Мощность газового котла - важный параметр, от которого зависит комфортность проживания в отапливаемых им помещениях. Чтобы подобрать оптимальный вариант для дома или квартиры, нужно учитывать их размеры. Необходимая производительность отопительного оборудования зависит от площади отапливаемых помещений и некоторых других, менее значимых факторов.
Что влияет на расчетную мощность
Котел должен не только восполнять все тепловые потери конкретного здания или помещения, но и иметь определенный мощностный запас. Почему необходимо брать значение больше расчетного:
- оборудование не должно работать на пределе возможностей - это приводит к преждевременному износу;
- нужно учитывать вероятность аномальных температур;
- для частного дома полезно учесть возможность расширения площади.
Некоторые покупатели не знают, в каких единицах исчисляется главный параметр газового оборудования, определяющий его производительность. Тепловая мощность аппаратов измеряется в киловаттах (кВт). Эта величина всегда указывается в техническом паспорте каждой модели.
Что влияет на теплопотери
Чтобы узнать, какая нужна производительность оборудования, помимо площади, нужно учесть и другие факторы:
- климат в конкретном регионе;
- объем жилого здания/квартиры;
- степень утепления;
- вероятные теплопотери.
При использовании турбированных аппаратов необходимо также учитывать количество энергии, затрачиваемой на нагрев воздуха.
Чтобы определить производительность котла, нужно сначала рассчитать теплопотери. Теплотехнический расчет отличается повышенной сложностью, так как учитывает огромное количество составляющих:
- материалы, из которых возведены стены, перекрытия, кровля и т.д.;
- тип разводки системы отопления;
- наличие системы «теплый пол»;
- бытовая техника, выделяющая тепло.
Профессионалы используют тепловизоры, а затем выполняют вычисления по сложным формулам. Понятно, что рядовому пользователю не придется разбираться в нюансах теплотехники - для них существуют доступные методики, позволяющие быстро и достаточно точно рассчитать оптимальную теплопроизводительность оборудования.
Какие существуют варианты расчета
Чтобы сделать правильный выбор газового оборудования, предлагаем воспользоваться тремя вариантами расчета:
- Точный теплотехнический - не подходит для обычных потребителей, сложен и требует использования тепловизора.
- На онлайн-калькуляторе - чтобы получить результат, пользователь вводит исходные данные в специальную программу: число окон, дверей, толщина стенок и другие сведения. На их основе программа выдает результат.
- Вычисления вручную. Наиболее доступный способ узнать оптимальную теплопроизводительность нагревателя - воспользоваться элементарным отношением площади и мощности. Используется формула: 10 м² = 1 000 Вт. Такой простой вариант корректен для сооружений, характеризующихся средней степенью теплоизоляции и имеющих потолки высотой около 2,7 м.
Разработчики, рассчитывая мощностные характеристики отопительных аппаратов, часто учитывают объем помещений. В технической документации импортных моделей часто встречается параметр «обогрев в м³».
Расчет мощности котла с одним контуром
Выполнив простейший расчет для одноконтурного настенного или напольного котла с помощью соотношения: 10 кВт на 100 м², нужно увеличить расчетное значение на 15–20%.
Приведем пример вычислений. Нужно оборудовать дом площадью 80 м². Для его отопления понадобится аппарат на 9 600 Вт = 8 000 Вт + 20 %. Если в продаже нет точно подходящего варианта, следует взять модификацию с большей производительностью. Такой способ вычислений подходит только для аппаратов с одним контуром, без бойлера косвенного нагрева.
Расчет мощности котла с двумя контурами
Расчет производим на основе такого соотношения: 10 м² = 1 000 Вт + 20% (запас) + 20% (нагрев воды). Если дом имеет площадь 200 м², то искомая величина составит: 20 000 Вт + 40% = 28 000 Вт.
Определение мощности модели с бойлером
Сначала определяют нужный объем бойлера, чтобы он мог удовлетворить потребности домочадцев в горячей воде. Расход воды вычисляют, учитывая работу всех точек водозабора:
- ванна - 8–9 л/мин;
- душ - 9 л/мин;
- туалет - 4 л/мин;
- мойка - 4 л/мин.
