Необходимо обратить внимание на мощность. Данный параметр показывает, какое количество тепла может создать конкретное устройство при подключении к системе отопления. От этого напрямую зависит, можно ли с помощью такого оборудования обеспечить дом теплом в нужном количестве или нет.
Например, в помещении, где установлен пеллетный котёл с небольшой мощностью, будет в лучшем случае прохладно. Также не лучшим вариантом является установка котла с избыточной мощностью, потому что он постоянно будет работать в экономном режиме, а это заметно снизит показатель КПД.
Итак, чтобы выполнить расчет необходимой мощности оборудования, вам нужно следовать определенным правилам.
Как рассчитать мощность отопительного котла, зная объём отапливаемого помещения?
В данном случае расчёт производится по следующей формуле:
Q = V × ΔT × K / 850
- Q – количество тепла в кВт/ч
- V – объём отапливаемого помещения в кубометрах
- ΔT – разница между температурой снаружи и внутри дома
- К – коэффициент потери тепла
- 850 – число, благодаря которому произведение трёх вышеуказанных параметров можно перевести в кВт/ч
Показатель К может иметь следующие значения:
- 3-4 – если конструкция здания упрощённая и деревянная или если оно сделано из профлиста
- 2-2,9 – у помещения небольшая теплоизоляция. Такое помещение имеет простую конструкцию, длина 1 кирпича равна толщине стены, окна и крыша имеют упрощённую постройку
- 1-1,9 – конструкция здания считается стандартной. У таких домой двойная кирпичная вкладка и мало простых окон. Кровля крыши обычная
- 0,6-0,9 – конструкция здания считается улучшенной. Такое здание имеет окна с двойными стеклопакетами, основа пола толстая, стены кирпичные и имеют двойную теплоизоляцию, крыша имеет теплоизоляцию, сделанную из хорошего материала
Ниже приведена ситуация, в которой можно использовать данную формулу.
Дом имеет площадь 200 м², высота его стен 3 м, теплоизоляция является первоклассной. Показатель температуры окружающего воздуха рядом с домом не падает ниже -25 °С. Получается, что ΔT = 20 - (-25) = 45 °С. Получается, чтобы узнать количество тепла, которое требуется для отопления дома, необходимо произвести следующий расчёт:
Q = 200 × 3 × 45 × 0,9/850 = 28,58 кВт/ч
Полученный результат пока что не следует округлять, ведь к котлу может быть еще подключена система горячего водоснабжения.
Если вода для мытья нагревается другим способом, то результат, который получен самостоятельно не нуждается в корректировке и эта стадия расчёта является завершающей.
Как рассчитать, сколько тепла необходимо для нагрева воды?
Чтобы произвести расчет расхода тепла в этом случае необходимо самостоятельно прибавить к предыдущему показателю расход тепла для горячего водоснабжения. Для его расчета можно воспользоваться следующей формулой:
Qв = с × m × Δt
- с – удельная теплоёмкость воды, которая всегда равна 4200 Дж/кг·К,
- m – масса воды в кг
- Δt – разница температуры нагретой воды и поступающей воды из водопровода.
К примеру, среднестатистическая семья в среднем потребляет 150 л тёплой воды. Теплоноситель, который нагревает котёл имеет температуру равную 80 °С, а температура воды, поступающей из водопровода равна 10 °С, тогда Δt = 80 - 10 = 70 °С.
Следовательно:
Qв = 4200 × 150 × 70 = 44 100 000 Дж или 12,25 кВт/ч
После необходимо поступить следующим образом:
- Допустим, нужно нагреть 150 л воды за один раз, значит ёмкость косвенного теплообменника равна 150 л, следовательно, к 28,58 кВт/ч необходимо прибавить 12,25 кВт/ч. Делается потому что показатель Qзаг меньше 40,83, следовательно, в помещении будет прохладнее ожидаемых 20 °С.
- В случае, если нагрев воды происходит порционно, то есть ёмкость косвенного теплообменника составляет 50 л, показатель 12,25 нужно разделить на 3 и далее прибавить самостоятельно к 28,58. После этих расчётов Qзаг равен 32,67 кВт/ч. Полученный показатель это и есть мощность, котла, которая необходима для отопления помещения.
Как произвести расчёт по площади?
Такой расчёт является более точным, потому что учитывает огромное количество нюансов. Производится он по следующей формуле:
Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × k6 × k7
- 0,1 кВт – норма необходимого тепла на 1 м².
- S – площадь помещения, которое нужно отопить.
- k1 показывает тепло, которое потерялось из-за строения окон, и имеет следующие показатели:
- 1,27 – у окна одинарное стекло
- 1,00 – окно со стеклопакетом
- 0,85 – у окна тройное стекло
- k2 показывает, тепло которое потерялось из-за площади окна (Sw). Sw относится к площади пола Sf. Его показатели следующие:
- 0,8 - при Sw/Sf = 0,1;
- 0,9 - при Sw/Sf = 0,2;
- 1,0 - при Sw/Sf = 0,3;
- 1,1 - при Sw/Sf = 0,4;
- 1,2 - при Sw/Sf = 0,5.
- k3 показывает утечку тепла сквозь стены. Может быть следующим:
- 1,27 – некачественная теплоизоляция
- 1 – стена дома имеет толщину 2-ух кирпичей или утеплитель толщиной 15 см
- 0,854 – хорошая теплоизоляция
- k4 показывает количество потерянного тепла из-за температуры снаружи здания. Имеет следующие показатели:
- 0,7, когда 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 показывает сколько тепла потерялось из-за наружных стен. Имеет следующие значения:
- 1,1 в здании 1 внешняя стена
- 1,2 в здании 2 внешних стены
- 1,3 в здании 3 внешних стены
- 1,4 в здании 4 внешних стены
- k6 показывает количество тепла, которое необходимо дополнительно и зависит от высоты потолка (Н):
- 1 - для высоты потолка 2,5 м;
- 1,05 - для для высоты потолка 3,0 м;
- 1,1 - для высоты потолка 3,5 м;
- 1,15 - для высоты потолка 4,0 м;
- 1,2 - для для высоты потолка 4,5 м.
