Мощность котла

Чтобы обеспечить комфортную температуру на протяжении всей зимы котел отопления должен выдавать такое количество тепловой энергии, которое необходимо для восполнения всех потерь тепла здания/помещения. Плюс к этому необходимо иметь еще и небольшой запас мощности на случай аномальных холодов или расширения площадей. О том, как рассчитать требуемую мощность и поговорим в этой статье.

Для определения производительности отопительного оборудования нужно в первую очередь определить потери тепла здания/помещения. Такой расчет называется теплотехническим. Это один из самых сложных расчетов в отрасли, так как требуется учесть много составляющих.

Безусловно, на величину теплопотерь, влияют материалы, которые использовались при возведении дома. Потому учитываются стройматериалы, из которых изготовлен фундамент, стены, пол, потолок, перекрытия, чердак, кровля, оконные и дверные проемы. Принимается во внимание тип разводки системы и наличие теплых полов. В некоторых случаях считают даже наличие бытовой техники, которая во время работы выделяет тепло. Но совсем не всегда требуется такая точность. Есть методики, которые позволяют быстро прикинуть требуемую производительность отопительного котла, не погружаясь в дебри теплотехники.

Расчет мощности котла отопления по площади

Для приблизительной оценки требуемой производительности теплового агрегата достаточно площади помещений. В самом простом варианте для средней полосы России считают, что 1кВт мощности может обогреть 10м² площади. Если у вас дом площадью 160м2, мощность котла для его обогрева — 16кВт.

Эти расчеты приблизительны, ведь не учитывается ни высота потолков, ни климат. Для этого существуют выведенные опытным путем коэффициенты, при помощи которых вносятся соответствующие корректировки.

Указанная норма — 1кВт на 10м² подходит для потолков 2,5-2,7м. Если у вас потолки в помещении выше, нужно вычислять коэффициенты и пересчитывать. Для этого высоту ваших помещений делим на стандартную 2,7м и получаем поправочный коэффициент.

Например, высота потолков 3,2м. Считаем коэффициент: 3,2м/2,7м=1,18 округляем, получаем 1,2. Выходит, что для обогрева помещения 160м² с высотой потолков 3,2м требуется отопительный котел мощностью 16кВт*1,2=19,2кВт. Округляют обычно в большую сторону, так что 20кВт.

Чтобы учесть климатические особенности есть уже готовые коэффициенты. Для России они такие:

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

Если дом находится в средней полосе, чуть южнее Москвы, применяют коэффициент 1,2 (20кВт*1,2=24кВт), если на юге России в Краснодарском крае, например, коэффициент 0,8, то есть мощность требуется меньше (20кВт*0,8=16кВт).

Это основные факторы, которые учитывать необходимо. Но найденные значения справедливы, если котел будет работать только на отопление. Если требуется еще и греть воду, нужно добавить 20-25% от рассчитанной цифры. Потом требуется добавить «запас» на пиковые зимние температуры. Это еще 10%. Итого получаем:

Для отопления дома и ГВС в средней полосе 24кВт+20%=28,8кВт. Потом запас на холода — 28,8кВт+10%=31,68кВт. Округляем и получаем 32кВт. Если сравнивать с первоначальной цифрой в 16кВт, разница получается в два раза.
Дом в Краснодарском крае. Добавляем мощность для нагрева горячей воды: 16кВт+20%=19,2кВт. Теперь «запас» на холода 19,2+10%=21,12кВт. Округляем: 22кВт. Разница не столь разительная, но тоже достаточно приличная.

Из примеров видно, что учитывать хотя-бы эти значения нужно обязательно. Но очевидно, что в расчете мощности котла для дома и квартиры, разница быть должна. Можно пойти тем же путем и использовать коэффициенты для каждого фактора. Но есть более простой способ, который позволяет внести коррекции за один раз.

При расчете котла отопления для дома применяется коэффициент 1,5. Он учитывает наличие теплопотерь через кровлю, пол, фундамент. Справедлив при средней (нормальной) степени утепления стен — кладка в два кирпича или аналогичные по характеристикам стройматериалы.

