Расчет мощности твердотопливных котлов. Рассчитать котел для дома
Экономичный электрокотел и расчет его мощности для отопления дома
Правильный расчет тепловой мощности электрического котла отопления начинается с определения потерь тепла дома.
Методы определения мощности
Величину этих потерь можно рассчитать с помощью различных методов, самые простые из которых:
- Позволяет определить величину потерь тепла дома, зная только площадь.
- Позволяет установить тепловую мощность экономичного электрокотла с высоким КПД, используя объем.
Все электрические котлы отличаются тем, что способны превратить 100% электрической энергии в почти 100% тепловой. Не имеет значения, нагревает он воду ТЭНами, электродами или катушками индуктивности. Благодаря этой особенности после определения потерь тепла дома, не нужно корректировать эту цифру, учитывая КПД котла отопления.
Для сравнения можно взять твердотопливный котел, имеющий КПД 90%. Если 1 кг дров выделяет 3 кВт/ч, это означает, что в теплосеть попадет только 3х0,9 = 2,7 кВт/ч. В случае с электрическими устройствами 3 кВт/ч электроэнергии будут преобразованы в 3 кВт/ч тепловой энергии.
Расчет мощности котла по площади
Для отопления каждого 1 кв. м нужно создавать 100 Вт тепла. Расчёт по формуле:
где S является площадью дома,
k представляет собой коэффициент, определяющий потери тепла в зависимости от температуры воздуха за окном. Для регионов, в которых зимой температура воздуха не опускается ниже -10 °С, он составляет 0,7. Он растет по мере снижения градусов за окном. На каждые 5 °С он становится больше на 0,2. Для регионов, в которых зимой термометры показывают -35 °С, k составляет 1,2.
Если нужно отопить дом, который имеет площадь 115 кв. м и находится в зоне, где минимальная зимняя температура составляет -20 °С, то в нем нужно установить экономичный электрокотел с мощностью 115*1,1*100 = 12 650 Вт = 12,65 кВт.
Такой расчет не всегда является правильным потому, что на потери тепла влияет много факторов. Он подходит для дома, который имеет:
- Окна с двойным стеклопакетом и площадью не более 30% площади всех комнат.
- Среднюю теплоизоляцию (толщина стены равна длине 2 кирпичей, утеплитель толщиной в 15 см).
- Холодный чердак.
- Комнаты, высота которых равна 2,5 м.
Здесь не учтены внешние стены потому, что даже при 1 такой стене корректирующий коэффициент должен составлять 1,1. Для 2 стен он является 1,2, 3 – 1,3 и т. д.
Для отопления вышеупомянутого дома нужно использовать экономичный котел отопления, имеющий мощность 12,65*1,4 = 17,71 кВт/ч. Лучше использовать устройство, которое способно выдать 20 кВт/час.
Факторы, влияющие на тепловую мощность
- Количество внешних стен.
- Тип окон.
- Уровень теплоизоляции стен.
- Площадь окон.
- Высота помещений.
- Наличие утепленного чердака.
Обычные окна со стандартным остеклением позволяют выйти наружу 27% тепла. При таких окнах результат, полученный с помощью вышеописанной формулы, нужно умножать на 1,27. Для окон с тройным пакетом корректирующий коэффициент составляет 0,85.
Такие же коэффициенты применяются для плохо и очень хорошо утепленных стен соответственно. Когда площадь окон составляет 40% от площади помещения, через окна может выйти дополнительных 10% тепла. Коэффициент составляет 1,1. С дальнейшим ростом соотношения площади окон и площади пола на 10% он поднимается на 0,1.
Высоту помещения стоит брать в расчет тогда, когда она превышает 2,5 м. Для этой цифры корректирующий коэффициент равен 1. С дальнейшим увеличением высоты на 0,5 м он становится больше на 0,5. Для 4-метровых стен он равен 1,15. При наличии холодного чердака, полученную цифру корректировать не нужно. Если же он утеплен или сверху находится отапливаемое помещение, то результат умножают на 0,9 или 0,8.
