Расчет мощности твердотопливного котла. Расчет котлов отопления

Расчет мощности твердотопливного котла. Как рассчитать мощность твердотопливного котла.

Как рассчитать мощность твердотопливного котла?

Таким вопросом задаётся практически каждый, кто хочет обзавестись твердотопливным котлом горения. Никто не хочет переплачивать за ненужную мощность котла, впрочем как и каждый не хочет прогадать и потом мёрзнуть зимой. Да и соотношение цена-качество, также немаловажный вопрос. Естессвенное желание покупателя заплатить меньше и получить больше мощности и комфорта. Чем производитель и пользуется, завышая реальные показатели изделия. Кроме того фирма производитель в случае проблем начинает апеллировать к неправильной установке и качеству, загружаемого вами топлива. Поэтому очень важно понимать как именно рассчитать мощность твердотопливного котлаю. Ещё очень желательно, чтобы установку твердотопливного котла и первый запуск котла был выполнен компетентным специалистом. Благодаря такому подходу и с гарантией на изделие не должно быть проблем. Итак расчет мощности твердотопливного котла является немаловажным вопросом.

Мощность. Предварительную мощность можно определить и самому. Ориентировочно 1,2 кВт котла хватает для обогрева 10 квадратных метров, при условии, что помещение хорошо утеплено и высота потолка составляет до трёх метров. Главные параметры при расчёте мощности:

площадь помещения, которые будет отапливаться.
удельная можность котла(с поправкой на условия климата) на 10 квадратных метров.

Таблица приблизительно необходимой мощности, с учетом климата Киевской области:

Площадь дома, м2	Мощность котла, кВт
60 — 200	до 25
200 — 300	25 — 35
300 — 600	35 — 60
600 — 1200	60 — 100

При выборе котла, необходимо учесть избыточною мощность для тех случаев, когда Вам необходимо будет быстро нагреть дом, приехав домой. Запас мощности котла должен быть на уровне 30%.

Для промышленных целей этот запас увеличивается в разы. Очень важно понимать, что твердотопливные котлы — разные, по принципу работы, у разных котлов — “разные киловатты” . К примеру пиролизные котлы выдают отличный КПД, но при этом, учитывая скорость горения топлива в них. Однако мощность таких котлов должна быть с достаточным запасом из-за быстрого процесса горения. В среднем при квадратуре дома в 300 метров, необходимая мощность составит 75-85 кВт. Расчёт необходимой мощности отопительной системы касается не только выбора котла, но и вопроса касательно типа обогревательных приборов. Будет это тёплый пол или радиаторы отопления. Можно написать бесконечную статью инженерных расчётов относительно теплопроводимости различных материалов, необходимого сечения тех или иных труб в системе, всё это важно. Но всё же финальный расчет мощности твердотопливного котла отопления, да и монтаж твердотопливного котла должен выполнять квалифицированный специалист.

Вы также можете ознакомиться с показателями различных котлов на страничке: “Производители”

tverdo-kotel.com

Расчет мощности котла отопления - формулы и нюансы

Выбор отопительного котла

Независимо от того, какой котел вы решили ставить в собственном частном доме, вам необходимо провести правильные расчеты мощности котла отопления. Без этих математических выкладок не стоит надеяться на стопроцентную работу отопительной системы. Ведь недостаточная мощность приведет к тому, что в доме будет всегда прохладно, что не всем нравится. А избыточная заставит отопительную систему работать во внештатном режиме.

Поэтому правильный, точный и грамотный расчет обеспечит условия комфортного проживания в доме. Кроме того, будет возможна экономия топлива и, соответственно, семейного бюджета.

Для примера расчетов остановимся на одном виде отопительного оборудования — газовом котле. При этом применяемые формулы подходят под любой вид отопительной системы, поскольку за основу берется выделяемое ею тепло, а не вид котла.

Что влияет на мощность отопления

В любой отопительной системе тепло поступает в помещение от радиаторов, которые нагреваются теплоносителем. Именно теплоноситель, имеющий определенную температуру, содержит необходимую энергию, которая затем выделяется в воздух. А значит, не зря отопительный котел считают сердцем всей системы.

