Утепление. Блог о всех видах утепления. Радиаторы. Как выбрать мощность котла
Как выбрать мощность котла для отопления дома
Как выбрать мощность котла для отопления дома
Как понять, подходит ли данный котел для отопления вашего дома? Для ответа на этот вопрос недостаточно лишь данных о его кубатуре. Чтобы правильно подобрать отопительное оборудование, нужна информация о теплопотерях дома. При строительстве или реконструкции дома возникает необходимость подбора мощности котла для обеспечения жилища теплом и горячей водой. Основной информацией, необходимой для подбора мощности котла, являются теплопотери дома, которые он должен компенсировать. Их необходимо рассчитать. В каждой стране принята определенная методика расчета теплопотерь, которая учитывает местные климатические условия.
Заказывая архитектору проект дома, вы вправе потребовать, чтобы проект содержал результаты таких расчетов. Исходя из них. вы сможете подобрать не только котел. но и отопительное оборудование для всех помещений. С использованием компьютерной программы. Производить расчет теплопотерь облегчают компьютерные программы, бесплатные версии которых распространяют многие фирмы, занимающиеся монтажом. Благодаря расщиренным дополнительным функциям программа позволяет выполнять расчеты даже людям, которые раньше никогда не сталкивались с проектированием. Но из-за отсутствия соответствующего опыта для проведения расчета им. скорее всего, потребуется значительно больше времени. По результатам таких расчетов лучше проконсультироваться со специалистом.
Если у вас нет проекта с рассчитанными архитектором (проектантом) теплопотерями, можно попробовать определить их самостоятельно, используя упрощенные методы расчетов. Достаточно точными для небольших частных домов являются еще не очень распространенные у нас, но очень практичные анкеты. В них поставлены вопросы, касающиеся: кубатуры дома, материала стен и их толщины; материала утеплителя и его толщины; количества окон и их размеров, количества камер в стеклопакетах и другие. На каждый из поставленных вопросов представлено несколько вариантов ответа. Нужно выбрать тот, который лучше всего описывает ваш дом. Каждому ответу соответствует определенное число. Производя математические действия с этими числами согласно приложенной инструкции, получим значение, которое описывает теплопотери вашего дома. Его точность вполне приемлема для подбора мощности котла. Заполнение анкеты и расчеты занимают всего лишь несколько минут. Приблизительно. Наиболее простым методом расчета теплопотерь дома является их определение с помощью условного коэффициента, который приблизительно составляет:
• 130-200 Вт/м - для домов без теплоизоляции;
• 90-110 Вт/м - для домов с теплоизоляцией, построенных в 80-90 годов XX века;
• 50-70 Вт/м - для домов с современными окнами, хорошо теплоизолированных и построенных, начиная с конца 90-х годов XX века.
Теплопотери определяют, умножая значение коэффициента на площадь дома. Эти расчеты очень приблизительны, они не учитывают количество и размеры окон, форму дома и его местоположение - факторы, которые значительно влияют на теплопотери дома. Такие расчеты не должны быть основным критерием при выборе котла, их можно использовать для оценки расчетов проектировщика. К сожалению, разница между этими результатами бывает значительной, поэтому таким образом можно выявить только грубую ошибку.
«На глаз». Еще совсем недавно, когда топливо было дешевым, - дома практически не утеплялись, а окна были негерметичными и никто не задумывался над понятием энергосбережения - монтажники подбирали мощность котла очень просто - 1 кВт на каждые 10 м площади дома. Но сегодня нужно подбирать котел, опираясь на строгие расчеты.
ПОЧЕМУ НЕ БОЛЕЕ МОЩНЫЙ?