В технической документации к бойлеру указано, какая требуется производительность котла, чтобы обеспечивать нагрев воды. Для бойлера на 200 л воды подойдет нагреватель мощностью примерно 30 кВт. Затем подсчитывают производительность, необходимую для отопления. Полученные результаты суммируют. В конце вычислений от полученного результата нужно отнять 20 %, так как нагрев воды для ГВС и отопления происходит одновременно.
Расчет мощности котла для типовых домов с учетом климатической зоны
Для домов, выстроенных по типовым проектам, применяют формулу: М = S*УМ/10, где
- М/УМ - расчетная/удельная мощность, кВт;
- S - площадь, м².
УМ зависит от региона, кВт:
- юг - 0,7–0,9;
- средняя полоса - 1,0–1,2;
- Подмосковье - 1,2–1,5;
- Север - 1,5–2,0.
Выполним вычисления для дома площадью 300 м², расположенного в Подмосковье: 300*1,3/10 = 39 кВт. Этот результат подходит для установки одноконтурных моделей. Чтобы высчитать мощность двухконтурного аппарата, необходимо увеличить итоговое число на 25%.
Нужна ли избыточная мощность
Не стоит покупать модель с производительностью, существенно превышающей максимальный показатель (с учетом надбавки 15-20%). Избыток приводит к негативным последствиям:
- Высокая стоимость. Чем мощнее модель, тем она дороже. Нерационально приобретать технику, возможности которой не будут использованы.
- Рост затрат на расходные элементы.
- Низкая эффективность горелки - это повлияет на расход газа.
- При минимальных нагрузках автоматика чаще выходит из строя.
- Если оборудование не является оптимальным для конкретной площади, происходит ускоренный износ узлов и деталей.
Как подсчитать расходы
Зная мощностные характеристики оборудования, можно рассчитать расход газа. При вычислении учитывается КПД. Стандартные версии имеют КПД на уровне 92-93%, модели конденсационного типа - 108-109%. При 100-процентной теплоотдаче 10 кВт тепловой энергии вырабатываются после сгорания 1 м³ природного газа. Таким образом, для создания мощности в 10 кВт при КПД 92% расход топлива составит 1,12 м³, а при КПД 108% - 0,92 м³.
Рассчитывая объемы потребляемого топлива, учитывают производительность аппаратов. Модель на 10 кВт сжигает за час 1,12 м³ газа, а на 40 кВт - 4,48 м³. Производители часто указывают в технической документации среднее значение расхода топлива, но все-таки оно разное для каждой модели.
Чтобы узнать предстоящие затраты на отопление при использовании энергозависимых версий, необходимо также вычислить затраты на электроэнергию.
Как учесть высоту потолков
Вышеприведенные расчетные формулы подходят для зданий, высота потолков которых не превышает 3 метров. Если потолки выше, нужно использовать другие формулы: М = Q*К, где:
- М - мощность расчетная, кВт;
- Q - тепловые потери, кВт;
- К - коэффициент запаса.
К = 1,15-2, или 15–20%.
Чтобы вычислить теплопотери, используют формулу:
Q = V*P*k/860, где:
- V - объем помещений, м³;
- Р - разница между значениями температур в доме и на улице, °C;
- k - коэффициент рассеивания, зависящий от теплоизоляционных характеристик сооружения.
Величина коэффициента определяется видом сооружения:
- не имеющие теплоизоляции: деревянные конструкции, строения из гофрированных железных листов, - 3,0-4,0;
- с малой теплоизоляцией - 2,0-2,9;
- со средней теплоизоляцией - 1-1,9;
- с высокой теплоизоляцией - 0,6-0,9.
Если сооружение небольшое и имеет хорошие теплоизоляционные характеристики, большой производительности котла не потребуется. Бывает, что в продаже нет варианта с подходящими характеристиками. Тогда нужно брать вариант с теплопроизводительностью немного выше расчетного значения. Разница будет сглажена системами автоматического регулирования.