Какие же факторы влияют на его мощность?

Основной — это площадь и объем обогреваемого дома. Чем выше эти два показателя, тем больше энергии будет потреблять дом.
Второй фактор — это количество окон и входных дверей, а также качество элементов, установленных в этих проемах. Чем больше проемов, тем мощнее должен быть отопительный котел. Этот показатель можно сократить, если поставить многокамерные пластиковые окна и приобрести двери с утеплением. Благо, сегодня это не проблема.
Третий фактор — это погодные условия в том регионе, где находится дом. Существуют коэффициенты, которые доводят мощность котла до более точного показателя. Для северных районов он составляет 1,5-2,0. Это означает, что полученную расчетным и опытным путем мощность необходимо умножить на данный коэффициент. И чем ближе к северу вы строите свой дом, тем выше будет коэффициент. Для средней полосы России он равен 1,2-1,5, а для южных регионов — 0,7-1,2.

Это основные факторы, влияющие на мощность котельного оборудования. Сюда еще можно добавить наличие или отсутствие теплоизоляции пола, стен и потолка, толщину стен и материал, из которого они возведены, наличие в доме отапливаемого подвала. Так что поправки можно делать до бесконечности.

Возвращаемся к расчету и берем формулу, по которой рассчитываем мощность котла:W = S x W уд. / 10.

S — это площадь дома. W уд. — тот самый коэффициент, который делает поправку на регион. Очень часто строители для приблизительного расчета мощности отопительного котла принимают этот показатель равным единице. На один квадратный метр обогреваемой площади потребуется 10 киловатт тепловой энергии, что считается достаточным для комфортного проживания в таком доме.

Технические критерии выбора

Технические критерии выбора

Однако часто даже точный расчет газового котла отопления не гарантирует эффективной работы системы в целом. Многое будет зависеть от вида системы, схемы разводки труб, установки радиаторов и других мелочей. Хотя мелочей в отопительной системе не бывает.

Возьмем, к примеру, отопление с естественной циркуляцией теплоносителя. Такая система будет работать эффективно, если общая площадь дома не превышает 100 кв.м. Если дом большой, то без принудительной циркуляции здесь не обойтись, и в трубную схему придется врезать циркуляционный насос. Это повысит стоимость оборудования, но в разы увеличит эффективность. К тому же с установкой насоса можно снизить мощность отопительного котла, что уменьшит расходы на приобретение топлива. Получается, что где-то теряем, а где-то находим.

Это же относится и к остальным элементам отопительной системы — радиаторам, трубам, запорной арматуре и прочему. Придется учитывать, какие элементы отдают тепла больше, какие дольше служат.

Поэтому даже самый точный расчет отопительного котла имеет небольшой процент погрешности. Учесть его практически невозможно, так что некоторые специалисты накидывают на мощность несколько процентов для уверенности. Но не более 10%.

Котлы бывают разные по размеру, форме и мощности

И еще один момент, влияющий на точность расчета. Это производитель котельного оборудования. Качество котла и его эффективная эксплуатация зависят от того, какие материалы использованы при его производстве. Если какой-то элемент выполнен из некачественного материала, то это гарантия, что такой котел прослужит, во-первых, недолго, а, во-вторых, неэффективно.

Поэтому совет — не ищите дешевизны, все равно проиграете. Лучше приобретайте котлы от известных брендовых производителей. Да, это подчас очень дорого. Но все траты окупятся за счет экономии топлива и долговечной эксплуатации оборудования.

Заключение по теме

Даже если учесть все факторы, расчет все равно получится приблизительным. Ведь не все потолки одинаковой высоты, не везде на полу уложены теплые материалы (например, в ванных, душевых и бассейнах лежит холодная керамическая плитка), не во всех служебных и подсобных помещениях смонтированы радиаторы отопления. Нюансов выше крыши. Но все равно примите подобный расчет к исполнению.

