортных моделей часто встречается параметр «обогрев в м³».

Расчет мощности котла с одним контуром

Выполнив простейший расчет для одноконтурного настенного или напольного котла с помощью соотношения: 10 кВт на 100 м², нужно увеличить расчетное значение на 15–20%.

Приведем пример вычислений. Нужно оборудовать дом площадью 80 м². Для его отопления понадобится аппарат на 9 600 Вт = 8 000 Вт + 20 %. Если в продаже нет точно подходящего варианта, следует взять модификацию с большей производительностью. Такой способ вычислений подходит только для аппаратов с одним контуром, без бойлера косвенного нагрева.

Расчет мощности котла с двумя контурами

Расчет производим на основе такого соотношения: 10 м² = 1 000 Вт + 20% (запас) + 20% (нагрев воды). Если дом имеет площадь 200 м², то искомая величина составит: 20 000 Вт + 40% = 28 000 Вт.

Определение мощности модели с бойлером

Сначала определяют нужный объем бойлера, чтобы он мог удовлетворить потребности домочадцев в горячей воде. Расход воды вычисляют, учитывая работу всех точек водозабора:

ванна — 8–9 л/мин;
душ — 9 л/мин;
туалет — 4 л/мин;
мойка — 4 л/мин.

В технической документации к бойлеру указано, какая требуется производительность котла, чтобы обеспечивать нагрев воды. Для бойлера на 200 л воды подойдет нагреватель мощностью примерно 30 кВт. Затем подсчитывают производительность, необходимую для отопления. Полученные результаты суммируют. В конце вычислений от полученного результата нужно отнять 20 %, так как нагрев воды для ГВС и отопления происходит одновременно.

Расчет мощности котла для типовых домов с учетом климатической зоны

Для домов, выстроенных по типовым проектам, применяют формулу: М = S*УМ/10, где

М/УМ — расчетная/удельная мощность, кВт;
S — площадь, м².

УМ зависит от региона, кВт:

юг — 0,7–0,9;
средняя полоса — 1,0–1,2;
Подмосковье — 1,2–1,5;
Север — 1,5–2,0.

Выполним вычисления для дома площадью 300 м², расположенного в Подмосковье: 300*1,3/10 = 39 кВт. Этот результат подходит для установки одноконтурных моделей. Чтобы высчитать мощность двухконтурного аппарата, необходимо увеличить итоговое число на 25%.

Нужна ли избыточная мощность

Не стоит покупать модель с производительностью, существенно превышающей максимальный показатель (с учетом надбавки 15—20%). Избыток приводит к негативным последствиям:

Высокая стоимость. Чем мощнее модель, тем она дороже. Нерационально приобретать технику, возможности которой не будут использованы.
Рост затрат на расходные элементы.
Низкая эффективность горелки — это повлияет на расход газа.
При минимальных нагрузках автоматика чаще выходит из строя.
Если оборудование не является оптимальным для конкретной площади, происходит ускоренный износ узлов и деталей.

Как подсчитать расходы

Зная мощностные характеристики оборудования, можно рассчитать расход газа. При вычислении учитывается КПД. Стандартные версии имеют КПД на уровне 92—93%, модели конденсационного типа — 108—109%. При 100-процентной теплоотдаче 10 кВт тепловой энергии вырабатываются после сгорания 1 м³ природного газа. Таким образом, для создания мощности в 10 кВт при КПД 92% расход топлива составит 1,12 м³, а при КПД 108% — 0,92 м³.

Рассчитывая объемы потребляемого топлива, учитывают производительность аппаратов. Модель на 10 кВт сжигает за час 1,12 м³ газа, а на 40 кВт — 4,48 м³. Производители часто указывают в технической документации среднее значение расхода топлива, но все-таки оно разное для каждой модели.

Чтобы узнать предстоящие затраты на отопление при использовании энергозависимых версий, необходимо также вычислить затраты на электроэнергию.

Как учесть высоту потолков

Вышеприведенные расчетные формулы подходят для зданий, высота потолков которых не превышает 3 метров. Если потолки выше, нужно использовать другие формулы: М = Q*К, где:

М — мощность расчетная, кВт;
Q — тепловые потери, кВт;
К — коэффициент запаса.

К = 1,15—2, или 15–20%.

Чтобы вычислить теплопотери, используют формулу:

Q = V*P*k/860, где:

V — объем помещений, м³;
Р — разница между значениями температур в доме и на улице, °C;
k — коэффициент рассеивания, зависящий от теплоизоляционных характеристик сооружения.

Величина коэффициента определяется видом сооружения:

не имеющие теплоизоляции: деревянные конструкции, строения из гофрированных железных листов, — 3,0—4,0;
с малой теплоизоляцией — 2,0—2,9;
со средней теплоизоляцией — 1—1,9;
с высокой теплоизоляцией — 0,6—0,9.

Если сооружение небольшое и имеет хорошие теплоизоляционные характеристики, большой производительности котла не потребуется. Бывает, что в продаже нет варианта с подходящими характеристиками. Тогда нужно брать вариант с теплопроизводительностью немного выше расчетного значения. Разница будет сглажена системами автоматического регулирования.

Онлайн-калькулятор

Самые передовые производители подумали о комфорте потребителей, поместив на своих сайтах онлайн-калькуляторы, позволяющие легко и быстро узнавать необходимую производительность газового оборудования. Для подсчета вносят следующие сведения:

температура, которую потребитель желает иметь в доме;
среднее значение температуры на улице в самую холодную неделю;
наличие горячего водоснабжения;
этажность;
высота потолков;
материал перекрытий;
толщина стен и материалы, из которых они возведены;
длина стен;
количество оконных проемов;
особенности окон — подробности конструкции;
габариты окон.

Заполнив поля, можно оперативно вычислить расчетное значение теплопроизводительности.

Настенные или напольные котлы выбрать

Выбор типа установки нагревателя зависит не только от предпочтений потребителя, но и от расчетной теплопроизводительности.

Настенные котлы, в отличие от напольных, имеют меньший мощностный диапазон. Они компактны, их можно разместить на кухне, чердаке, в подвале.