Онлайн-калькулятор
Самые передовые производители подумали о комфорте потребителей, поместив на своих сайтах онлайн-калькуляторы, позволяющие легко и быстро узнавать необходимую производительность газового оборудования. Для подсчета вносят следующие сведения:
- температура, которую потребитель желает иметь в доме;
- среднее значение температуры на улице в самую холодную неделю;
- наличие горячего водоснабжения;
- этажность;
- высота потолков;
- материал перекрытий;
- толщина стен и материалы, из которых они возведены;
- длина стен;
- количество оконных проемов;
- особенности окон - подробности конструкции;
- габариты окон.
Заполнив поля, можно оперативно вычислить расчетное значение теплопроизводительности.
Настенные или напольные котлы выбрать
Выбор типа установки нагревателя зависит не только от предпочтений потребителя, но и от расчетной теплопроизводительности.
Настенные котлы, в отличие от напольных, имеют меньший мощностный диапазон. Они компактны, их можно разместить на кухне, чердаке, в подвале.
Напольные модели более громоздкие, их обычно устанавливают в отдельных помещениях. Настенные версии представлены мощностным диапазоном 12-36 кВт, производительность напольных моделей может достигать 160 кВт.
Функционал настенных и напольных версий отличается не сильно. Современные аппараты обоих типов предполагают ручное или автоматическое управление.
В квартиры, как правило, покупают настенные модели - они компактны и легко вписываются в интерьер кухни. Для отопления больших домов и коттеджей используют более мощные напольные нагреватели. Атмосферные версии устанавливают в отдельных, хорошо проветриваемых помещениях. К комнатам, в которых монтируются турбированные аппараты, требования гораздо ниже.
Что еще влияет на выбор
Помимо теплопроизводительности нужно учесть:
- число контуров (необходимо только отопление либо отопление и ГВС);
- способ установки (настенный или напольный);
- камера сгорания (открытая или закрытая; в первом случае забор воздуха производится из помещения, во втором - с улицы по коаксиальному дымоотводу);
- дизайн - для потребителей внешний вид имеет не последнее значение. Современные аппараты не только функциональны, эффективны, безопасны, но и красивы.
Правильный выбор тепловой производительности газового котла позволит использовать оборудование с максимальной эффективностью. Оптимально подобранная модель не только обеспечит комфортную температуру в доме, но и будет служить с минимальным износом деталей и узлов.
При выборе твердотопливного котла нужно предусматривать мощность. От нее зависит, сможет ли устройство создать необходимое количество тепла для всего дома или нет. Нежелательно выбирать слишком мощный котёл, потому, что он будет работать в режиме экономии, а это скажется на уменьшении КПД.
Чтобы сделать правильный , нужно знать два показателя:
- Количество тепла, необходимое для отопления помещения и нагрева воды.
- Реальную мощность прибора.
Расчет мощности в зависимости от объема помещения
Формула расчета такова:
Q = VxΔTxK/850 ,
- где Q – количество тепла , определенное в кВт/ч4;
- V – объем помещения (единица измерения куб. м);
- ΔT является разницей между температурой снаружи и температурой в помещении;
- К – 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 двойная, 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 возьмём современный дом с площадью в 200 кв. м, высотой стен 3 м и первоклассной теплоизоляцией. Дом находится в зоне, где 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 не стоит, ведь она не является конечной и ее нужно повысить своими руками на количество тепла для ГВС. Если воду планируется нагревать другим образом, то полученный результат не корректируют, и часть расчета завершена.
Расчет тепла для ГВС
- 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 поступившей из водопровода .
Читайте также: Чистка твердотопливного котла от смолы и сажи
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.
- Если 150 л надо нагреть за один раз, 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, объем косвенного бойлера равен 50 л, то 12,25 делят на 3 и добавляют своими руками к 28,58. Qзаг будет равен 32,67 кВт/ч. Это и является мощностью устройства 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.
Читайте также: Преимущества котла Попова
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. Окна имеют тройной стеклопакет и составляют 30% площади пола. Количество внешних стен – 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 приборы созданы под конкретный тип горючего. Если в них сжигать другие виды топлива, то их КПД будет меньше.