Расчет котла по объему
Чтобы рассчитать мощность, применяют такую формулу:
где V является объемом дома,
К – коэффициент, показывающий потери тепла в зависимости от теплоизоляции. Имеет следующие значения:
- 0,6-0,9 – для домов, в которых конструкция является улучшенной, стены кирпичные и покрыты двойной теплоизоляцией, окна имеют двойной стеклопакет и относительно небольшую площадь, крыша сделана из теплоизоляционного материала;
- 1-1,9 – для домов, которые характеризуются двойной кирпичной кладкой, небольшим количеством окон и крышей, имеющей обычную кровлю;
- 2-2,9 – для зданий с небольшой теплоизоляцией, то есть тепло задерживают окна и крыша с упрощенной конструкцией, стены с толщиной, равной длине 1 кирпича;
- 3-4 – для деревянных конструкций или зданий, стены которых представляют собой гофрированный металлический лист.
ΔТ является разницей между желанными градусами внутри помещения и температурой за окном.
Для примера будет взят вышеупомянутый дом. Его объем V = 115*2,5 = 287,5 куб. м. ΔТ = +20 – (-20) = 40 °С. Тогда P = 287,5*1,9*40/860 = 25,4 кВт/час.
Оба метода не учитывают наличие в доме косвенного бойлера с хорошим КПД. Если он есть, то полученный результат нужно умножить на 1,2-1,3.
Расчет мощности для ГВС
Он проводится в следующей последовательности:
- Определяется объем теплой воды, которой пользуются все члены семьи.
- Определяется объем горячей воды (90-95 °С), которую будет разбавлять проточная вода, чтобы образовалась жидкость, имеющая комфортную температуру.
- Рассчитывается дополнительная мощность котла.
Пусть в доме живет семья, которая за сутки использует 150 л теплой воды, то есть жидкости с температурой 37 °С. Такая вода будет подаваться после смешивания горячей и проточной воды. Объем горячей воды определяют по формуле:
где
- Vв является объемом востребованной теплой воды,
- Тж – желаемая температура теплой воды на выходе из крана,
- Тп – температура проточной воды,
- Тг – температура нагретой жидкости в косвенном бойлере.
Для вышеупомянутого примера Vв = 150 л, Тп = 8 °С, Тж = 37 °С, Тг = 95 °С. Vг = 150*(37-8)/(95-8) = 50 л. Это означает, что для дома хватит бойлера на 50 л.
Формула определения дополнительной мощности такова:
m – масса воды,
ΔT представляет собой разницу между температурами нагретой и проточной воды.
Рд = 4,218*50*(95-8) = 18 348,3 кДж. В пересчете на кВт/ч эта цифра составляет 5,1 кВт/ч.
Для отопления дома нужно приобрести электрокотел отопления с мощностью 20+5,1 = 25,1 кВт/час. Это в том случае, если вода в котле должна нагреваться за 1 час. Если ее нужно нагревать за 2, то можно установить котел, мощность которого равна 20+2,55 = 22,55 кВт/час.
poluchi-teplo.ru
Как рассчитать мощность котла отопления на твердом топливе для дома
Выбор твердотопливного котла всегда предусматривает учет такой его характеристики как мощность. От нее зависит, сможет ли главный элемент системы отопления создать необходимое количество тепла для всего дома или нет. Разумеется, если был сделан выбор слишком слабого пеллетного котла, то в доме будет, как минимум, прохладно. Нежелательным является и выбор слишком мощного котла. Это потому, что он будет работать в режиме экономии, а это скажется на уменьшении КПД.
Чтобы сделать правильный выбор твердотопливного котла, нужно знать два показателя:
- Количество тепла, необходимое для отопления помещения и нагрева воды.
- Реальную мощность котла.
Расчет мощности в зависимости от объема помещения
Формула расчета такова:
Q = VxΔTxK/850,
- где Q представляет собой количество тепла, определенное в кВт/ч,
- V представляет собой объем помещения (единица измерения куб. м),
- ΔT является разницей между температурой снаружи и температурой в помещении,
- К представляет собой корректирующий коэффициент, учитывающий теплопотери,
- цифра 850 используется для того, чтобы перевести произведение вышеуказанных трех показателей в кВт/час.