Что происходит, если котел обладает слишком большой мощностью? Твердотопливный котел. Его производительность можно регулировать, только лишь изменяя количество поступающего в топку воздуха. Работая с мощностью, меньшей номинальной (то есть с недостачей воздуха), топливо будет сгорать не полностью, поэтому его расход будет больше. Кроме того, несгоревшие соединения будут уходить в дымоход, вызывая его более быстрое засорение. Газовый или жидкотопливный котел, работающий с современной системой ЦО (содержащей небольшое количество воды), после включения горелки очень быстро нагревает воду в системе до нужной температуры и выключает горелку Время работы горелки будет тем меньше, чем больше мощность котла. Может случиться так, что оно будет слишком коротким и продукты сгорания не смогут прогреть дымоход до нормальной температуры. Тогда в дымоходе будет выпадать конденсат, который, соединяясь с другими продуктами сгорания, образует кислоты, разрушающие дымоход, а иногда и сам котел. Если горелка работает продолжительное время, отходящие газы прогревают дымоход до высокой температуры, благодаря чему конденсат не будет образовываться, а возникший в начальной фазе работы горелки, - испарится. При частом включении и выключении котел потребляет больше топлива, чем при непрерывной работе, потому что при каждом включении часть энергии будет расходоваться на нагрев элементов котла и дымохода. Кроме того, частые изменения температуры отрицательно влияют на его прочность.
Теплопотери и мощность котла
Рассчитанные теплопотери дома равны его максимальной потребности в тепле, необходимом для поддержания в доме комфортной температуры - обычно +20'С. Максимальная потребность в тепле возникает в самые холодные дни. когда наружная температура опускается (в зависимости от температурной зоны) до -22'С. Следует учитывать, что такие морозы бывают лишь несколько дней в году, а иногда не наблюдаются несколько лет подряд. Тем не менее, котел должен эффективно функционировать на протяжении всего отопительного сезона, когда температура колеблется чаше всего вблизи нуля. В этом случае для обогрева дома достаточно котла наполовину меньшей (чем расчетная) мощности. Поэтому часто покупка котла большей мощности не имеет смысла - не только в связи с его более высокой ценой, но также с учетом понижения КПД его работы тогда, когда потребность в тепле будет значительно ниже расчетной. Недостаток тепла в холодные дни можно восполнить другими источниками, например камином или электрическими обогревателями.
Как совместить высокую мощность с низкой потребностью
Лучше всего, если котел на протяжении всего времени работает с постоянной, номинальной мощностью. Но потребность в тепловой энергии (в зависимости от наружной температуры) все время меняется. Как решить эту задачу? Смесительные клапаны. Одним из способов такого решения является использование гидравлических систем с четырехходовым смесительным клапаном или с термогидравлическим распределителем. В таких системах температура воды, поступающая в радиаторы, регулируется не изменением мощности котла, а изменением положения регулирующего клапана и производительностью циркуляционных насосов. Благодаря этому котел постоянно работает в оптимальных условиях. Это очень хорошее, но достаточно дорогое решение. Многоступенчатые горелки. В небольших и не очень дорогих системах с газовыми или жидкотопливными котлами вопрос адаптации производительности котла к актуальной потребности в тепле решается с помощью многоступенчатых горелок. Когда не нужна полная мощность, котел, оснащенный такой горелкой, работает с более низкой мощностью (более низкая ступень горелки). Более совершенным вариантом являются горелки с плавной регулировкой мощности, так называемой модуляцией. Они повсеместно используются в навесных газовых котлах. В жидкотопливных котлах они встречаются значительно реже. Котел с модуляционной горелкой является более дешевым и менее хлопотным вариантом, чем система со смесительным клапаном. Не требуется никаких дополнительных элементов - вся необходимая арматура смонтирована в корпусе котла. Регулировка мощности возможна также в современных твердотопливных котлах, которые работают на пеллетах и оснащенных автоматизированной системой подачи топлива (к сожалению, дорогих).