- k7 показывает сколько тепла была потеряно. Зависит от типа постройки, которая расположена над отапливаемым помещением. Имеет следующие показатели:
- 0,8 отапливаемое помещение;
- 0,9 тёплый чердак;
- 1 холодный чердак.
В качестве примера возьмем те же исходные условия, кроме параметра окон, которые имеют тройной стеклопакет и составляют 30% от площади пола. Постройка имеет 4 наружных стены, а сверху над ней расположен холодный чердак.
Тогда расчет будет выглядеть так:
Q = 0,1 × 200 × 0,85 × 1 × 0,854 × 1,3 × 1,4 × 1,05 × 1 = 27,74 кВт/ч
Данный показатель необходимо увеличить, для этого нужно самостоятельно добавить количество тепла, которое требуется для ГВС, если она подключена к котлу.
Вышеприведённые методы очень полезны, когда необходимо рассчитать мощность отопительного котла.
Расчёт реальной мощности котла длительного горения на примере «Куппер ПРАКТИК-8 »
Конструкция большинства котлов рассчитана под конкретный вид топлива, на котором будет работать это устройство. В случае использования для котла другой категории топлива, которая не переназначена для него, КПД значительно сократиться. Также необходимо помнить о возможных последствиях использования того топлива, которое не предусмотрено производителем котельного оборудования.
Теперь продемонстрируем процесс расчёта на примере котла «Теплодар», модель «Куппер ПРАКТИК-8». Это оборудование предназначено для системы отопления жилых домов и других помещений, которые имеют площадь меньше, чем 80 м². Также этот котёл является универсальным и может работать не только в закрытых системах отопления, но и в открытых с принудительной циркуляцией теплоносителя. Данный котел обладает следующими техническими характеристиками:
- возможность использовать в качестве топлива дрова;
- в среднем за час, он сжигает 10 дров;
- мощность данного котла составляет 80кВт;
- загрузочная камера имеет объём 300л;
- КПД равен 85%.
Допустим, что для отопления помещения хозяин использует в качестве топлива дрова осинового дерева. 1 кг данного вида дров даёт 2,82 кВт/ч. За один час, котёл потребляет 15кг дров, следовательно, он выдаёт тепла 2,82 × 15 × 0,87 = 36,801 кВт/ч тепла (0,87 является КПД).
Этого оборудования недостаточно для отопления помещения, которое имеет теплообменник объёмом 150 л, но если ГВС имеет теплообменник объёмом 50 л, то мощности данного котла будет вполне достаточно. Для того чтобы получить нужный результат 32,67 кВт/ч необходимо потратить 13,31 кг осиновых дров. Производим расчёт по формуле (32,67 / (2,82 × 0,87) = 13,31). В данном случае необходимое тепло было определённо методом расчёта по объёму.
Также можно произвести самостоятельный расчёт и узнать время, которое потребуется котлу для того, чтобы сжечь все дрова. 1 л дров осиного дерева имеет вес 0,143 кг. Следовательно, в отделении для загрузки поместится 294 × 0,143 = 42 кг дров. Столько дров будет достаточно для поддержания тепла более чем 3 часа. Это слишком непродолжительное время, поэтому в данном случае необходимо найти котёл, у которого размер топки в 2 раза больше.
Также можно поискать топливный котёл, который рассчитан на несколько видов топлива. Например, котёл от того же производителя «Теплодар», только модели «Куппер ПРО-22 », который может работать не только на дровах, но и на углях. В данном случае при использовании разных видов топлива будет разная мощность. Расчёт проводится самостоятельно, учитывая эффективность каждого вида топлива отдельно, а позже выбирается наилучший вариант.
Сколько энергии дают разные типы горючего?
В данном случае показатели будут следующие:
- При сгорании 1 кг высушенных опилок или небольшой стружки хвойного дерева выдача 3,2 кВт/ч. При условии, что 1 л высушенных опилок весит 1,100 кг.
- Ольха имеет более высокую теплоотдачу и даёт 3 кВт в час, при весе 300 грамм.
- Деревья, которые относятся к видам твердолиственных, дают 1 кВт, имея вес 300 грамм.
- Уголь из камня даёт почти 5 кВт, при весе 400 грамм.
- Торф из Белоруссии даёт 2 кВт, при весе в 340 грамм.
Некоторые производители топлива в информации пишут срок сгорания одной загрузки, но не предоставляют информацию о том, сколько топлива выгорает за 1 час.
В такой ситуации необходимо произвести дополнительные расчёты:
- Определить максимальную массу горючего, которая способна уместиться в отделении для загрузки горючего.
- Узнать, сколько тепла может отдать котёл, работающий на данном виде сырья;
- Какая уровень теплоотдачи будет за 1 час. Данное число необходимо самостоятельно разделить на тот период, за который выгорит всё количество дров.
Подводя итог, можно сказать, что данные, которые будут получены в результате всех расчётов, и будут показывать настоящую мощность твердотопливного котельного оборудования, которую он сможет выдать в течение 1 часа.
Комфортность пребывания людей в помещениях, особенно в зимнее время года, во многом зависит от температуры окружающего их воздуха. Поэтому среди инженерных коммуникаций, обустраиваемых в жилых помещениях, система отопления занимает первое место. В городских условиях вопросы обогрева квартир чаще всего решаются в централизованном порядке, однако в домах частной застройки их владельцам приходится обустраивать автономные системы отопления, основным элементом которых является водогрейный котел. Именно от технико-экономических характеристик последнего зависит эффективность работы всей системы.