Напольные модели более громоздкие, их обычно устанавливают в отдельных помещениях. Настенные версии представлены мощностным диапазоном 12—36 кВт, производительность напольных моделей может достигать 160 кВт.

Функционал настенных и напольных версий отличается не сильно. Современные аппараты обоих типов предполагают ручное или автоматическое управление.

В квартиры, как правило, покупают настенные модели — они компактны и легко вписываются в интерьер кухни. Для отопления больших домов и коттеджей используют более мощные напольные нагреватели. Атмосферные версии устанавливают в отдельных, хорошо проветриваемых помещениях. К комнатам, в которых монтируются турбированные аппараты, требования гораздо ниже.

cosmo-frost.ru

На чем основывается расчет?

Расчет мощности котла отопления – это важный момент. Мощность, как правило, можно сравнить со всей теплоотдачей отопительной системы, которая будет обеспечивать дом с определенными размерами, с заданным количеством этажей, теплотехническими свойствами.

Чтобы обустроить одноэтажный загородный или частный дом, не понадобится совсем уж мощный котел отопления.

Так, в расчетах производительности котла для автономного дома площадь – это основной параметр, если рассматривать теплотехнику здания в соответствии с климатом региона. Так, площадь дома – это важнейший параметр, чтобы произвести расчет котла для отопления.

Характеристики, которые будут влиять на расчет

Те, кто хотят произвести расчет котла для отопления дома с максимальной точностью, могут использовать методику, которую предоставляет СНиП II-3-79. В данном случае профессиональные расчеты будут учитывать следующие факторы:

Среднестатистическая температура региона в самое холодное время.
Изоляционные свойства материалов, которые использовались для постройки ограждающих конструкций.
Вид разводки отопительного контура.
Соотношение площади несущих конструкций и проемов.
Отдельные сведения о каждой комнате.

Как рассчитать мощность котла отопления? Чтобы выполнить точнейшие расчеты, применяется даже такая информация, как данные о единицах бытовой и цифровой техники, — ведь все это тоже каким-то образом выделяет тепло в помещения.

Однако заметим, что не каждый владелец отопительной системы требует профессиональных расчетов – обычно принято приобретать автономные контуры отопления с приборами с запасом мощности.

Так, кпд котлов отопления может быть выше расчетных значений, тем более – они, как правило, округляются.

Что учитывается в обязательном порядке?

Как посчитать мощность котла отопления, какие данные должны присутствовать в обязательном порядке? Следует запомнить одно правило: каждые 10 кв.м коттеджа с изоляционными характеристиками, стандартным пределом высоты потолка (до 3 м) будут требовать примерно 1 кВт для отопления. К мощности котла, который предназначен для совместной работы в обогреве и горячем водоснабжении, нужно будет добавить не меньше 20%.

Автономные контур отопления, который имеет нестабильное давление в котле отопления, нужно будет снабдить прибором, чтобы его запас мощности был выше, чем расчетное значение не менее, чем на 15 процентов. К мощности котла, который обеспечивает отопление и горячее водоснабжение, требуется добавить 15%.

Учитываем теплопотери

Отметим, что независимо от того, рассчитывается ли мощность электрического котла, котла на газу, на дизеле или на дровах, — в любом случае, работу отопительной системы будут сопровождать потери тепла:

Необходимо проветривание помещений, однако если окна будут открыты постоянно, то дом потеряет около 15% энергии.
Если стены слабо утеплены, то уйдет 35% тепла.
Через оконные проемы будет уходить 10% тепла, а если рамы старого образца – то еще больше.
Если пол не утеплен, то в подвал или землю будет отдано 15% тепла.
Через крышу уйдет 25% тепла.

Перед тем, как расчитать котел отопления, следует учесть, что если имеет место хоть один из этих факторов, то следует отобразить это в расчетах.

Простейшая формула

Теплотехнические расчеты в любом случае должны будут быть округлены, а также увеличены для того чтобы обеспечить запас мощности. Именно поэтому для того, как определить мощность котла отопления, можно будет использовать очень простую формулу:

W = S*Wуд.

Здесь S – это общая площадь отапливаемого здания, которая учитывает жилые и бытовые комнаты в кВ.м.

W – это мощность отопительного котла, кВт.

Wуд. – это среднестатистическая удельная мощность, данный параметр применяется для расчетов с учетом определенной климатической зоны, кВт/кв.м. И стоит заметить, что данная характеристика основана на многолетнем опыте работы разных систем отопления в регионах. И когда мы умножаем площадь на этот показатель, то получим усредненное значение мощности. Его нужно будет корректировать на основе особенностей, которые перечислены выше.

Пример расчета

Рассмотрим пример, используя калькулятор мощности котла отопления. Природный газ выступает самым доступным топливом, которое используется в России. По этой причине оно настолько распространено и востребовано. Поэтому сделаем расчет мощности газового котла. А в качестве примера возьмем частный дом с площадью 140 кв.м. Территория – Краснодарский край. Также в примере учитываем, что наш котел будет обеспечивать не только отопление дома, но и сантехнические приборы водой. Расчеты будем делать для системы с естественной циркуляцией, давление здесь не будет поддерживаться насосом циркуляции.

Удельная мощность – 0.85 кВт/кв.м.

Так, 140 кв.м/10 кв.м = 14 – это промежуточный коэффициент расчетов. Он будет предусматривать условие, что на каждые 10 кв.м отапливаемых помещений потребуется 1 кВт тепла, которое будет давать котел.

14 * 0.85 = 11.9 кВт.

Мы получаем тепловую энергию, которая будет нужна дому, которые имеет стандартные теплотехнические свойства. Чтобы обеспечить горячее водоснабжение для душа, раковины – будем добавлять еще 20%.

11.9 + 11.9 * 0.2 = 14.28 кВт.

Мы не используем циркуляционный насос, поэтому нам следует помнить, что давление здесь может быть нестабильным. Поэтому мы должны добавить еще 15% для обеспечения запаса теплоэнергии.

14.28 + 11.9 * 0.15 = 16.07 кВт.

Также следует помнить, что будут некоторые утечки тепла. Именно поэтому мы должны округлить наш результат к большему значению. Таким образом, нам потребуется отопительный котел с мощностью минимум 17 кВт.