Расчет мощности отопительного котла

Основным параметром, определяющим эксплуатационные свойства любого отопительного котла, является его мощность. Независимо от того, какой у вас котел – газовый, твердотопливный, жидкотопливный или электрический - именно от мощности зависит, подойдёт ли котел для отопления вашего дома, будет ли её достаточно для поддержания комфортной температуры при любой погоде, либо она будет избыточна, и котёл не сможет работать в штатных режимах.

Предположим, что в доме i комнат. Чтобы рассчитать мощность отопительного котла для отопления всего дома мы должны знать Wудi – удельную мощность системы для отопления каждой комнаты. Удельная мощность показывает, какая тепловая мощность рассеивается при отоплении 1 м² помещения для обеспечения комфортных условий проживания.

Исходя из принципа аддитивности мощности, для отопления всего дома мощность котла суммируется из мощностей, необходимых для отопления каждой комнаты, и может быть рассчитана по формуле:

W = ∑Si× Wудi

где:

W – необходимая мощность котла, кВт ;

Si– площадь i-й отапливаемой комнаты, м² ;

Wуд i – удельная мощность системы отопления для i-й отапливаемой комнаты, кВт/м² .

К сожалению, чаще всего мы не знаем Wудi.

Точный теплотехнический расчет Wудiтребует учёта многих факторов, основные из которых следующие:

Уровень температуры наружного воздуха. Обычно для расчета берется наиболее холодный среднестатистический период в году. Для различных регионов нашей страны он разный и может быть получен из справочных таблиц;
Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций. Этот труднопроизносимый параметр определяет тепловые потери дома и зависит от материала и конструкции стен, потолка, пола, окон, дверей. Например, чем толще стены, тем больше сопротивление теплопередаче, т. е. тем лучше теплоизолирующие свойства стен. При равной толщине теплоизолирующие свойства дерева значительно выше, чем кирпича. Современные стеклопакеты более эффективны чем старые заклеенные рамы. Все эти факторы должны быть учтены в теплотехническом расчете;

Соотношение площадей стен, окон, дверей, потолка и пола. Например, чем больше площадь остекления, тем сильнее происходит рассеяние тепла;
Расположение комнаты, для которой проводится расчет. Здесь важно учесть, какие стены и какой площади выходят на улицу, а какие граничат с внутренними помещениями;
Наличие в помещении источников тепла, например работающих компьютеров или отопительных приборов.

Учет всех этих факторов и методика теплотехнического расчета являются довольно сложной инженерной задачей и должны производиться квалифицированными специалистами. Для тех, кто хочет самостоятельно освоить основы точных теплотехнических расчетов, можно порекомендовать обратиться к СНиП II-3-79, которые регламентируют основные требования при проектировании ограждающих конструкций зданий различного назначения и определяют методику их расчета.

К счастью, в подавляющем большинстве случаев производить сложный и дорогостоящий теплотехнический расчет нет необходимости. Обычно жилые дома и квартиры проектируются и строятся с учетом климатических условий своего региона, поэтому можно с достаточной степенью точности определить мощность котла, необходимого для отопления вашего дома, произведя расчет своими силами по упрощенной методике.

Упрощенная методика основана на том, что при некоторых допущениях и граничных условиях можно приблизительно сразу оценить Wуд = ∑Wудi- удельную мощность системы отопления для всего дома, не проводя расчет для каждой комнаты.

Принятые ограничения вполне естественны и охватывают большинство реальных случаев. Мы будем рассматривать среднестатистический кирпичный или деревянный дом площадью от 50 до 400 м², хорошо утепленный, с высотой потолков около 2,7 метров со средней площадью остекления. Сюда же можно отнести и аналогичные квартиры в многоквартирных кирпичных или железобетонных домах.