К может иметь такие значения:
- 3-4 – для помещений, представляющих собой упрощенную деревянную конструкцию или здание, сделанное из профлиста;
- 2-2,9 – для зданий, имеющих небольшую теплоизоляцию. Конструкция таких домов является упрощенной, толщина стены равна длине 1 кирпича, окна и крыша имеют простое строение;
- 1-1,9 – для домов, конструкция которых является стандартной. Кирпичная кладка является двойной, количество простых окон небольшое. Крыша имеет обычную кровлю;
- 0,6-0,9 – для домов с улучшенной конструкцией, двойной теплоизоляцией кирпичных стен, окнами с двойным стеклопакетом, толстой основой пола, крышей, сделанной из хорошего теплоизоляционного материала.
В качестве примера использования формулы будет взят современный дом с площадью в 200 кв. м, высотой стен 3 м и первоклассной теплоизоляцией. Дом находится в зоне, в которой зимой температура не опускается ниже -25 °С. В таком случае ΔT = 20 – (-25) = 45 °С. Поэтому для отопления дома нужно создать Q = 200*3*45*0,9/850 = 28,58 кВт/ч. Цифру округлять еще не стоит, ведь она не является конечной и ее еще нужно повысить своими руками на количество тепла для ГВС. Если воду для мытья планируется нагревать другим образом, то полученный результат своими руками не корректируют и часть расчета является завершенной.
Расчет тепла для ГВС
Чтобы рассчитать своими руками, сколько тепла нужно потратить на подогрев воды, нужно использовать формулу Qв = с*m*Δt,
- где с является удельной теплоемкостью воды (показатель всегда равен 4200 Дж/кг*К),
- m – масса воды в кг,
- Δt разница температур между нагретой водой и водой, поступившей из водопровода.
Пример. Потребность средней семьи в теплой воде может достигать 150 л. Если котел нагревает теплоноситель до температуры, равной 80 °С, а вода из трубопровода имеет температуру 10 °С, то Δt = 80 – 10 = 70 °С.
Qв = 4200*150*70 = 44 100 000 Дж или же 12,25 кВт/ч.
Далее поступают так:
- Если 150 л надо нагреть за один раз, то есть емкость косвенного бойлера составляет 150 л, то 12,25 кВт/ч добавляют к 28,58 кВт/ч. Это нужно делать потому, что при Qзаг, меньшим 40,83 , в помещении будет холоднее расчетных 20 °С.
- Если вода должна нагреваться порциями, то есть объем косвенного бойлера равен 50 л, то 12,25 делят на 3 и добавляют своими руками к 28,58. Qзаг будет равным 32,67 кВт/ч. Это и является мощностью востребованного котла для системы отопления.
Расчет по площади
Он является более точным, поскольку учитывает большее число факторов. Расчет производится по формуле:
Q = 0,1*S*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7, где
0,1 кВт является нормой тепла на 1 кв. м,
S – площадь отапливаемого дома,
k1 демонстрирует потерю тепла, вызванную конструкцией окон. Имеет значение:
- 1,27 – если окна имеют одно стекло;
- 1,0 – если имеются окна с двойным стеклопакетом;
- 0,85 – если стоят окна с тройным стеклом.
k2 демонстрирует потерю тепла, вызванную площадью окна (Sw). Является отношением Sw к площади пола Sf. Его значения такие:
- 0,8 при Sw/Sf = 0,1;
- 0,9 при Sw/Sf = 0,2;
- 1 при Sw/Sf = 0,3;
- 1,1 при Sw/Sf = 0,4;
- 1,2 при Sw/Sf = 0,5.
k3 является коэффициентом потери тепла через стены. Бывает таким:
- 1,27 при очень плохой теплоизоляции;
- 1 в домах со стеной в 2 кирпича или утеплителем, толщина которого составляет 15 см;
- 0,854 при хорошей теплоизоляции.
k4 показывает потерю тепла в зависимости от температуры воздуха за пределами дома (tз). Имеет такие значения:
- 0,7, если tз = -10 °С;
- 0,9 для tз = -15 °С;
- 1,1 для tз = -20 °С;
- 1,3 для tз = -25 °С;
- 1,5 для tз = -30 °С.
k5 демонстрирует потерю тепла через наружные стены. Является таким:
- 1,1 для помещений с одной внешней стеной;
- 1,2 для 2 внешних стен;
- 1,3 для 3 внешних стен;
- 1,4 для здания с 4 внешними стенами.