Как правило, расчет мощности котла отопления осуществляется еще на этапе проектирования здания. Ведь для того чтобы система отопления работала эффективно, требуются специфические условия – обустройство топочного помещения, снабжение помещений дымоходом и вентиляцией.

otoplenie-doma.org

Типичные ошибки при выборе котла

Правильный расчет мощности газового котла позволит не только сэкономить на расходных материалах, но и повысит КПД прибора. Оборудование, теплоотдача которого превышает реальные потребности в тепле, будет работать неэффективно, когда как недостаточно мощное устройство не сможет обогреть помещение должным образом.

Существует современное автоматизированное оборудование, которое самостоятельно регулирует подачу газа, что избавляет от нецелесообразных расходов. Но если такой котел выполняет свою работу на пределе возможностей, то уменьшаются сроки его эксплуатации, снижается КПД, быстрее изнашиваются детали, образовывается конденсат. Поэтому возникает необходимость расчетов оптимальной мощности.

Бытует мнение, что мощность котла зависит исключительно от площади поверхности помещения, и для любого жилища оптимальным будет расчет 100 Вт на 1 кв.м. Поэтому, чтобы подобрать мощность котла, например, на дом 100 кв. м, потребуется оборудование, вырабатывающее 100*10=10000 Вт или 10 кВт.

Такие расчеты в корне неверны в связи с появлением новых отделочных материалов, усовершенствованных утеплителей, которые снижают необходимость приобретения оборудования высокой мощности.

Осуществить расчет мощности газового котла отопления можно двумя способами – вручную или с использованием специальной программы Valtec, которая предназначена для профессиональных высокоточных расчетов.

Необходимая мощность оборудования напрямую зависит от теплопотерь помещения. Узнав показатель теплопотерь, можно высчитать мощность газового котла или любого другого отопительного прибора.

Что такое теплопотери помещения?

Любое помещение имеет определенные теплопотери. Тепло выходит из стен, окон, полов, дверей, потолка, поэтому задача газового котла – компенсировать количество выходящего тепла и обеспечить определенную температуру в помещении. Для этого необходима определенная тепловая мощность.

На теплопотери дома влияют следующие факторы.

Расположение дома. Каждый город имеет свои климатические особенности. В расчетах теплопотерь необходимо учитывать критическую отрицательную температуру, характерную для региона, а также среднюю температура и продолжительность отопительного сезона (для точных расчетов с использованием программы).
Расположения стен относительно сторон света. Известно, что в северной стороне располагается роза ветров, поэтому теплопотери стены, находящейся в этой области, будут наибольшими. В зимнее время с западной, северной и восточной стороны дует с большой силой холодный ветер, поэтому теплопотери этих стен будут выше.
Площадь отапливаемого помещения. От размеров помещения, площади стен, потолков, окон, дверей зависит количество уходящего тепла.
Теплотехника строительных конструкций. Любой материал имеет свой коэффициент теплового сопротивления и коэффициент теплоотдачи – способности пропускать через себя определенное количество тепла. Чтобы их узнать, необходимо воспользоваться табличными данными, а также применить определенные формулы. Информацию о составе стен, потолков, полов, их толщине можно найти в техническом плане жилья.
Оконные и дверные проемы. Размер, модификация двери и стеклопакетов. Чем больше площадь оконных и дверных проемов, тем выше теплопотери. Важно учитывать характеристики установленных дверей и стеклопакетов при расчетах.
Учет вентиляции. Вентиляция всегда существует в доме независимо от наличия искусственной вытяжки. Через открытые окна происходит проветривание помещения, движение воздуха создается при закрытии и открытии входных дверей, хождении людей из комнаты в комнату, что способствует уходу теплого воздуха из помещения, его циркуляции.

Зная вышеперечисленные параметры, можно не только вычислить тепловые потери дома и определить мощность котла, но и выявить места, нуждающиеся в дополнительном утеплении.

Формулы для расчета теплопотерь

Данные формулы можно использовать для расчета теплопотерь не только частного дома, но и квартиры. Перед началом вычислений необходимо изобразить план помещения, отметить расположение стен относительно сторон света, обозначить окна, дверные проемы, а также вычислить размеры каждой стены, оконных и дверных проемов.

При расчете теплопотерь используются две формулы – с помощью первой определяют величину теплосопротивления ограждающих конструкций, с помощью второй – теплопотери.

Для определения теплосопротивления используют выражение:

Здесь:

R – величина теплосопротивления ограждающих конструкций, измеряющееся в (м²*К)/Вт.
K – коэффициент теплопроводности материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция, измеряется в Вт/(м*K).
В – толщина материала, записывающаяся в метрах.

Коэффициент тепловой проводимости K является табличным параметром, толщина B берется из технического плана дома.

Также используется основная формула расчета теплопотерь

В выражении:

Q – теплопотери, измеряются в Вт.
S – площадь ограждающих конструкций (стен, полов, потолков).
dT – разность между желаемой температурой внутреннего помещения и внешней, измеряется и записывается в С.
R – значение теплового сопротивления конструкции, м²•С/Вт, которое находится по формуле выше.
L – коэффициент, зависящий от ориентированности стен относительно сторон света.

Имея под рукой необходимую информацию, можно вручную вычислить теплопотери того или иного здания.

Пример расчета тепловых потерь

В качестве примера высчитаем теплопотери дома, обладающего заданными характеристиками.

Исходя из плана, ширина конструкции составляет 10 м, длина — 12 м, высота потолков — 2.7 м, стены ориентированы на север, юг, восток и запад. В западной стене встроено 3 окна, два из них имеют габариты 1.5х1.7 м , одно — 0.6х0.3 м.

В южной стене встроены двери с габаритами 1.3х2 м, присутствует также небольшое окно 0.5х0.3 м. С восточной стороны располагаются два окна 2.1х1.5 м и одно 1.5х1.7 м.

Стены состоят из трех слоев:

обшивка стен ДВП (изоплита) снаружи и изнутри — 1.2 см каждая, коэффициент — 0.05.
стекловата, располагающейся между стенами, ее толщина 10 см и коэффициент — 0.043.

Тепловое сопротивление каждой из стен рассчитывается отдельно, т.к. учитывается расположение конструкции относительно сторон света, количество и площадь проемов. Результаты вычислений по стенам суммируются.