Котел с модуляционной горелкой вырабатывает энергию, равную текущей потребности в тепле. На первый взгляд, можно было бы предположить, что при выборе такого котла не нужно точно определять теплопотери дома. Ведь зная их лищь приблизительно, можно купить котел большей мощности, который в любом случае будет работать с необходимой на определенный момент мощностью. К сожалению, на практике модуляция мощности котла не полностью решает все вопросы. Сразу после включения котел начинает работать с максимальной мощностью, по истечению некоторого времени его автоматика начинает снижать мощность до оптимального уровня. Если мощный котел будет работать в небольшой системе, то в условиях, когда потребность в тепле небольшая (т.е. наружная температура около нуля или выше), вода в системе нагреется еще до того, как горелка достигнет необходимого уровня модуляции и котел отключится. Вода в системе быстро остынет и ситуация повторится. Котел будет работать в импульсном режиме - так, как будто он оснащен одноступенчатой горелкой большой мощности. Модуляция мощности возможна лишь в ограниченном диапазоне, который обычно составляет не меньше. чем 30% максимальной мощности. Поэтому слишком большая максимальная мощность котла приведет к возникновению сложностей с адаптацией его производительности при более высокой наружной температуре. Есть котлы с более широким диапазоном модуляции мощности, но это более дорогие конденсационные котлы.
Жидкотопливный котел не для маленького дома
Достаточно большие затруднения возникают при подборе жидкотопливного котла для небольшого дома. Для компенсации теплопотерь хорошо утепленного дома площадью около 150 м- обычно достаточно котла мощностью не более 10 кВт, а мощность представленных на рынке жидкотопливных котлов минимум в два раза выше. Работа жидкотопливного котла в импульсном режиме (то есть частое включение и выключение) еще более неблагоприятна для него, чем для газового котла. Сразу после включения жидкотопливной горелки из продуктов сгорания выделяется много сажи и продуктов неполного сгорания, которые засоряют камеру сгорания котла. Поэтому ее придется часто чистить, иначе слой сажи будет затруднять теплообмен, и КПД котла снизится, то есть он будет потреблять больше топлива.
Центральное отопление - это только начало
Большинства описанных проблем, которые возникают, теоретически можно избежать, подобрав котел с мощностью, которая не превышает, а даже немного ниже расчетных теплопотерь дома. Но на практике энергия котла обычно используется не только для системы ЦО, но и для подогрева воды системы ГВС. В небольших, хорошо утепленньге домах мощность, необходимая для обогрева дома значительно меньше, чем та, которая нужна для быстрого нагрева требуемого количества воды системы ГВС. Это усложняет проблему оптимального выбора котла.
Мощность котла и горячая вода
Это достаточно долго, особенно учитывая, что во время нагрева воды в бойлере, из котла, работающего на полную мощность, в систему ЦО теплая вода не поступает. За это время в помещениях может стать прохладно. Однако следует отметить, что ситуация, при которой весь объем воды имеет температуру Ю^С, может произойти только после отключения котла минимум на несколько часов. На практике холодная вода поступает в бойлер по мере расходования горячей. Даже при ее интенсивном использовании, например, при очень быстром наполнении ванны до краев, из такого большого бойлера будет использовано около половины горячей воды. После этого температура воды (горячей, смешанной с холодной) в бойлере будет составлять около ЗСС. В этом случае время нагрева воды составит 23 минуты и его можно считать удовлетворительным. Разовое потребление горячей воды в доме на одну семью обычно значительно ниже, поэтому вода в бойлере будет нагреваться еще быстрее. Вариант решения проблемы. Проблему совместного использования мощности котла для системы ЦО и для подготовки воды ГВС можно решить радикальным способом: купив два независимых прибора - котел для системы ЦО и водонагреватель для ГВС. Но это, безусловно, дорогое решение.