Как рассчитать мощность котла
Расчет мощности котла выполняется с учетом площади обогреваемого объекта
Мощность отопительного котла – это основной показатель, характеризующий его возможности, связанные с оптимальным обогревом помещений во время пиковых нагрузок. Здесь главное – грамотно рассчитать, сколько тепла понадобится для их обогрева. Только в этом случае удастся правильно подобрать котел для отопления частного дома по мощности.
Для расчета мощности котла для дома применяют различные методики, в которых за основу берутся площадь или объем отапливаемых помещений. Совсем недавно необходимую мощность отопительного котла определяли при помощи так называемых домовых коэффициентов, установленных для разного вида домов в пределах (Вт/м. кв.):
- 130…200 – дома, не имеющие теплоизоляции;
- 90…110 – дома с частично утепленным фасадом;
- 50…70 – дома, построенные по технологиям ХХI века.
Умножив площадь дома на соответствующий домовой коэффициент, получали искомую мощность отопительного котла.
Расчет мощности котла по геометрическим размерам помещения
Зависимость мощности газового котла от площади помещения
Wкот = S*Wуд/10 , где:
- Wкот – расчетная мощность котла, кВт;
- S – общая площадь отапливаемого помещения, м. кв.;
- Wуд – удельная мощность котла, которая приходится на каждые 10 м. кв. отапливаемой площади.
В общем случае принимают, что в зависимости от региона, в котором находится помещение, величина удельной мощности котла составляет (кВт\м. кв.):
- для южных районов – 0,7…0,9;
- для районов средней полосы – 1,0…1,2;
- для Москвы и Московской области – 1,2…1,5;
- для северных районов – 1,5…2,0.
Приведенную выше формулу расчета котла для отопления дома по площади применяют в тех случаях, когда водогрейный агрегат будет использоваться только для обогрева помещений, высотой не более 2,5 м.
Если предполагается, что в помещении будет установлен двухконтурный котел, который кроме обогрева должен обеспечивать пользователей горячей водой, полученную расчетную мощность необходимо увеличить на 25%.
Если высота отапливаемых помещений превышает 2,5 м., то полученный результат корректируют, умножая его на коэффициент Кв. Кв = Н/2,5, где Н – фактическая высота помещения, м.
В этом случае конечная формула выглядит следующим образом: P = (S*Wуд/10)*Кв
Эта методика расчета необходимой мощности, которой должен обладать отопительный котел, подходит для небольших зданий с утепленным чердаком, наличием теплоизоляции стен и окон (двойные стеклопакеты) и т. д. В остальных случаях результат, полученный в результате приблизительного расчета, может привести к тому, что приобретенный котел не сможет работать в штатном режиме. При этом избыточная или недостаточная мощность способствует появлению ряда нежелательных для пользователя проблем:
- снижение технико-экономических показателей работы котла;
- сбой в работе систем автоматики;
- быстрый износ деталей и комплектующих;
- образование конденсата в дымоходе;
- засорение дымохода продуктами неполного сгорания топлива и пр.;
Для получения более точных результатов нужно принимать во внимание величину фактических теплопотерь через отдельные элементы зданий (окон, дверей, стен и пр.).
Уточненный расчет мощности котла
Мощность двухконтурного котла должна быть больше из-за ГВС
Расчет системы отопления, включающей в свой состав отопительный котел, должен осуществляться индивидуально для каждого объекта. Кроме его геометрических размеров, важно учесть ряд таких параметров:
- наличие принудительной вентиляции;
- климатический пояс;
- наличие горячего водоснабжения;
- степень утепления отдельных элементов объекта;
- наличие чердака и подвала и пр.
В общем виде формула для уточненного расчета мощности котла имеет следующий вид:
Wкот = Qt*Kзап , где:
- Qt – теплопотери объекта, кВт.
- Кзап – коэффициент запаса, на величину которого рекомендуется увеличить расчетную мощность объекта. Как правило, его величина находится в пределах 1,15…1,20 (15-20%).
Прогнозируемые потери тепла определяются по формулам:
Qt = V*ΔT*Kp/860, V = S*H ; где:
- V – объем помещения, м. куб.;
- ΔT – разница между наружной и внутренней температурой воздуха, °С;
- Кр – коэффициент рассеивания, зависящий от степени теплоизоляции объекта.
Коэффициент рассеивания выбирается исходя из типа здания и степени его теплоизоляции.
- Объекты без теплоизоляции: ангары, деревянные бараки, сооружения из гофрированного железа и пр. – Кр = 3,0…4,0.
- Здания с низким уровнем теплоизоляции: стены в один кирпич, деревянные окна, шиферная или железная крыша – Кр принимают равным в пределах 2,0…2,9.
- Дома со средней степенью теплоизоляции: стены в два кирпича, небольшое количество окон, стандартная крыша и т. д. – Кр составляет 1,0…1,9.
- Современные, хорошо утепленные здания: теплый пол, окна с двойными стеклопакетами и т. д. – Кр находится в диапазоне 0,6…0,9.
Чтобы облегчить потребителю поиск отопительного котла, многие производители размещают на своих сайтах и сайтах дилеров специальные калькуляторы. С их помощью, введя в соответствующие поля необходимую информацию, можно с большой долей вероятности определить, на какую площадь рассчитан, например, котел мощностью 24 кВт.
Как правило, такой калькулятор осуществляет расчет по следующим данным:
- усредненное значение температуры наружного воздуха в самую холодную неделю в зимнее время года;
- температура воздуха внутри объекта;
- наличие или отсутствие горячего водоснабжения;
- данные о толщине наружных стен и перекрытий;
- материалы, из которых выполнены перекрытия и наружные стены;
- высота потолков;
- геометрические размеры всех наружных стен;
- количество окон, их размеры и подробное описание;
- информация о наличии или отсутствии принудительной вентиляции.