Пол многослойный, на всей площади выполнен по одной технологии, включает в себя:

обрезанную доску шпунтованную, ее толщина 3.2 см, коэффициент теплопроводности — 0.15 .
слой сухого выравнивания ДСП толщиной 10 см и коэффициентом 0.15.
утеплитель – минеральную вату толщиной 5 см, коэффициент 0.039.

Допустим, что ухудшающих теплотехнику люков в подвал и подобных отверстий пол не имеет. Следовательно, расчет производится для площади всех помещений по единой формуле.

Потолки выполнены из:

деревянных щитов 4 см с коэффициентом 0.15.
минеральной ваты 15 см, ее коэффициент — 0.039.
паро-, гидроизоляционного слоя.

Предположим, что у потолочного перекрытия тоже нет выхода на чердак над жилым или хозяйственным помещением.

Дом располагается в Брянской области, в городе Брянск, где критическая отрицательная температура составляет -26 градусов. Опытным путем установлено, что температура земли составляет +8 градусов. Желаемая температура в помещении + 22 градуса.

Вычисление тепловых потерь стен

Чтобы найти общее тепловое сопротивление стены, сперва необходимо вычислить тепловое сопротивление каждого ее слоя.

Слой стекловаты имеет толщину 10 см. Эту величину необходимо перевести в метры, то есть

Получили значение В=0.1. Коэффициент теплопроводности теплоизоляции – 0.043. Подставляем данные в формулу теплового сопротивления и получим:

R_стекл=0.1/0.043=2.32

По аналогичному примеру, рассчитаем сопротивление к теплу изоплиты:

R_изопл=0.012/0.05=0.24

Общее тепловое сопротивление стены будет равно сумме теплового сопротивления каждого слоя, учитывая, что слоя ДВП у нас два.

R=R_стекл+2*R_изопл=2.32+2*0.24=2.8

Определив общее тепловое сопротивление стены, можно найти тепловые потери. Для каждой стены они высчитываются отдельно. Рассчитаем Q для северной стены.

Исходя из плана, северная стена не имеет оконных отверстий, ее длина – 10 м, высота – 2.7 м. Тогда площадь стены S вычисляется по формуле:

S_{сев.стен}=10*2.7=27

Рассчитаем параметр dT. Известно, что критическая температура окружающей для Брянска — -26 градусов, а желаемая температура в помещении — +22 градуса. Тогда

dT=22-(-26)=48

Для северной стороны учитывается добавочный коэффициент L=1.1.

Сделав предварительные расчеты, можно использовать формулу для расчета теплопотерь:

Q_{сев.стены}=27*48*1.1/2.8=509 (Вт)

Рассчитаем теплопотери для западной стены. Исходя из данных, в нее встроено 3 окна, два из них имеют габариты 1.5х1.7 м и одно — 0.6х0.3 м. Высчитаем площадь.

S_{зап.стены1}=12*2.7=32.4.

Из общей площади западной стены необходимо исключить площадь окон, ведь их теплопотери будут другими. Для этого нужно рассчитать площадь.

S_окн1=1.5*1.7=2.55

S_окн2=0.6*0.4=0.24

Для расчетов теплопотерь будем использовать площадь стены без учета площади окон, то есть:

S_{зап.стены}=32.4-2.55*2-0.24=25.6

Для западной стороны добавочный коэффициент равен 1.05. Полученные данные подставляем в основную формулу расчета теплопотерь.

Q_{зап.стены}=25.6*1.05*48/2.8=461.

Аналогичные расчеты делаем для восточной стороны. Здесь располагаются 3 окна, одно имеет габариты 1.5х1.7 м, два других – 2.1х1.5 м. Вычисляем их площадь.

S_окн3=1.5*1.7=2.55

S_окн4=2.1*1.5=3.15

Площадь восточной стены равна:

S_{вост.стены1}=12*2.7=32.4

Из общей площади стены вычитаем значения площади окон:

S_{вост.стены}=32.4-2.55-2*3.15=23.55

Добавочный коэффициент для восточной стены -1.05. Исходя из данных, вычисляем тепловые потери восточной стены.

Q_{вост.стены}=1.05*23.55*48/2.8=424

На южной стене располагается дверь с параметрами 1.3х2 м и окно 0.5х0.3 м. Высчитываем их площадь.

S_окн5=0.5*0.3=0.15

S_двер=1.3*2=2.6

Площадь южной стены будет равна:

S_{южн.стены1}=10*2.7=27

Определяем площадь стены без учета окон и дверей.

S_{южн.стены}=27-2.6-0.15=24.25

Вычисляем теплопотери южной стены с учетом коэффициента L=1.

Q_{южн.стены}=1*24.25*48/2.80=416

Определив теплопотери каждой из стен, можно найти их общие тепловые потери по формуле:

Q_стен=Q_{южн.стены}+Q_{вост.стены}+Q_{зап.стены}+Q_{сев.стены}

Подставив значения, получим:

Q_стен=509+461+424+416=1810 Вт

В итоге потери тепла стен составили 1810 Вт в час.

Расчет тепловых потерь окон

Всего в доме 7 окон, три из них имеют габариты 1.5х1.7 м, два — 2.1х1.5 м, одно — 0.6х0.3 м и еще одно — 0.5х0.3 м.

Окна с габаритами 1.5х1.7 м представляет собой профиль ПВХ двухкамерный c И-стеклом. Из технической документации можно узнать, что его R=0.53. Окна с габаритами 2.1х1.5 м двухкамерные с аргоном и И-стеклом, имеют тепловое сопротивление R=0.75, окна 0.6х0.3 м и 0.5х0.3 — R=0.53.

Площадь окон была вычислена выше.

S_окн1=1.5*1.7=2.55

S_окн2=0.6*0.4=0.24

S_окн3=2.1*1.5=3.15

S_окн4=0.5*0.3=0.15

Также важно учитывать ориентацию окон относительно сторон света.

Рассчитаем тепловые потери западных окон, учитывая коэффициент L=1.05. На стороне располагаются 2 окна с габаритами 1.5х1.7 м и одно с 0.6х0.3 м.