K6 показывает, сколько требуется дополнительного тепла в зависимости от высоты потолка (Н). Его значения такие:
- 1 для Н = 2,5 м;
- 1,05 для Н = 3,0 м;
- 1,1 для Н = 3,5 м;
- 1,15 для Н = 4,0 м;
- 1,2 для Н = 4,5 м.
k7 определяет потери тепла в зависимости от типа помещения, размещаемого над отапливаемой комнатой. Бывает таким:
- 0,8 для отапливаемых помещений;
- 0,9 для теплого чердака;
- 1 для холодного чердака.
Пример. Условия задачи являются теми же. Правда, окна имеют тройной стеклопакет и составляют 30% площади пола. Количество внешних стен равно цифре 4. Наверху находится холодный чердак.
Q = 0,1*200*0,85*1*0,854*1,3*1,4*1,05*1 = 27,74 кВт/ч. Эту цифру надо повысить, добавив своими руками количество тепла, необходимого для ГВС.
Реальная мощность котла длительного горения
Многие котлы созданы под конкретный тип горючего. Если в них сжигать другие типы горючего, то их КПД будет меньше. Поэтому, сделав выбор котла для одного типа топлива, не стоит заниматься выбором других видов горючего. Это улучшит работу системы, поддержит КПД, а также упростит расчет реальной мощности котла и сократит время на него.
Расчет этой характеристики будет проведен на основе такого пиролизного котла для системы отопления, как Viessmann Vitoligno 100-S 60. Его особенности таковы:
- Работает на дровах.
- За 1 час в камере загрузки сгорает от 6 до 15 кг дров.
- Его номинальная мощность составляет 60 кВт.
- Объем загрузочной камеры составляет 294 л.
- КПД составляет 87%
Пусть владелец планирует сжигать в нем осиновые дрова. 1 кг таких дров выдает 2,82 кВт/ч. Если за время, равное 1 часу, котел сжигает 15 кг, то он выделяет 2,82*15*0,87 = 36,801 кВт/ч тепла (0,87 является КПД). Такого котла для отопления дома с бойлером на 150 л не хватит, а для ГВС с бойлером на 50 л – вполне. Чтобы получить цифру 32,67 кВт/ч, нужно за час сжечь 13,31 кг осиновых дров (32,67/(2,82*0,87) = 13,31). Это в случае, если рассчитывать потребность в тепле, используя метод по объему.
Можно посчитать своими руками, за какое время сгорит полная загрузка дров. 1 л таких дров весит 0,143 кг. Поэтому в камере помещается 294*0,143 = 42 кг дров. Этого запаса хватит на время, превышающее 3 часа. Такое время является малым, и поэтому стоит сделать выбор котла со вдвое большей топкой или же найти иное устройство, например, пеллетное.
Некоторые твердотопливные котлы для системы отопления рассчитаны на разные виды топлива. Например, котел «Стропува». В нем можно сжигать уголь, дрова и топливо пеллетного типа. Это означает, что реальная мощность при использовании различного топлива будет разной. Расчет такого показателя делают своими руками, используя энергоэффективность каждого вида топлива. После осуществляют выбор лучшего из них.
Энергоэффективность различных видов топлива
Она такова:
- Сгорание 1 кг сухих опилок или мелкой хвойной стружки выдает 3,2 кВт/ч. Их 1 л весит 1,137 кг.
- Ольховые брикеты являются лучше – 3,5 кВт/ч. Вес 1 л – 0,285 кг.