Для квартир применяются другие коэффициенты. Если сверху находится отапливаемое помещение (другая квартира) коэффициент 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9, если неотапливаемый чердак — 1,0. Нужно найденную по описанной выше методике мощность котла умножить на один из этих коэффициентов и получите достаточно достоверное значение.

Чтобы продемонстрировать ход вычислений, произведем расчет мощности газового котла отопления для квартиры 65м² с потолками 3м, которая расположена в средней полосе России.

Определяем требуемую мощность по площади: 65м²/10м²=6,5кВт.
Вносим поправку на регион: 6,5кВт*1,2=7,8кВт.
Котел будет греть воду, потому добавляем 25% (любим погорячее) 7,8кВт*1,25=9,75кВт.
Добавляем 10% на холода: 7,95кВт*1,1=10,725кВт.

Теперь результат округляем и получаем: 11Квт.

Указанный алгоритм справедлив для подбора отопительных котлов на любом виде топлива. Расчет мощности электрического котла отопления ничем не будет отличаться от расчета котла твердотопливного, газового или на жидком топливе. Основное — производительность и эффективность котла, а теплопотери от типа котла не изменяются. Весь вопрос в том, как потратить меньше энергоносителей. А это уже область утепления.

Источник: teplowood.ru

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.

При проектировании системы отопления требуется рассчитать не только мощность котла, но и количество секций радиаторов. Узнать об этом более подробно вы можете в нашем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/raschety/raschet-kolichestva-sektsiy-radiatorov-otopleniya.html.

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.

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.

Газовые котлы Baxi зарекомендовали себя как надёжное отопительное оборудование. Обзор модельного ряда с характеристиками и особенностями в нашем следующем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotly/gazovyiy-kotel-baxi.html.

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:

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».

Выше были приведены достаточно простые варианты того, как рассчитать мощность котла отопления. Следует помнить, что для строений более сложной конструкции эти способы могут быть непригодными, если:

в здании имеются помещения с разной высотой потолков;
запланировано устройство теплого пола;
проектируется сооружение объектов, которые потребуют дополнительного расхода тепла (бассейн, оранжерея, сауна и т. п.).

Вам также может быть полезен материал о принципах расчёта расхода газа для отопления: https://aqua-rmnt.com/gazosnabzhenie/kak-rasschitat-rashod-gaza.html.

Эти моменты следует учесть еще на стадии проектирования. Максимально точный расчет мощности отопительного оборудования могут рассчитать инженеры-теплотехники. Все необходимые расчеты можно провести еще на стадии проектирования помещения.

Источник: aqua-rmnt.com

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.

В результате снижается КПД оборудования, 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:

R = B/K

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:

Q = L × S × dT/R

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 1.3×2 м, присутствует также небольшое окно 0.5×0.3 м. С восточной стороны располагаются два окна 2.1×1.5 м и одно 1.5×1.7 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:

B = 10 × 0.01 = 0.1

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 1.5×1.7 м, два – 2.1×1.5 м, одно – 0.6×0.3 м и еще одно – 0.5×0.3 м.

Окна с габаритами 1.5×1.7 м представляет собой профиль ПВХ двухкамерный c И-стеклом. Из технической документации можно узнать, что его R=0.53. Окна с габаритами 2.1×1.5 м двухкамерные с аргоном и И-стеклом, имеют тепловое сопротивление R=0.75, окна 0.6х0.3 м и 0.5×0.3 – 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 1.5×1.7 м и одно с 0.6×0.3 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 0.5×0.3, 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 2.1×1.5 и одно окно 1.5×1.7. 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 1.3×2 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=2.7 × 10 × 12=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:

W = Q × k

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 кВт.

Выводы и полезное видео по теме

Видео-инструкция: 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 дает возможность исключить необоснованные расходы на топливо.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенной ниже блок-форме. Расскажите о том, как рассчитывали потери тепла перед покупкой отопительного оборудования для собственной дачи или загородного дома. Задавайте вопросы, делитесь информацией и фотоснимками по теме.

Источник: sovet-ingenera.com