Q_окн1=2.55*1.05*48/0.53=243

Q_окн2=0.24*1.05*48/0.53=23

Итого общие потери западных окон составляют

Q_{зап.окон}=243*2+23=509

В южной стороне располагается окно 0.5х0.3, его R=0.53. Вычислим его теплопотери с учетом коэффициента 1.

Q_{юж.окон}=0.15*48*1/0.53=14

На восточной сторон располагается 2 окна с габаритами 2.1х1.5 и одно окно 1.5х1.7. Рассчитаем тепловые потери с учетом коэффициента L=1.05.

Q_окн1=2.55*1.05*48/0.53=243

Q_окн3=3.15*1.05*48/075=212

Суммируем тепловые потери восточных окон.

Q_{вост.окон}=243+212*2=667.

Общие теплопотери окон будут равны:

Q_окон=Q_{вост.окон}+Q_{юж.окон}+Q_{зап.окон}=667+14+509=1190

Итого через окна выходит 1190 Вт тепловой энергии.

Определение теплопотерь дверей

В доме предусмотрена одна дверь, она встроена в южную стену, имеет габариты 1.3х2 м. Исходя из паспортных данных, теплопроводность материала двери составляет 0.14, ее толщина — 0.05 м. Благодаря этим показателям можно вычислить тепловое сопротивление двери.

R_двери=0.05/0.14=0.36

Для расчетов понадобиться вычислить ее площадь.

S_двери=1.3*2=2.6

После расчета теплового сопротивления и площади можно найти теплопотери. Дверь располагается с южной стороны, поэтому используем дополнительный коэффициент 1.

Q_двери=2.6*48*1/0.36=347.

Итого, через дверь выходит 347 Вт тепла.

Вычисление теплового сопротивления пола

По технической документации, пол многослойные, по всей площади выполнен одинаково, имеет габариты 10х12 м. Вычислим его площадь.

S_пола=10*12=210.

В состав пола входят доски, ДСП и утеплитель.

Тепловое сопротивление необходимо вычислить для каждого слоя пола отдельно.

R_досок=0.032/0.15=0.21

R_дсп=0.01/0.15= 0.07

R_{утеплит}=0.05/0.039=1.28

Общее теплосопротивления пола составляет:

R_пола=R_досок+R_дсп+R_{утеплит}=0.21+0.07+1.28=1.56

Учитывая, что зимой температура земли держится на отметке +8 градусов, то разность температур будет равна:

dT=22-8=14

Используя предварительные расчеты, можно найти тепловые потери дома через пол.

При расчете тепловых потерь пола принимаем во внимание коэффициент L=1.

Q_пола=210*14*1/1.56=1885

Общие теплопотери пола составляют 1885 Вт.

Расчет теплопотерь через потолок

При расчете тепловых потерь потолка учитывается слой минеральной ваты и деревянные щиты. Паро-, гидроизоляция не участвует в процессе теплоизоляции, поэтому ее во внимание не берем. Для расчетов нам понадобиться найти тепловое сопротивление деревянных щитов и слоя минеральной ваты. Используем их коэффициенты теплопроводности и толщину.

R_{дер.щит}=0.04/0.15=0.27

R_{мин.вата}=0.05/0.039=1.28

Общее теплосопротивление будет равно сумме R_{дер.щит} и R_{мин.вата}.

R_кровли=0.27+1.28=1.55

Площадь потолка такая же, как и пола.

S _{потолка} = 120

Далее производится подсчет тепловых потерь потолка, учитывая коэффициент L=1.

Q_{потолка}=120*1*48/1.55=3717

Итого через потолок уходит 3717 Вт.

Чтобы определить общие теплопотери дома, необходимо сложить теплопотери стен, окон, двери, потолка и пола.

Q_общ=1810+1190+347+1885+3717=8949 Вт

Чтобы обогреть дом с указанными параметрами необходим газовый котел, поддерживающий мощность 8949 Вт или около 10 кВт.

Определение теплопотерь с учетом инфильтрации

Инфильтрация — естественный процесс теплообмена между внешней средой, который происходит во время движения людей по дому, при открытии входных дверей, окон.

Для расчета теплопотерь на вентиляцию можно использовать формулу:

Q_инф=0.33*K*V*dT

В выражении:

K — расчетная кратность воздухообмена, для жилых комнат используют коэффициент 0.3, для помещений с обогревом — 0.8, для кухни и санузла — 1.
V — объем помещения, рассчитывается с учетом высоты, длины и ширины.
dT — разница температур между окружающей средой и жилой дома.

Аналогичную формулу можно использовать в случае, если в помещении установлена вентиляция.

Высота помещения — 2.7 м, ширина — 10 м, длина — 12 м. Зная эти данные, можно найти его объем.

V=2.7х10х12=324

Разность температур будет равна

dT=48

В качестве коэффициента K берем показатель 0.3. Тогда

Q_инф=0.33*0.3*324*48=1540

К общему расчетному показателю Q необходимо добавить Q_инф. В итоге

Q_общ=1540+8949=10489.

Итого с учетом инфильтрации теплопотери дома составят 10489 Вт или 10.49 кВт.

Расчет мощности котла

При расчете мощности котла необходимо использовать коэффициент запаса 1.2. То есть мощность будет равна

Здесь:

Q — теплопотери здания.
k — коэффициент запаса.

В нашем примере подставим Q=9237 Вт и вычислим необходимую мощность котла.

W=10489*1.2=12587 Вт.

С учетом коэффициента запаса необходимая мощность котла для обогрева дома 120 м² равна примерно 13 Вт.

Выводы и полезное видео по теме

В данном видео можно узнать, как рассчитать теплопотери дома и мощность котла с использованием программы Valtec.

Грамотный расчет теплопотерь и мощности газового котла по формулам или программными методам позволяет определить с высокой точностью необходимые параметры оборудования, что позволяет исключить необоснованные расходы на топливо.

sovet-ingenera.com

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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

Корректируем расчеты – дополнительные моменты

На практике жилье со средними показателями встречается не так уж часто, поэтому при расчетах системы учитываются дополнительные параметры. Об одном определяющем факторе – климатической зоне, регионе, где будет использоваться котел, речь уже шла. Приведем значения коэффициента W_уд для всех местностей:

средняя полоса служит эталоном, удельная мощность составляет 1–1,1;
Москва и Подмосковье – результат умножаем на 1,2–1,5;
для южных регионов – от 0,7 до 0,9;
для северных областей она поднимается до 1,5–2,0.