Обработав полученные данные, калькулятор выдаст заказчику искомую мощность отопительного котла, а также укажет тип и марку агрегата, удовлетворяющего запросу. Пример расчета линейки газовых котлов, предназначенных для обогрева домов разной площади, приведен в таблице:
Примечание к столбцу 11 : Нс – навесной атмосферный котел, А – котел напольного типа, Нд – турбированный котел настенного типа.
По приведенным выше методикам осуществляют расчет мощности газового котла. Однако их вполне можно применять и для расчета мощностных характеристик водогрейных агрегатов, работающих на других видах топлива.
Учет теплопотерь
Без учета теплопотерь трудно правильно рассчитать мощность котла
Приступая к разработке системы автономного отопления, необходимо в первую очередь выяснить, сколько тепла уходит на улицу при самых сильных морозах через так называемые ограждающие конструкции. К ним относятся стены, окна, пол и крыша. Только определив величину теплопотерь, можно будет озаботиться подбором источника тепла соответствующей мощности. При этом нужно учесть, что потеря теплоты зданием в зимнее время года происходит не только через ограждающие конструкции. Значительная часть генерируемого тепла (до 30%) расходуется на нагрев холодного воздуха, поступающего с улицы за счет естественной вентиляции.
Общее количество тепла, необходимое для обогрева помещения определяют по формуле:
Q = Qконстр + Qвозд , где:
- Qконстр – количество тепла, теряемого через однотипную конструкцию, Вт;
- Qвозд – количество тепла, расходуемого на подогрев воздуха, поступающего с улицы, Вт.
Суммируя полученные в результате расчетов величины определяют общую тепловую нагрузку на систему отопления всего здания.
Все обмеры осуществляют по внешней стороне здания, в обязательном порядке захватывая его углы. В противном случае расчет теплопотерь будет неточным.
В помещениях существуют и другие пути утечки тепла, например через кухонную вытяжку, открытые двери и окна, щели в конструкциях и пр. Однако количество тепла, потерянного по этим причинам, практически не превышает 5% от величины общих тепловых потерь и поэтому при расчетах не учитывается.
Расчет потерь тепла через ограждающие конструкции
Сложность расчета заключается в том, что его нужно провести для каждого помещения отдельно, внимательно осматривая, измеряя и оценивая состояние каждого его элемента, соседствующего с окружающей средой. Только в этом случае можно учесть все тепло, уходящее из дома.
По результатам произведенных замеров определяется площадь S каждого элемента ограждающих конструкций, которая затем вставляется в базовую формулу для расчета количества теряемой тепловой энергии:
Qконстр = 1/R*(Tв-Tн)*S*(1+Σβ), R = δ/λ; где:
- R – термическое сопротивление материала конструкции, м. кв.°С/Вт;
- δ – теплопроводность материала конструкции, Вт/м°С);
- λ – толщина материала конструкции, м;
- S – площадь наружного ограждения, м. кв.;
- Tв – температура воздуха внутри помещения, °С;
- Tн – самая низкая температура воздуха в зимнее время года, °С;
- β – теплопотери, которые зависят от ориентации здания.
Если конструкция состоит из нескольких материалов, например, стена из кирпича с утеплителем, величина термического сопротивления R рассчитывается отдельно для каждого из этих материалов, а затем суммируется.
Теплопотери, зависящие от ориентации здания, выбираются исходя из того, куда ориентирован ограждающий элемент:
- на северную сторону – β = 0,1;
- на запад или юго-восток – β = 0,05;
- на юг и ли юго-запад – β = 0.
Расчет тепловых потерь через элементы ограждающих конструкций осуществляют для каждого помещения в здании, а затем суммируя их, получают прогнозируемую величину общих потерь тепла в нем. После этого переходят к расчету в следующем помещении. В результате проведенной работы владелец дома сможет выявить пути максимальной утечки тепла и устранить причины их появления.
Расчет тепла, расходуемого на подогрев вентиляционного воздуха
Количество тепла, которое расходуется на подогрев вентиляционного воздуха, достигает в отдельных случаях 30% от общих потерь тепловой энергии. Это достаточно большая величина, игнорировать которую нецелесообразно. Для расчета количества тепла, которое вынужденно будет расходоваться на подогрев приточного воздуха, используется формула:
Qвозд = c*m* (Tв-Tн) , где:
- c – теплоемкость воздушной смеси, величина которой составляет 0,28 Вт/кг°С;
- m – массовый расход воздуха, поступающего в помещение с улицы, кг.
Массовый расход воздуха, поступающий в помещение извне, определяют, принимая, что воздух обновляется во всем доме 1 раз в течении часа. В этом случае, сложив объемы всех помещений, получают объемную величину расхода воздуха. Затем, используя значение плотности воздуха, его объем переводят в массу. Здесь нужно учесть тот факт, что плотность воздуха зависит от его температуры.
Подставляя все известные величины в вышеприведенную формулу, определяют количество теплоты, необходимое для подогрева приточного воздуха.
Часто встречаемые ошибки
Расчет автономной системы отопления – это сложный процесс, состоящий из нескольких взаимосвязанных, поэтапно проводимых процедур:
- Расчет тепловых потерь объекта.
- Определение температурного режима отдельных помещений и здания в целом.
- Расчет мощности отопительных радиаторных батарей.
- Гидравлический расчет отопительной системы.
- Расчет мощности отопительного котла.
- Определение общего объема системы автономного отопления.
Тепловой расчет системы отопления – это не теоретические изыскания, а точный и обоснованный результат, практическая реализация которого позволит правильно подобрать все необходимые компоненты и обустроить эффективную систему отопления, без проблем функционирующую в течение многих лет.