- Брикеты из твердолиственных деревьев выдают 3,1 кВт/ч. 1 л весит 0,31 кг.
- Эффективность каменного угля ДПК равняется 4,85 кВт/ч. Вес 1 л – 0,4 кг.
- 1 кг СООМ дает 5,58 кВт/ч тепла. Весом 1 л является 0,403 кг.
- Антрацит радует 5,68 кВт/ч. 1 л имеет вес, равный 0,485 кг.
- Белорусский торф – 2,36 кВт/ч. Вес 1 л – 0,34 кг.
Хочется добавить, что некоторые производители указывают общее время горения одной загрузки и не пишут, сколько топлива сгорает за 1 час. В таком случае нужно рассчитать:
- Вес горючего, которое может поместиться в топке.
- Количество тепла, которое выделит это топливо. Его, конечно, корректируют на КПД.
- Количество тепла, которое выделяется за один час. Вышеуказанную цифру делят своими руками на время сгорания всего объема горючего.
Конечная цифра и является реальной мощностью твердотопливного котла для системы отопления, которую он может выдать за 1 час.
poluchi-teplo.ru
Рассчитать мощность котла для дома
Как рассчитать мощность котла: два метода
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.
Для определения мощности котла необходимо учесть все потери тепла
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 10м 2 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 10м 2 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.
Расчет мощности котла отопления по площади — самый простой способ
Например, высота потолков 3,2м. Считаем коэффициент: 3,2м/2,7м=1,18 округляем, получаем 1,2. Выходит, что для обогрева помещения 160м 2 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).
Расчет отопления и подбор котла — важный этап. Неправильно найдете мощность и можете получить такой результат…
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 65м 2 с потолками 3м, которая расположена в средней полосе России.
- Определяем требуемую мощность по площади: 65м 2 /10м 2 =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.
Мощность котла для квартир
При расчете отопительного оборудования для квартир можно пользоваться нормами СНиПа. Использование этих норм еще называют расчетом мощности котла по объему. СНиП задает требуемое количество тепла на обогрев одного кубического метра воздуха в типовых постройках:
- на обогрев 1м 3 в панельном доме требуется 41Вт;
- в кирпичном доме на м 3 идет 34Вт.
Зная площадь квартиры и высоту потолков, найдете объем, затем, умножив на норму в узнаете мощность котла.
Расчет мощности котла не зависит от типа используемого топлива
Для примера посчитаем требуемую мощность котла для помещений в кирпичном доме площадью 74м 2 с потолками 2,7м.
- Вычисляем объем: 74м 2 *2,7м=199,8м 3
- Считаем по норме сколько нужно будет тепла: 199,8*34Вт=6793Вт. Округляем и переводим в киловатты, получаем 7кВт. Это и будет необходимая мощность, которую должен выдавать тепловой агрегат.
Несложно посчитать мощность для такого же помещения, но уже в панельном доме: 199,8*41Вт=8191Вт. В принципе, в теплотехнике округляют всегда в большую сторону, но можно принять во внимание остекление ваших окон. Если на окнах энергосберегающие стеклопакеты, можно округлять в меньшую сторону. Считаем, что стеклопакеты хорошие и получаем 8кВт.
Выбор мощности котла зависит от типа здания — для обогрева кирпичных требуется меньше тепла, чем панельных
Далее нужно, так же как и в расчете для дома, учесть регион и необходимость подготовки горячей воды. Актуальна и поправка на аномальные холода. Но в квартирах большую роль играет расположение комнат и этажность. Принимать во внимание нужно стены, выходящие на улицу:
- Одна наружная стена — 1,1
- Две — 1,2
- Три — 1,3
После того, как учтете все коэффициенты, получите достаточно точное значение, на которое можно опираться при выборе техники для отопления. Если хотите получить точный теплотехнический расчет, его нужно заказывать в профильной организации.