В каждой зоне наблюдаем определенный разброс значений. Поступаем просто – чем южнее местность в климатической зоне, тем ниже коэффициент; чем севернее, тем выше.

Приведем пример корректировки по регионам. Предположим, что дом, для которого рассчеты проводились раньше, расположен в Сибири с морозами до 35°. Берем W_удравное 1,8. Тогда полученное число 12 умножаем на 1,8, получаем 21,6. Закругляем в сторону большего значения, выходит 22 киловатта. Разница с первоначальным результатом почти вдвое, а ведь учитывалась всего одна поправка. Так что корректировать расчеты необходимо.

Кроме климатических условий регионов, для точных расчетов учитываются и другие поправки: высота потолка и теплопотери здания. Среднестатистическое значение высоты потолков – 2,6 м. Если высота значительно отличается, высчитываем значение коэффициента – фактическую высоту делим на среднюю. Предположим, высота потолка в здании из ранее рассматриваемого примера 3,2 м. Считаем: 3,2/2,6=1,23, округляем, выходит 1,3. Выходит, для обогрева дома в Сибири площадью 120 м² с потолками 3,2 м требуется котел 22 кВт×1,3=28,6, т.е. 29 киловатт.

Также очень важно для правильных расчетов принимать во внимание теплопотери здания. Тепло теряется в любом доме, независимо от его конструкции и вида топлива. Через слабо утепленные стены может уйти 35% теплого воздуха, через окна – 10% и больше. Неутепленный пол заберет 15%, а крыша – все 25%. Даже один из этих факторов, если он присутствует, следует принимать во внимание. Используют специальное значение, на которое умножают полученную мощность. Он имеет такие показатели:

для кирпичного, деревянного или дома из пеноблоков, которому более 15 лет, с хорошим утеплением, К=1;
для других домов с неутепленными стенами К=1,5;
если у дома, кроме неутепленных стен, не утеплена крыша К=1,8;
для современного утепленного дома К=0,6.

Вернемся к нашему примеру для расчетов – дому в Сибири, для которого по нашим расчетам понадобится нагревательное устройство мощностью 29 киловатт. Предположим, что это современный дом с утеплением, тогда К= 0,6. Подсчитываем: 29×0,6=17,4. Добавляем 15–20%, чтобы иметь запас на случай экстремальных морозов.

Итак, мы рассчитали требуемую мощность теплогенератора, используя следующий алгоритм:

1. Узнаем общую площадь отапливаемого помещения и делим на 10. Число удельной мощности при этом игнорируется, нам нужны средние исходные данные.
2. Учитываем климатическую зону, где находится дом. Ранее полученный результат умножаем на коэффициентый показатель региона.
3. Если высота потолка отличается от 2,6 м, учитываем и это. Узнаем коэффициентное число, поделив фактическую высоту на стандартную. Мощность котла, полученную с учетом климатической зоны, умножаем на это число.
4. Делаем поправку на теплопотери. Предыдущий результат умножаем на коэффициентный показатель теплопотерь.

Выше речь шла исключительно о котлах, которые используются исключительно для отопления. Если прибор используется для нагрева воды, рассчетную мощность следует увеличить на 25%. Обращаем внимание, что резерв для подогрева рассчитывается после коррекции с учетом климатических условий. Полученный после всех расчетов результат довольно точный, его можно использовать для выбора любого котла: газового, на жидком топливе, твердотопливного, электрического.

obustroen.ru

Как подобрать мощность котла на газе

Расчет мощности газового котла отопления от площади, осуществляется тремя разными способами:

Точные теплотехнические расчеты выполняются только после аудита здания на предмет возможных теплопотерь. Для исследования, используют тепловизор. Учитывается месторасположение отапливаемого здания. Вычисления выполняют по сложным теплотехническим формулам.
1. Минус решения – затраты на оплату услуг специалиста.
2. Преимущество – максимально точные результаты вычислений.
Онлайн – калькулятор – подсчеты выполняются посредством специальной программы. Для получения результатов потребуется ввести данные о теплоизоляции, общем количестве оконных и дверных проемов, толщине стен и т.п.
Использование онлайн калькулятора, оптимальное решение при расчетах котельного оборудования для бытовых нужд. С его помощью, подбирают теплогенератор с наименьшей погрешностью по производительности, без материальных затрат.
Самостоятельные подсчеты на квадратные метры отапливаемого помещения. Чтобы высчитать рабочие параметры, не обязательно пользоваться сложными вычислениями и онлайн калькуляторами.
Произвести расчет соотношения необходимой мощности газового котла, относительно площади помещения, можно самому, не прибегая к услугам специалистов, без программного обеспечения. Вычисления выполняют по формуле 1 кВт = 10 м². Выбор газового котла с помощью данных расчетов, подходит для помещений со средней степенью теплоизоляции, высотой потолков 2,7 м.

Европейские производители, нередко рассчитывают производительность котельного оборудования от объема помещения. Поэтому, в технической документации, указывается возможность обогрева в м³. Этот фактор учитывают при выборе агрегата, изготовленного в странах ЕС.

Расчет одноконтурного котла отопления

Как уже замечалось выше, самостоятельные подсчеты рабочих параметров отопительного оборудования, выполняют по формуле 1 кВт =10 м². К полученному результату, добавляют 15-20% запаса, благодаря чему, теплогенератор, даже в сильные морозы, не работает на полную нагрузку, что продлевает срок его эксплуатации.

Для примера, можно подсчитать, какая производительность необходима для газовой котельной в частном доме:

Для 60 м² – удовлетворить потребность в тепле сможет агрегат на 6 кВт + 20% = 7,5 киловатт. Если нет модели с подходящим типоразмером производительности, предпочтение отдают отопительному оборудованию с большим значением мощности.
Подобным образом выполняют подсчеты для 100 м² – необходимая мощность котельного оборудования, 12 кВт.
Для отопления 150 м² нужен газовый котел, мощностью 15 кВт + 20% (3 киловатта) = 18 кВт. Соответственно, для 200 м², требуется котел на 22 кВт.