Основная ошибка, которую совершают многие владельцы частных домов – игнорирование некоторых этапов расчета. Они считают, что для решения вопроса достаточно выбрать котел помощнее, ориентируясь лишь на данные ориентировочного расчета его мощности по площади помещения. Такой подход грозит излишними эксплуатационными затратами и часто приводит к тому, что котел будет работать постоянно, радиаторные батареи будут горячими, а в помещении будет холодно. В этом случае необходимо вернуться к первоначальному состоянию и произвести полный расчет системы отопления. Только после этого можно приступить к устранению недостатков, вызванных критическими ошибками в расчетах.
Как не оплошать и грамотно выбрать устройство, чтобы не замерзнуть и не истончить бюджет - читайте дальше. Из статьи узнаете, какая техника будет правильной и нужной именно вам.
Расчет тепловых потерь дома
Говорим сразу - не существует единого метода расчета коэффициента. Параметр меняется в зависимости от вашего климата. Тем более важно внимательнее отнестись к этой стадии подготовки. Даже специалист не определит на глаз, без расчетов, информацию по нужной мощности котла. Даже слабомощные, типа , могут обогреть среднестатистическую квартиру до 65м². Но какая она точно должна быть - станет известно после заполнения специальной анкеты - документ находится в свободном доступе, в интернете его заполнит любой желающий.
К составлению опросника специалисты подошли ответственно. Заполнив поля, не получится совершить ошибку. Единственное исключение - некорректное заполнение он-лайн бланка. Все остальные расчеты котла для дома произведет программа.
Итак, вот к каким вопросам надо быть готовым - уточните:
1. Теплопотери сквозь стены
На этот параметр влияет площадь фасада и вентилируемая прослойка (стены бывают с ней, а бывают и без нее). Первое покрытие стен - первостепенный критерий, без которого выбрать котел отопления будет слишком рискованно. Железобетон или пенобетон, минвата, гипсокартон, фанера или древесина - материал влияет на решение, какой мощности покупать твердотопливное оборудование. Важна и толщина первого слоя дома. Для тонкостенных домов купите котел средней мощности - к примеру, .
2. Потери тепла через окна
Важное условие. Логично, что с однокамерным стеклопакетом "уйдет" больше тепла, чем с двухкамерными. Площадь окон тоже немаловажна при расчете мощности котла. Перед заполнением опросника еще раз измерьте ее.
3. Тепловые потери сквозь потолок и пол
Как вы понимаете, в помещение с мансардой и неотапливаемым подвалом нужно установить мощное оборудование - как . Неправильно подобранная мощность прибора испортит несколько зимних месяцев, проведенных в загородном доме - отопления явно не хватит для комфортной жизни.
Полезно для ознакомления:
Если все правильно сделаете - старания вознаградятся выгодным вложением в покупку. Считайте, что справились с задачей - скорее всего, получите лучший результат по цене и качеству.
Почему важно точно определить мощность котла
Первое, что приходит на ум - экономия средств на покупку. Уже ради этого стоит потратить пару часов на вычисления. Учитывая хорошую работу и эффективную эксплуатацию котла - расчет мощности техники тем более становится необходимым.
Вот несколько невеселых сценариев, которые неминуемо развернутся, если не принять во внимание вышесказанное.
Запомните: Поправка на регион для нашего климата составляет коэффициент 1,2.
Неверный расчет мощности не таких популярных, но все же встречающихся пеллетного устройства (например ) и котла на дровах - первейший параметр выбора. Чтобы рассчитать параметр - не поленитесь потратить время, иначе не избежать вышеуказанных проблем в недостатке тепла (если речь идет о слабеньких приборах) или нерациональном перерасходе топлива (когда подберете дорогой и слишком мощный котел, как ).
Определение мощности котла - самый важный этап работы
Вот вы и ознакомились с теоретической частью вопроса, получив информацию о важности расчета мощности котлов. Теперь пора перейти к практической части - самой важной. Как вариант, специалиста, отвечающего за расчет параметров и монтаж. Но и вы сами можете узнать, какая техника действительно нужна.
Отталкиваемся при расчете мощности от площади отапливаемого объекта - именно она поможет произвести оценку производительности. Учитывайте, что при высоте помещения в 2,7 м (а такие потолки почти во всех домах), на обогрев 10м² уходит 1кВт.
Данный коэффициент - приблизительный. На него влияет климат региона и, опять же, высота потолков, наличие подвальных помещений и т.д.
Совет: чтобы вычислить мощность идеального котла для высоких потолков, надо выявить поправочный коэффициент, поделив параметр на стандартные 2,7м.
Пример:
- Потолки равны 3,1м.
- Делим параметр на 2,7 - получаем 1,14.
- Так, для качественного обогрева дома 200м² с потолками 3,1м пригодится котел мощностью 200кВт*1,14=22,8кВт.
- Чтобы точно не замерзнуть, рекомендуем округлить параметр в большую сторону. Тогда получите 23кВт. Нам подойдет на 24 кВт.
Учтите, что такой расчет подойдет для одноконтурного котла. В случае же с нужно рассчитать, какую температуру воды хотите получать в холода, и выбрать технику в соответствии с параметром (+25%, мощности, если любите водичку погорячее).
Пошаговый расчет мощности котла (двухконтурного) для квартир
С квартирами дело обстоит несколько иначе. Здесь коэффициент меньше, чем в доме - в квартирах нет теплопотери через кровлю (если речь идет не о последнем этаже) и потерь через пол (кроме как у первого этажа).
- если квартиру сверху "греет" еще одно помещение, коэффициент будет 0,7
- если над вами чердак - 1
Чтобы вычислить параметр, используем методику, указанную выше, с учетом коэффициента.
Пример: Площадь квартиры 163м². Ее потолки равны 2,9 м, квартира находится в нашей полосе.