При указанных допущениях существуют экспериментальные значения Wуд для разных регионов нашей страны, которые зависят от климатических условий в регионе и приведены в таблице 1:

Таблица 1

Регион	Wуд
Москва, Московская область, Центральные области Европейской части России (включая Ленинградскую на севере и Курскую на юге)	0,10-0,15 кВт/м2
Северные регионы (Карелия, Архангельская область, республика Коми и др.)	0,15-0,2 кВт/м2
Южные регионы (Воронжская, Волгоградская области, Краснодарский край и др.)	0,07-0,09 кВт/м2

Зная общую площадь дома S= ∑Si, и регион, в котором он расположен, мощность котла можно рассчитать по следующей формуле:

W = S × Wуд (1)

Рассмотрим небольшой пример. Предположим, что ваш дом имеет общую площадь отапливаемых помещений 120 м², построен из кирпича, окна изготовлены из двухкамерного стеклопакета, высота потолков 2,7 м, т. е. он удовлетворяет условиям упрощенной методики. Подставив значения в формулу (1), получаем расчетную мощность отопительного котла:

Для северных регионов 120 * (0,15-0,2) = 18 – 24 кВт ;

Для Москвы и Подмосковья 120 * (0,10-0,15) =12 – 18 кВт ;

Для южных регионов 120 * (0,07-0,09) = 8,4 – 10,8 кВт .

Отсюда видно, что для рассматриваемого дома, находящегося в Архангельской области, необходим котел мощностью 23 или 29 кВт, например, АОГВ-23,2-3 Универсал, или АОГВ-29-3 Комфорт, для такого же дома в Подмосковье нужен котел мощностью 17 кВт, такой как АОГВ-17,4-3 Эконом , а для дома в Краснодарском крае будет достаточно котла АОГВ-11,6-3 Универсал мощностью 11 кВт.

Эти значения очень хорошо согласуются с практикой, что подтверждает возможность применения рассматриваемой методики для расчетов мощности отопительных котлов любого типа в различных климатических зонах, поэтому мы рекомендуем пользоваться именно этой методикой.

Однако расчет можно еще больше упростить, сведя его к одному арифметическому действию!

Во многих источниках удельная мощность Wуд просто принимается равной 0,1 кВт/м², что соответствует некоей средней цифре по Центральной России, в результате чего мы получаем грубую оценку

W = S /10, (2)

т. е. для расчета мощности котла надо просто площадь дома разделить на 10 и взять ближайший по мощности котел с округлением в большую сторону. В нашем случае это 120/10 = 12 кВт, т. е., в принципе, учитывая дискретный ряд стандартных мощностей отопительных котлов, мы получаем такой же результат, как в нашем примере для Москвы и МО, т.е. нужен котел мощностью 17 кВт.

Это говорит о том, что формулу (2) тоже можно использовать, но в предельных случаях мы рекомендуем брать котел из следующей категории мощности, то есть с небольшим запасом. Например, если в результате расчета по формуле (2) вы получите 11,6 кВт, лучше взять не АОГВ-11,6-3 Эконом а АОГВ-17,4-3 Эконом.

Очень часто, чтобы не ошибиться при оценках по эмпирическим методикам, многие делают большой запас по мощности. Это порочная практика, принцип «пар костей не ломит» здесь не подходит. Слишком большой запас приводит к тому, что котел будет работать в нештатных режимах, а это сильно влияет на его долговечность и в конечном итоге может привести к выходу котла из строя. Максимальный запас, который допускается заложить при расчете мощности котла по приведенной упрощенной методике, это примерно 25 - 30%. В нашем примере максимальная мощность для Подмосковья 18*1,3 = 23,4 кВт, т. е. самый мощный котел, который может быть установлен в нашем доме это АОГВ-23,2-3 Универсал, да и то это многовато, поскольку мы рассмотрели самые максимальные значения из приведенных интервалов.

Приведенная упрощенная методика имеет как плюсы, так и минусы. Основное ее преимущество – это простота расчета и точные результаты в подавляющем большинстве случаев. Минус в недостаточной точности в более сложных вариантах, например, если вы хотите отапливать летнюю терраску с большими окнами, то расчет может дать заниженный результат. В любом случае для уточнения вашего выбора рекомендуем обратиться к менеджерам нашей компании, которые имеют большой практический опыт в подборе отопительных котлов.

Согласно ст. 5, 6 и 7 Закона РФ «Об авторском праве и смежных правах» данные материалы являются объектом авторского права. Любое их копирование разрешено исключительно при размещении прямой активной ссылки на www.marvel-group.ru