Данные вычисления подходят исключительно для одноконтурных моделей, не подключенных к бойлеру косвенного нагрева.

Как рассчитать мощность двухконтурного котла

Формула расчета требуемой мощности двухконтурного газового котла по площади отопления и точек водоразбора ГВС, следующая, 10 м² = 1 кВт +20% (запаса мощности) + 20% (на нагрев воды). Получается, что к высчитанной производительности, добавляют сразу 40%.

Мощность двухконтурного газового котла для отопления и нагрева горячей воды для 250 м², составит 25 кВт + 40% (10 киловатт) = 35 кВт. Вычисления подходят для двухконтурного оборудования. Для подсчета производительности одноконтурного агрегата, подключенного к бойлеру косвенного нагрева, используют другую формулу.

Расчет мощности бойлера косвенного нагрева и одноконтурного котла

Чтобы рассчитать необходимую мощность одноконтурного газового котла с бойлером косвенного нагрева, необходимо выполнить следующие действия:

Определить какой объем бойлера будет достаточным, чтобы обеспечить потребности жильцов дома.
В технической документации к накопительной емкости, указана необходимая производительность котельного оборудования, чтобы поддерживать нагрев горячей воды, без учета необходимого тепла на отопление. Бойлер на 200 литров, в среднем потребует около 30 кВт.
Высчитывается производительность котельного оборудования, требуемая для отопления дома.

Полученные цифры складываются. От результата отнимается сумма, равная 20%. Это необходимо сделать по той причине, что, нагрев не будет одновременно работать на отопление и ГВС. Расчет тепловой мощности одноконтурного отопительного котла, с учетом внешнего нагревателя воды для горячего водоснабжения, делается с учетом этой особенности.

Какой запас мощности должен быть у газового котла

Запас производительности рассчитывается в зависимости от конфигурации отопительного оборудования:

Для одноконтурных моделей, запас составляет около 20%.
Для двухконтурных агрегатов, 20%+20%.
Котлы с подключением к бойлеру косвенного нагрева – в конфигурации накопительной емкости, указан необходимый дополнительный запас производительности.

Указанный запас мощности, действителен для помещений до 300 м². Дома с большей площадью требуют проведения грамотных теплотехнических расчетов.

Расчет потребности газа, исходя из мощности котла

Формула расчёта расхода газа, в зависимости от мощности используемого котла, принимает во внимание КПД отопительного оборудования. У стандартных моделей классического отопительных теплогенераторов, коэффициент полезного действия составит 92%, у конденсационных до 108%.

На практике, это означает, что 1 м³ газа, равен 10 кВт тепловой энергии, при условии 100% теплоотдачи. Соответственно, при КПД 92%, затраты топлива составят 1,12 м³, а при 108% не более 0,92 м³.

Методика расчета объема потребленного газа учитывает производительность агрегата. Так, 10 кВт прибор отопления, в течение часа, спалит 1,12 м³ топлива, 40 кВт агрегат, 4,48 м³. Данную зависимость потребления газа от мощности котельного оборудования, учитывают при сложных теплотехнических расчетах.

Соотношение также заложено в онлайн калькуляторы рассчитывающие затраты на отопление. Производители нередко указывают средний расход газа для каждой выпускаемой модели.

Чтобы полностью подсчитать приблизительные материальные затраты на отопление, потребуется рассчитать потребление электроэнергии в энергозависимых котлах отопления. На данный момент, котельное оборудование, работающее на магистральном газе, являются наиболее экономичным способом обогрева.

Для отапливаемых зданий большой площади, вычисления осуществляют исключительно после проведения аудита на предмет теплопотерь здания. В остальных случаях, при вычислениях пользуются специальными формулами или онлайн сервисами.

avtonomnoeteplo.ru

Зачем рассчитывать, если можно взять самый мощный?

Если вы не привыкли считать свои деньги, и их у вас куры не клюют, то тогда смело можете не читать дальше и отправиться выбирать самый мощный котёл из имеющихся в продаже. Но не забывайте: куры, говорят, очень смешливые птицы, как бы не получилось им на смех!

Если мощность котла превышает потребности, то, конечно, свою функцию отопления здания и приготовления горячей воды он выполнять будет. Но, во-первых, стоимость котельного оборудования зависит от мощности. Поэтому, совершая покупку без предварительных расчётов, вы заведомо зря потратите больше денег.

Не хотите считать финансовые потери — правильно рассчитайте мощность котла

Во-вторых, излишняя мощность, превышающая потребности восполнения тепловых потерь здания, приводит к повышенной нагрузке на всю гидравлическую систему. Излишняя нагрузка ведёт к несбалансированной работе системы, сбоям в автоматике и в конечном итоге — к быстрому выходу оборудования из строя.

Частично с этой проблемой можно справиться, если котёл оборудован многоступенчатой модуляционной горелкой, когда сила горения пламени регулируется в зависимости от запрашиваемой мощности. Другой вариант — установка гидравлической стрелки в системе, возможно, в дополнение к многоступенчатой горелке.

Горелка газового котла

Но так вопрос решается только отчасти: если разница между необходимой и вырабатываемой мощностью значительна, то модуляционная горелка не будет срабатывать в многоступенчатом режиме. Следовательно, работа котла будет импульсной, как и у оборудования с одноступенчатой горелкой.

В-третьих, горелка мощного котла, нагрев теплоноситель, слишком быстро отключается, топливо не успевает полностью прогореть, а дымоход прогреться. В результате получим повышенное осаждение сажи в дымоходе и на теплообменнике (необходимость частой чистки), а также образование излишнего конденсата. И всё те же возможные сбои в работе системы отопления.

Какие параметры влияют на выбор котла

Кроме финансового вопроса и вида доступного топлива, основной параметр при выборе отопительного котла — это его мощность. То есть какое количество тепла он вырабатывает, и хватит ли этого тепла для отопления дома и подготовки горячей воды, если ГВС (горячее водоснабжение) тоже возлагается на этот котёл.

Что же влияет на способность отопительного оборудования обогревать дом?

Теплопотери

Самый главный параметр, от которого зависит, будет ли в доме комфортная температура, это теплопотери здания. Каким бы котёл ни был мощным и имеющим высокий КПД, если дом не утеплён, то комфорта в нём не жди.