По материалам сайта: http://www.odoms.ru
fix-builder.ru
|
Очень часто при предварительном подборе мощности котла применяется формула «1 кВт на 10 кв.м. площади». Действительно, эта цифра дает ориентировочную потребность в тепле для обогрева дома, однако, полагаться на нее не стоит. И вот почему:1 Первый, самый очевидный фактор, влияющий на потребность в тепловой мощности котла – это место строительства. Очевидно, что чем более низкая температура за окном – тем более мощным должен быть котел. Для численной характеристики этого фактора применяют число градусо-суток отопительного периода. Чем выше это число, тем более мощный котел нужен.2 Второй фактор, оказывающий наибольшее влияние – это степень утепленности Вашего дома. Причем, утепление дома должно быть рассмотрено в комплексе, то есть все конструкции, отделяющие внутренние помещения дома от окружающей среды, должны быть утеплены. И, как не странно, утепление стен, а также их толщина, оказывает здесь далеко не решающее значение. Расчеты показывают, что большое количество тепла уходит наружу через оконные и дверные проемы, а также через крышу, а также полы. То есть, если в Вашем доме достаточно светло, но недостаточно тепло, следует подумать в первую очередь об увеличении сопротивления теплопередаче Ваших окон. Причем, только эта мера способна снизить расходы на отопление до 30%. Кстати, по действующим нормативам, 90% окон не соответствуют требуемому теплосопротивлению, а толщина минераловатного утеплителя стен должна быть порядка 200 мм, и 250 мм - толщина утеплителя кровли.3 Третий фактор, влияющий на потери тепла, это вентиляция. Причем, вентиляция может быть запланированной или не запланированной. Если в Вашем доме есть щели, или окна недостаточно герметичны, до 30% тепла уходит за счет сквозняков. Но, чем сильнее утеплен Ваш дом, тем больше потребность в применении вентиляционных систем, ведь утепление дома делает его более герметичным, а значит, затрудняет поступление свежего воздуха и отвод излишней влажности воздуха из жилых помещений. Поэтому, для хорошо утепленных домов важно, чтобы система вентиляции была оборудована рекуператором – агрегатом, который значительно снижает выброс тепла вместе с загрязненным воздухом. |
4 Четвертый фактор, влияющий на то, сколько киловатт тепла должно приходиться на 1 квадратный площади дома – это размеры и геометрия дома. Так как потери тепла в здании происходят через ограждающие конструкции – стены, крышу и пол, то чем больше квадратных метров стен, крыши и пола приходится на 1 м2 жилой площади, тем больше будут теплопотери на 1 м2. Зависимость следующая – чем меньше площадь дома, тем больше будут теплопотери, приведенные к 1 квадратному метру площади. Форма дома тоже имеет большое значение. Идеальная форма дома, для которого теплопотери на 1 м2 площади пола будут самыми низкими – это куб. Если дом при большой площади построен в 1 этаж, или форма дома в плане отличается от прямоугольника, имеет выступы, эркеры – приведенные потери тепла будут также возрастать.5 Пятый фактор – это вид теплоотдающих приборов.Традиционно используются чугунные радиаторы или алюминиевые конвекторы. Но в некоторых случаях рациональнее применить другие виды теплоотдающих приборов. Например, для высоких помещений конвекторы, развешанные по стенам, будут нагревать воздух, который будет сразу подниматься к потолку. При этом в уровне пола температура будет недостаточной, а под потолком – излишней. К тому же, возрастут теплопотери через крышу. Поэтому, для высоких жилых помещений самый рациональный способ отопления – это теплые полы. Они создают комфорт в зоне пребывания человека, в то время как верхняя часть помещения остается более прохладной. Тем самым, экономится тепловая энергия. Для высоких производственных помещений наиболее рационально применить теплокалориферы – приборы, нагревающие воздух, увлекаемый вентилятором через теплообменник, и создающие направленный к полу поток теплого воздуха.6 Шестой фактор – это эффективность самого котла, которая выражается в виде коэффициента полезного действия (КПД) котла. Причем, далеко не всегда стоит доверять значению КПД, заявленному в паспорте на котел. Потому что КПД приводится для ситуации, когда котел работает на полную мощность. Если потребность в тепле не превышает 50% от мощности котла, то котел, не оборудованный системой управления, |
defro.pro
Как выбрать котел для отопления дома. Какой котел выбрать?