Определяем мощность в пять шагов:
- Делим площадь на коэффициент: 163м²/10м²= 16,3 кВт.
- Не забываем о поправке на регион: 16,3 кВт*1,2=19,56 кВт.
- Поскольку двухконтурный котел рассчитан на горячую воду, добавляем 25% 7,56 кВт*1,25=9,45 кВт.
- А теперь не забываем про холода (специалисты советуют добавить еще 10%): 9,45 кВт*1,1=24,45 кВт.
- Округляем, и выходит 25Квт. Получается, нам подойдет - устройство, которое работает на природном газе и взаимодействует с солнечными коллекторами.
Учтите, что таким способом происходит расчет мощности котлов, на каком бы топливе они ни работали - хоть газ, хоть электричество, хоть твердое топливо. .
Пошаговый расчет мощности котла (одноконтурного) для квартиры
А что, если вам не нужен двухконтурный котел, и с задачами ? Произведем расчеты, учитывая еще один фактор - материал изготовления дома. Установленная на законодательном уровне норма отопления выглядит так:
- Обогрев 1м³ в панельном доме потребует 41 Вт.
- Обогрев 1м³ в кирпичном доме потребует 34 Вт.
Предлагаем ознакомиться:
Вспоминаем площадь квартиры, умножаем ее на высоту потолков, получаем объем. Этот показатель нужно перемножить на норму - получаем мощность котла.
Пример:
- Вы живете в квартире площадью 120м², а потолки в ней - 2,6м.
- Объем будет таков: 120м²*2,6м=192,4м³
- Множим на коэффициент, вычисляем потребность в тепле 192,4м³*34Вт=106081Вт.
- Переводим в киловатты и округлив, получаем 11кВт. Вот такая мощность должна быть у теплового одноконтурного агрегата. Неплохой вариант - модель . Немного "с запасом", мощности этой техники с лихвой хватит для комфортного микроклимата в вашем жилище.
Как видим, задача подбора котла не займет более часа. Правильно выбрав отопительное приспособление, вы на всю зиму застрахуетесь от некомфортных холодов, сэкономив средства на покупку котла, коммунальные услуги. Верно рассчитать параметр - одинаково важно для всех типов обогревателей: угольного, на тт,
Отопительный котел – это основа системы отопления, это основной прибор, производительность которого будет определять возможность коммуникационной сети обеспечивать дом количеством тепла, которое необходимо. И если произвести расчет мощности котла отопления грамотно и правильно, то это исключит возникновение лишних расходов, которые связаны с покупкой приборов и их работой. Подобранный по предварительным вычислениям котел будет работать с такой теплоотдачей, которая заложена в него производителем – это будет способствовать сохранению его технических параметров.
На чем основывается расчет?
Расчет мощности котла отопления – это важный момент. Мощность, как правило, можно сравнить со всей теплоотдачей отопительной системы, которая будет обеспечивать дом с определенными размерами, с заданным количеством этажей, теплотехническими свойствами.
Чтобы обустроить одноэтажный загородный или частный дом, не понадобится совсем уж мощный котел отопления.
Так, в расчетах производительности котла для автономного дома площадь – это основной параметр, если рассматривать теплотехнику здания в соответствии с климатом региона. Так, площадь дома – это важнейший параметр, чтобы произвести расчет котла для отопления.
Характеристики, которые будут влиять на расчет
Те, кто хотят произвести расчет котла для отопления дома с максимальной точностью, могут использовать методику, которую предоставляет СНиП II-3-79. В данном случае профессиональные расчеты будут учитывать следующие факторы:
- Среднестатистическая температура региона в самое холодное время.
- Изоляционные свойства материалов, которые использовались для постройки ограждающих конструкций.
- Вид разводки отопительного контура.
- Соотношение площади несущих конструкций и проемов.
- Отдельные сведения о каждой комнате.
Как рассчитать мощность котла отопления? Чтобы выполнить точнейшие расчеты, применяется даже такая информация, как данные о единицах бытовой и цифровой техники, - ведь все это тоже каким-то образом выделяет тепло в помещения.
Однако заметим, что не каждый владелец отопительной системы требует профессиональных расчетов – обычно принято приобретать автономные контуры отопления с приборами с запасом мощности.
Так, кпд котлов отопления может быть выше расчетных значений, тем более – они, как правило, округляются.
Что учитывается в обязательном порядке?
Как посчитать мощность котла отопления, какие данные должны присутствовать в обязательном порядке? Следует запомнить одно правило: каждые 10 кв.м коттеджа с изоляционными характеристиками, стандартным пределом высоты потолка (до 3 м) будут требовать примерно 1 кВт для отопления. К мощности котла, который предназначен для совместной работы в обогреве и горячем водоснабжении, нужно будет добавить не меньше 20%.
Автономные контур отопления, который имеет нестабильное давление в котле отопления, нужно будет снабдить прибором, чтобы его запас мощности был выше, чем расчетное значение не менее, чем на 15 процентов. К мощности котла, который обеспечивает отопление и горячее водоснабжение, требуется добавить 15%.
Учитываем теплопотери
Отметим, что независимо от того, рассчитывается ли мощность электрического котла, котла на газу, на дизеле или на дровах, - в любом случае, работу отопительной системы будут сопровождать потери тепла:
- Необходимо проветривание помещений, однако если окна будут открыты постоянно, то дом потеряет около 15% энергии.
- Если стены слабо утеплены, то уйдет 35% тепла.
- Через оконные проемы будет уходить 10% тепла, а если рамы старого образца – то еще больше.
- Если пол не утеплен, то в подвал или землю будет отдано 15% тепла.
- Через крышу уйдет 25% тепла.
Простейшая формула
Теплотехнические расчеты в любом случае должны будут быть округлены, а также увеличены для того чтобы обеспечить запас мощности. Именно поэтому для того, как определить мощность котла отопления, можно будет использовать очень простую формулу:
W = S*Wуд.