Теплопотери — это тепло, которое теряется, «просачиваясь» через систему вентиляции и ограждающие конструкции: стены, крышу, фундамент, окна и двери.

Больше всего тепла утекает через крышу и систему вентиляции, включая дымоходы: примерно по 25-30%. Через наружные стены и окна теряется 10-15%, примыкание фундамента к грунту уносит тоже около 15%, на пол первого этажа и неотапливаемый подвал приходится ещё 10-15%. Поэтому задача утепления строения тесно связана с выбором отопительного оборудования: лучше утеплите — меньшей мощности потребуется котёл.

Оценка теплопотерь здания на экране тепловизора

Расчёт теплопотерь сложен. В вычислениях используются значения толщин ограждающих конструкций с учётом всех применённых материалов, разница между наружной и внутренней температурой, климатические параметры региона строительства, сила и направление преобладающих ветров, инсоляция и ещё много других критериев.

Полученное значение теплопотерь в киловаттах и есть то количество теплоты, которое должен выработать котёл — его мощность. В идеальном случае потери тепла дома должны полностью компенсироваться теплом, вырабатываемым отопительным оборудованием.

Площадь и объём

Второй по значимости параметр — это площадь дома. Даже неспециалисту понятно, что для отопления маленького дачного домика и просторного коттеджа требуется оборудование разной мощности. Но кроме площади важен и объём воздуха в помещениях: если высота потолков в комнатах значительно больше стандартных 2700 мм, то и отопительный прибор понадобится более внушительный.

Для маленького и большого домов — котлы разной мощности

Помимо размеров помещения, важно учитывать площадь остекления. Если в доме большие панорамные окна, это тоже нужно иметь в виду при выборе котла. Имеет значение и то, какие конечные отопительные приборы будут использоваться, например, радиаторы отопления или тёплые полы.

Упрощённая схема расчёта мощности котла

На практике часто используют упрощённую схему теплотехнических расчётов, основанную на площади здания. Если строение имеет стандартное утепление стен и других ограждающих конструкций, то есть у него расчётные теплопотери, то принимается, что для отопления каждых 10 квадратных метров помещения требуется 1 кВт мощности.

Для коррекции расчётов под разные региональные климатические условия используются коэффициенты:

для средней полосы России — 1-1,5;
для северных районов — 1,5-2;
для южных районов — 0,7-0,9.

Кроме региона в упрощённых расчётах можно учесть объём прогреваемого воздуха, то есть высоту потолков. Если в вашем доме потолки выше стандартных 2700 мм, то поправочный коэффициент вычисляется делением фактической высоты потолка на стандартную.

На случай сильных аномальных морозов при расчётах добавляем запас мощности в 10%, а если котёл ещё и горячую воду греет, то плюсуем дополнительно 25%.

Посчитаем на конкретных примерах

Чтобы проще понять методику расчётов необходимой мощности котла, рассмотрим конкретный пример. Допустим, мы имеем кирпичный дом со стенами толщиной в два кирпича, расположенный в Калужской области.

Площадь дома — 160 квадратных метров. Высота потолков в комнатах больше стандартной — 3500 мм. И котёл, помимо системы отопления, предполагается ещё использовать и для ГВС.

Кирпичный дом, зима

Итак, приступим к расчётам. Наш дом с кирпичными стенами толщиной 500 мм (в два кирпича). Согласно строительным нормам, эти стены имеют стандартные теплопотери. Предположим, что прочие ограждающие конструкции тоже выполнены с учётом стандартных требований. Делим площадь дома на десять (160/10=16) и получаем, что для отопления требуется котёл мощностью в 16 кВт. Теперь используем все коэффициенты и поправки.

Так как Калужская область — это средняя полоса России, то будем использовать коэффициент 1. Наши потолки выше стандартных, поэтому рассчитаем поправочный коэффициент: 3500/2700=1,29. Округлим до первой цифры после запятой, получаем 1,3. Применяем коэффициенты: 16 кВт*1*1,3=20,8 кВт. Округляем в большую сторону до 21 кВт.

Так как котёл будет, кроме отопления, нагревать и горячую воду, прибавим ещё 25%: 21+5,3=26,3 кВт. На аномальные зимние температуры добавляем ещё 10%: 26,3+2,1=28,4 кВт. Округляем и смотрим, у какой модели котлов значение мощности наиболее совпадает с расчётным.

Чтобы окончательно разобраться, рассмотрим ещё один пример.

Зима

Бревенчатый дом в Псковской области. Площадь дома — 72 квадратных метра, высота потолков — 2500 мм. Дом построен из бревна толщиной не менее 220 мм. Для нагрева воды котёл использовать не предполагается.

Если в качестве материала для стен используется не кирпич, то соотносим теплопроводность имеющихся конструкций с аналогичным параметром кирпичной стены толщиной 500 мм. Стены нашего дома соответствуют стандартной теплопроводности кирпичной стены в два кирпича. Бревенчатый дом, учитывая толщину бревна, даже теплее кирпичного (дерево имеет теплопроводность ниже, чем у кирпича). Но так как дом старый, то посчитаем, что с точки зрения теплопотерь, они одинаковы.

Хотя Псковская область и относится к средней полосе, но это всё-таки её север, поэтому будем использовать региональный коэффициент 1,5. Итак, 72/10=7,2 кВт, 7,2*1,5=10,8 кВт.

Так как потолки в доме ниже стандартных, то поправочный коэффициент использовать не будем, как и прибавлять 25% на ГВС. Учтём только возможные сильные морозы: 10% это 1,08 кВт. Значит, нам потребуется приобрести котёл мощностью не ниже 12 кВт.

Подберите правильно отопительное оборудование

Приведённая выше упрощённая схема расчётов мощности оправдывает себя в подборе отопительного оборудования только для типовых проектов отдельно стоящих домов. Если ваш дом блокированный, часть таунхауса или это квартира, то расчёты будут другими, ведь соседи сбоку, снизу или сверху уменьшают теплопотери помещений. Также потребуются отдельные теплотехнические расчёты, если дом выстроен по индивидуальному проекту.

7dach.ru