Учитываем мощность, тип энергоносителя, габариты и требования газовиков
Котлы бывают разные, но какой тип котла подходит именно вам?
Выбору отопительного котла стоит уделить особое внимание, ведь от того, каким будет «сердце» вашей отопительной системы, зависит тепло и комфорт в доме.
Выбор котла по необходимой мощности.
Расчет мощности котла.
Прежде всего, стоит определиться с количеством тепла в единицу времени, которое должен производить котел, то есть, с его мощностью. Я уже рассказал о том, как за пять минут определить необходимую для помещения мощность и количество отопительных радиаторов. Если суммировать необходимые мощности для каждой комнаты, можно узнать, сколько киловатт должен выдавать отопительный котел. Когда высота потолков в доме или квартире приблизительно (плюс-минус 20 cм) одинакова, легко рассчитать общую необходимую мощность котла.
Как подобрать котел для отопления дома
Например:
* Общая площадь (S) вашего помещения – 120 квадратных метров.
* Высота потолков (H) – три метра (пусть в кухне и ванной – 2,80, там сделали подвесной потолок – не беда).
Умножаем площадь на высоту:
SxH = 120×2,8 = 336 (метров кубических) – это объем (V) нашего помещения, его будем греть.
Многое зависит от утепленности вашего дома:
а) если постройка относится к советскому периоду и не утеплена снаружи, то для обогрева помещения в климатических поясах Украины, Беларуси и европейской части России потребуется не менее 41-го ватта на кубический метр.
Мощность котла, необходимая для обогрева:
V(м. куб.)х41 (Вт/м. куб.) = 336 х41 = 13 776 (Вт)
Округлив полученное число, узнаем, что для отопления нам понадобится мощность (но не котел!) около 14 киловатт (1кВт = 1000 Вт).
б) если на внешних стенах у вас – пять сантиметров пенопласта, окна металлопластиковые со стеклом, покрытым энергосберегающей пленкой, то для того, чтобы обогреть помещение, хватит даже 20 Ватт на кубический метр:
V(м. куб.)х20 (Вт/м. куб.) = 336 х20 = 6700 (Вт) (Ну, пусть 7 киловатт: вот она – наглядная польза утепления!)
Менее мощный агрегат, конечно, будет стоить дешевле.
в) если отапливаемое помещение сделано, например, из силикатного кирпича («холодный» материал), находится на первом/последнем этаже, с окнами на север, угловое, с плохой теплоизоляцией и т. п., то для комфортного обогрева придется потратить около 47-50 ватт тепла на кубический метр.
Таким образом, получим:
V(м. куб.)х47 (Вт/м. куб.) = 15 792 (Вт) – округлим до 16 кВт
Мы узнали мощность котла?
Еще нет. Полученные цифры – не совсем те, которые нам подходят. Стоит учесть поправки на качество энергоносителя и износ котла. Дело в том, что, например, природный газ может подаваться в систему со сниженным давлением, дрова для твердотопливного котла могут быть сыроватыми, а это заметно снижает мощность. Кроме того, с течением времени теплообменники котлов неминуемо засоряются, на них образовывается накипь, изнашиваются другие компоненты, так что КПД (коэффициент полезного действия) и мощность котла падают. Лучше перестраховаться и купить агрегат с немного завышенной (процентов на 20) мощностью.
Расчеты показали, что вам нужен котел на 7 кВт? – берите «восьмерку». Десять киловатт? – «двенадцатку». Мощность, которая кажется «излишней», сослужит вам добрую службу, ведь вашему котлу не придется работать «на пределе», а это увеличит срок его работы.
Часть 2. Выбор котла по типу топлива
namteplo.org.ua