Здесь S – это общая площадь отапливаемого здания, которая учитывает жилые и бытовые комнаты в кВ.м.
W – это мощность отопительного котла, кВт.
Wуд. – это среднестатистическая удельная мощность, данный параметр применяется для расчетов с учетом определенной климатической зоны, кВт/кв.м. И стоит заметить, что данная характеристика основана на многолетнем опыте работы разных систем отопления в регионах. И когда мы умножаем площадь на этот показатель, то получим усредненное значение мощности. Его нужно будет корректировать на основе особенностей, которые перечислены выше.
Пример расчета
Рассмотрим пример, используя калькулятор мощности котла отопления. Природный газ выступает самым доступным топливом, которое используется в России. По этой причине оно настолько распространено и востребовано. Поэтому сделаем расчет мощности газового котла. А в качестве примера возьмем частный дом с площадью 140 кв.м. Территория – Краснодарский край. Также в примере учитываем, что наш котел будет обеспечивать не только отопление дома, но и сантехнические приборы водой. Расчеты будем делать для системы с естественной циркуляцией, давление здесь не будет поддерживаться насосом циркуляции.
Удельная мощность – 0.85 кВт/кв.м.
Так, 140 кв.м/10 кв.м = 14 – это промежуточный коэффициент расчетов. Он будет предусматривать условие, что на каждые 10 кв.м отапливаемых помещений потребуется 1 кВт тепла, которое будет давать котел.
14 * 0.85 = 11.9 кВт.
Мы получаем тепловую энергию, которая будет нужна дому, которые имеет стандартные теплотехнические свойства. Чтобы обеспечить горячее водоснабжение для душа, раковины – будем добавлять еще 20%.
11.9 + 11.9 * 0.2 = 14.28 кВт.
Мы не используем циркуляционный насос, поэтому нам следует помнить, что давление здесь может быть нестабильным. Поэтому мы должны добавить еще 15% для обеспечения запаса теплоэнергии.
14.28 + 11.9 * 0.15 = 16.07 кВт.
Также следует помнить, что будут некоторые утечки тепла. Именно поэтому мы должны округлить наш результат к большему значению. Таким образом, нам потребуется отопительный котел с мощностью минимум 17 кВт.
Как правило, расчет мощности котла отопления осуществляется еще на этапе проектирования здания. Ведь для того чтобы система отопления работала эффективно, требуются специфические условия – обустройство топочного помещения, снабжение помещений дымоходом и вентиляцией.
Эффективность работы котла отопления зависит от его мощности в соотношении к площади, которую он должен обогреть. Поэтому приобретение этого прибора должно происходить только после тщательного вычисления всех его параметров, а также реальной оценки условий, в которых он будет эксплуатироваться. Если этим пренебречь, деньги, потраченные на покупку оборудования, могут быть выброшены на ветер — его мощности не будет хватать на обогрев дома или, если она излишняя, придется регулярно переплачивать солидные суммы.
Чтобы правильно рассчитать мощность котла, нужно воспользоваться разработанными методиками с учетом многих факторов, к которым в первую очередь относится тепловые потери отапливаемого помещения, осталось только учесть все возможные потери.
- Первое с чего нужно начать расчет — это помещения дома. Учесть нужно все их характеристики, включая объем и площадь, материалы из которого возведено строение и степень его утепления.
- Кроме этого, нужно просчитать источники холода, которыми являются элементы дома, и без которых он не может обойтись — двери и окна, пол, стены и крыша, вентиляционная система.
- Все эти элементы конструкции или технического оснащения по-разному сдерживают тепло в помещениях, но каждый из них дает определенный процент теплопотерь, в зависимости материала своего изготовления.
- Важную роль в расчетах играет и разница температур воздуха в комнатах жилища и на улице — чем ниже она снаружи здания, тем быстрее остывает дом.
- Учитывается и средняя зимняя температура в регионе, где расположено здание.
- Если котел будет предназначен не только для отопления, но и для нагрева воды — этот фактор также нужно учесть при расчетах .
Вооружившись подобными показателями, можно произвести расчет и определить мощность отопительного котла разными способами.
Методы расчетов
По виду топлива котлы делятся на:
- газовые;
- электрические;
- твердотопливные.
Самый простой способ расчета мощности котла
Если не вдаваться в детали и быть уверенным, что в зимние месяцы вы не останетесь без тепла в доме — просто прибавьте к вашим расчетам +50% . Пусть лучше ваш котел будет работать на половину своей мощности, чем постоянно быть «на пределе» своих возможностей.
При простом расчете меряют квадратуру дома и умножают на коэффициент 0.15 .
Например:
У вас одноэтажный дом площадью 110 м2.
Для того, чтобы правильно определить мощность котла — нужно просто умножить эту цифру на 0.15.
Получаем: 110х0.15=16.5
Получаем, что для дома, площадью 110 м2 нужен котел с мощностью 16.5 кВт.
Если простые методы вам чужды и вы хотите чуть больше заморочиться, вам нужно переходить к следующей части нашей статьи!
Второй способ расчета мощности котла для частного дома
Он чуть более сложный, чем первый, так как тут учитывается гораздо больше факторов, но он и более точнее. Кроме этого, вы не будете переплачивать за через чур мощный котел, который, как может оказаться, вам и не нужен.
Точный компьютерный расчет теплопотерь может провести специалист-проектировщик при составлении проекта дома.
Если таких расчетов по проекту не производилось, то их можно выполнить и самостоятельно, если это касается частного дома, имеющего небольшую площадь. При этом придется ответить на некоторые вопросы:
- из какого материала возведены стены, и какую толщину они имеют;
- каков общий объем кубатуры дома;
- наличие утеплителя и его толщина;
- количество окон, их размеры, материалы из которых они изготовлены (если это стеклопакеты, то, количество камер в них).