Есть еще один метод: определить реальные потери при помощи тепловизора — современного прибора, который покажет к тому же места, через которые утечки тепла идут более интенсивно. Заодно сможете устранить и эти проблемы и улучшить теплоизоляцию. И третий вариант — воспользоваться программой-калькулятором, который посчитает все вместо вас. Нужно только выбрать и/или проставить требуемые данные. На выходе получите расчетную мощность котла. Правда, тут есть определенная доля риска: непонятно насколько верные алгоритмы заложены в основу такой программы. Так что все-таки придется еще хотя-бы приблизительно просчитать для сравнения результатов.
Так выглядит снимок тепловизора
Надеемся, у вас теперь есть представление о том, как рассчитать мощность котла. И вас не путает, что это газовый котел. а не твердотопливный, или наоборот.
По результатам обследования можно устранить утечки тепла
Возможно, вас заинтересуют статьи о том, как рассчитать мощность радиаторов и выбор диаметров труб для системы отопления. Для того чтобы иметь общее представление об ошибках, которые часто встречаются при планировании системы отопления смотрите видео.
Расчет мощности газового котла для частного дома: рекомендации и примеры расчеты
Несмотря на обилие современных вариантов обогрева для частных домов, большинство потребителей останавливается на традиционном и проверенном годами газовом котле. Они долговечны и надежны, не требуют частого и сложного обслуживания, а широта модельного ряда позволяет подобрать агрегат для любого помещения.
Основная характеристика газового котла – это его мощность. для правильного определения которой следует учитывать большое количество факторов. Именно от правильного выбора мощности зависит и комфортность климата в доме, и экономичность котла, и срок его службы.
Почему необходим точный расчет мощности котла?
Грамотный подход к выбору газового котла должен основываться на четких измерениях, которые позволят видеть полную картину теплопотерь частного дома. Покупка агрегата с избыточной мощностью приведет к неоправданно большому расходу газа, а, следовательно, и к ненужным тратам. В то же время, недостаток мощности котла может стать причиной его быстрого выхода из строя, поскольку, чтобы обогреть дом, ему придется все время работать на повышенных оборотах.
Самый простой способ расчета мощности газового котла, которым пользовались достаточно длительное время – это 1 кВт на каждые 10 квадратных метров жилища плюс 15-20%. То есть, из этой простой формулы следует, что для частного дома площадью в 100 м² потребуется котел мощностью около 12 кВт.
Такой подсчет является очень грубым и подходит лишь для домов с хорошей теплоизоляцией и окнами, невысокими потолками и при достаточно мягком климате. Практика показывает, что далеко не все частные дома подходят к этим критериям.
Какие данные нужны для расчета мощности газового котла
Для частных домов, возведенных по стандартному проекту, с высотой потолков около 3 метров, формула подсчета выглядит достаточно просто. В этом случае нужно учитывать площадь постройки (S) и показатель удельной мощности котла (УМК), который разнится в зависимости от климатического пояса. Он колеблется:
- От 0,7 до 0,9 кВт в южных областях страны
- От 1 до 1,2 кВт в регионах средней полосы
- От 1,2 до 1,5 кВт в Подмосковье
- От 1,5 до 2 на севере страны
Таким образом, формула для подсчета мощности газового котла для типового частного дома будет выглядеть так:
Попробуем рассчитать необходимую мощность агрегата для дома в 80 м², расположенного в северном регионе. Получится:
В случае если потребитель выбирает двухконтурный котел. задачей которого помимо обогрева жилища будет еще и нагрев воды, специалисты рекомендуют прибавить к полученной с помощью формулы цифре еще 20%.
Какие еще теплопотери нужно учитывать?
Даже учет климатического пояса не может дать полной картины теплопотерь частного дома. У кого-то установлены двойные пластиковые окна, а кто-то еще не удосужился сменить старые деревянные рамы, кто-то утеплил наружные стены. а у кого-то улицу и комнату разделяет лишь один слой кирпича.
По усредненным данным, основанным на подсчетах специалистов, самые большие потери тепла приходятся на неутепленные стены и составляют около 35%. Немногим меньше, 25% тепла, теряется из-за плохо утепленной крыши. В идеале над домом должен быть теплый чердак. Плохое утепление пола способно забирать до 15% вырабатываемого котлом тепла, как и старые деревянные окна. Нельзя также забывать и о вентиляции и открытых форточках, на которые приходится от 10 до 15 % потерь тепла.