Эти вопросы представлены в специальной анкете, которую можно найти в Интернете на специализированных сайтах. В ней находятся несколько ответов на каждый поставленный вопрос, в зависимости от выбора которых и будет произведен расчет мощности отопительного аппарата для конкретного дома.
Примерно установленный коэффициент, определяющий теплопотери для центральных российских регионов, выглядит так:
- для строения, не имеющего теплоизоляции — 130— 200 Вт/м²;
- для дома 80— 90-х годов, имеющего теплоизоляцию — 85— 115 Вт/м²;
- для постройки начала XXI века, с установленными стеклопакетами — 55— 75 Вт/м².
Этот коэффициент умножается на площадь всего строения и получается число теплопотерь. Однако нельзя сказать, что опираясь на эти цифры можно получить точные результаты, так как они производятся без учета региона, где расположено жилище, количества и размера оконных проемов и прочих факторов, от которых напрямую зависят теплопотери.
Еще одним способом расчета мощности отопительного прибора является вычисление удельной мощности обогрева каждой из комнат , которые суммируются, и получается нужное значение. Это делается по формуле, в которой параметры обозначаются следующими буквами и цифрами:
- мощность котла — W;
- мощность для обогрева единицы площади в кв. метрах — W1;
- площадь всех отапливаемых комнат — ΣS.
Сама формула выглядит так: W=ΣSxW1. Чтобы применить ее на практике, нужно знать мощность, необходимую для отопления одного м².
Она также определяется, опираясь на некоторые факторы:
- средний температурный показатель в данной местности в холодное время года;
- расположение помещения (внутренняя или торцевая комната);
- количество и размер окон;
- предполагаемое количество источников тепла;
- сопротивление теплоотдаче.
Такой расчет достаточно сложен, поэтому лучше, если он будет произведен специалистами. Но нужно задуматься, стоит ли это делать, когда при проектировании любого сооружения уже внесены нужные показатели, которые учитывают климат региона.
Поэтому можно действовать, используя упрощенный метод определения мощности отопительного прибора.
- В самом простом методе подсчета оценивается не каждый отдельный фактор и комната, а делается комплексная оценка дома. Для этого разработана совсем простая формула 10 м2 = 1 к Вт пр и высоте потолков от 2,6 до 3,1 м . То есть на каждые 10 кв. метров площади требуется мощность 1 кВт , если высота потолка не выше, чем 3— 3,1 м .
Например, дом площадью в 250 кв. метров потребует для качественного отопления котел , имеющий мощность не менее 25 кВт(250 : 10 = 25)
Для каждого региона рассчитано значение коэффициента мощности, который учитывает климат в месте расположения жилища. Произведение его и площади дома также будет цифрой, которая указывает на мощность котла.
Если получается значение мощности такого номинала, котлов с которым не производят, значит, нужно приобрести отопительный прибор, который будет ближе всего к рассчитанному значению, лучше, если мощность котла перекрывает требуемую .
Пользуясь этим методом расчета , нужно знать, что он удобен своей простотой, но не дает точного результата для зданий, имеющих сложную архитектуру. Поэтому, если требуется сделать расчет для таких строений, лучше будет доверить эту работу специалистам.
Определяем идеальное соотношение мощности и экономности
Чтобы следовать принципам экономии , нужно учесть еще некоторые моменты при эксплуатации котла.
В холодное время в доме необходимо поддерживать температуру 20— 22 градуса, она оптимально комфортна для человеческого организма. Но учитывая то, что в течение зимы температура меняется, а самые морозные дни бывают только несколько раз за отопительный сезон, то можно согреть дом, используя котел , имеющий мощность наполовину ниже получившейся при расчетах .
Для нормального функционирования котла долгие годы лучше, если он будет работать с номинальной, а не с пиковой мощностью. Но за отопительный период потребность в поддержании высокой температуры в доме иногда отпадает. Чтобы выйти из этого положения используют смесительные клапаны .
Они нужны для того, чтобы можно было регулировать температуру теплоносителя в батареях. Для этого применяют системы гидравлики с термогидравлическими распределителями или с четырехходовыми клапанами. Если они установлены в системе отопления, температуру можно изменить регулятором, оставляя мощность котла постоянной.
После проведения таких модернизаций котел даже маленькой мощности будет работать в оптимальном режиме, достаточном для качественного обогрева всех помещений. Это решение достаточно дорогое, но оно поможет сэкономить на расходе топлива.
- Другой случай, когда котел имеет превышенную для данного помещения мощность, и совсем не хочется переплачивать за избыточное топливо, которое должно обеспечивать его работу. Чтобы избежать этих неприятных трат, можно установить буферный бак (бак-аккумулятор), который полностью заполняется водой.
Это дополнение будет к месту, если для отопления используют котлы на твердом топливе — прибор будет работать на полную мощность, даже если требуется только кратковременное тепло.
Когда на улице повышается температура, а котел отключать еще рано, клапан-автомат начинает ограничивать поступление подогретой воды в батареи. Он направляет ее в теплообменник буферного бака, и там она будет нагревать воду, которая уже находится в баке. Объем бака должен составлять 10:1 по отношению к площади дома, например, на 50 квадратных метров площади понадобится бак объемом в 500 литров.
Эта вода, нагревшись, начинает функционировать после остывания воды в контуре — она начинает поступать в радиаторы, и система продолжит отапливать помещения еще некоторое время.
Видео: Определение мощности отопительной системы в целом и ее элементов
Выбрав способ расчета мощности котла, дополнительно можно получить консультацию у специалистов, чтобы приобретать прибор уже наверняка. Опираясь на полученные данные при расчетах , можно сэкономить средства при покупке отопительного котла и при его эксплуатации.
Загрузка...