Таким образом, выходит, что далеко не для каждого жилого дома подойдет общепринятая формула. Для таких случаев существуют свои системы подсчета.
Понятие коэффициента рассеивания
Коэффициент рассеивания – это один из важных показателей теплообмена между жилым помещением и окружающей средой. В зависимости от того, насколько хорошо утеплен дом. существуют такие показатели, которые используются в наиболее точной формуле подсчета:
- 3,0 – 4,0 – это коэффициент рассеивания для конструкций, в которых вообще нет никакой теплоизоляции. Чаще всего в таких случаях речь идет о времянках из гофрированного железа или дерева.
- Коэффициент от 2,9 до 2,0 характерен для строений с низким уровнем теплоизоляции. Имеются ввиду дома с тонкими стенами (например, в один кирпич) без утепления, с обычными деревянными рамами и простой крышей.
- Средний уровень теплоизоляции и коэффициент от 1,9 до 1,0 присваиваются домам с двойными пластиковыми окнами, утеплением наружных стен или двойной кладкой, а также с утепленной крышей или чердаком.
- Самый низкий коэффициент рассеивания от 0,6 до 0,9 характерен для домов, возведенных с использованием современных материалов и технологий. В таких домах утеплены стены, крыша и пол, установлены хорошие окна и хорошо продумана система вентиляции.
Таблица расчета стоимости отопление в частном доме
Формула, в которой применяется значение коэффициента рассеивания, является одной из самых точных и позволяет вычислить теплопотери конкретного строения. Выглядит она так:
В формуле Qт – это уровень теплопотерь, V – это объем помещения (произведение длины, ширины и высоты), Pt – это разница температур (для вычисления необходимо вычесть из желаемой температуры в комнате минимальную температуру воздуха, которая может быть в этой широте), k – это коэффициент рассеивания.
Подставим числа в нашу формулу и попытаемся узнать теплопотери дома объемом 300 м³ (10 м*10 м*3 м) со средним уровнем теплоизоляции при желаемой температуре воздуха в +20С° и минимальной зимней температуре в – 20С°.
Имея эту цифру, мы можем узнать, какой мощности котел необходим для такого дома. Для этого полученное значение теплопотери следует умножить на коэффициент запаса, который обычно равен от 1,15 до 1,2 (те самые 15-20%). Получаем, что:
Округлив полученное число в меньшую сторону, узнаем искомое число. Для отопления дома с заданными нами условиями потребуется котел в 38 кВт.
Такая формула позволит очень точно определить мощность газового котла, требуемую для того или иного дома. Также на сегодняшний день разработано множество разнообразных калькуляторов и программ, которые позволяют учитывать данные каждого отдельно взятого строения.
Посмотрите статьи по теме:
Отопление частного дома своими руками — советы по выбору типа системы и вида котла 
Требования к установке газового котла: что нужно и полезно знать о процедуре подключения? 
Как правильно и без ошибок произвести расчёт радиаторов отопления для дома 
Система водоснабжения частного дома из скважины: рекомендации по созданию
Делаем правильный расчет мощности газового котла отопления
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.
- Минус решения – затраты на оплату услуг специалиста.
- Преимущество – максимально точные результаты вычислений.
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.
Большинство консультантов, продающих отопительное оборудование, самостоятельно подсчитывают необходимую производительность при помощи формулы 1 кВт=10 м². Дополнительные подсчеты, осуществляют по количеству теплоносителя в отопительной системе.
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.
Расчет мощности и температуры тёплого водяного пола
Источники: http://teplowood.ru/raschet-moshhnosti-kotla-otopleniya.html, http://delai-remont.com/otoplenie/kak-rasschitat-moshhnost-gazovogo-kotla-dlya-doma.html, http://avtonomnoeteplo.ru/otopitelnye_kotly/377-kak-rasschitat-moschnost-gazovogo-kotla.html
teplosten24.ru