Расчет мощности будет проведен на основе пиролизного котла 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 1 час котел сжигает 15 кг, то он выделяет 2,82*15*0,87 = 36,801 кВт/ч тепла (0,87 является КПД). Такого прибора 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 1 час сжечь 13,31 кг осиновых дров (32,67/(2,82*0,87) = 13,31). Это в случае, если рассчитывать потребность в тепле по объему.
От автора: приветствуем вас, уважаемые читатели! В частных домах с автономным отоплением важно поддерживать стабильную температуру в жилых помещениях. Чтобы решить эту задачу, котел отопления должен производить определенное количество тепловой энергии, которого будет достаточно для восполнения утраты тепла через двери и окна.
Кроме того, стоит предусмотреть запас мощности на случай аномально низких температур либо предполагаемого увеличения площади частного дома. Как рассчитать мощность котла отопления? Об этом вы узнаете в данном материале.
Первый шаг для определения производительности котла - это расчет потери тепла здания в целом или отдельного помещения. Этот расчет, называемый теплотехническим, считается одним из самых трудоемких в отрасли, потому что для его проведения нужно учесть множество различных показателей.
Более подробно об этом вы узнаете, просмотрев видео, посвященное расчету теплопотерь.
Какие факторы влияют на «утечку» тепла? В первую очередь, это материалы, которые были использованы при возведении здания. Важно учесть все: фундамент, стены, пол, чердак, перекрытия, дверные проемы и окна. Помимо этого, рассматривается тип разводки системы, наличие в доме теплых полов.
Зачастую принимается во внимание и бытовая техника, выделяющая во время эксплуатации тепло. Однако столь детальный подход необходим не всегда. Есть немало методов, позволяющих рассчитать необходимую производительность газового котла без глубокого погружения в тему.
Расчет с учетом площади помещения
Чтобы понять приблизительную производительность теплового агрегата, важно учесть такой показатель, как площадь помещения. Безусловно, эти данные будут не совсем точными, так как вы не рассматриваете высоту потолков. Например, для средней полосы России 1 кВт под силу отопить 10 кв. метров площади. То есть, если ваше жилье имеет площадь 160 кв. метров, то мощность отопительного котла должна быть не менее 16 кВт.
Как включить в эту формулу информацию о высоте потолков или о климате? Об этом уже позаботились специалисты, которые вывели эмпирическим путем коэффициенты, позволяющие вносить в расчеты определенные корректировки.
Так, приведенная выше норма - 1 кВт на 10 кв. метров - подразумевает высоту потолка 2,7 метров. Для более высоких потолков необходимо будет вычислить поправочный коэффициент и произвести перерасчет. Для этого высоту потолка нужно поделить на стандартные 2,7 метров.
Предлагаем рассмотреть конкретный пример: высота потолка 3,2 метра. Расчет коэффициента выглядит так: 3,2/2,7=1,18. Этот показатель можно округлить до 1,2. Как использовать полученную цифру? Напомним, что для отопления помещения площадью 160 кв. метров нужно 16 кВт мощности. Этот показатель нужно умножить на коэффициент 1,2. Результат - 19,2 кВт (округляем до 20 кВт).
- в северных регионах 1,5–2,0;
- в Подмосковье 1,2–1,5;
- в средней полосе 1,0–1,2;
- на юге 0,7–0,9.
Как это работает? Если ваш дом находится южнее Москвы (в средней полосе), то нужно использовать коэффициент 1,2 (20 кВт*1,2=24 кВт). Для жителей южных областей - например, Ставропольского края - берется коэффициент 0,8. Таким образом, теплозатраты на отопление становятся более скромными (20 кВт*0,8=16 кВт).
Однако это еще не все. Вышеупомянутые значения можно считать верными, если заводской или будут работать исключительно на отопление. Предположим, что вы хотите возложить на него функции нагрева воды. Тогда к конечной цифре добавляем еще 20%. Позаботьтесь о запасах мощности для пиковых температур в лютые морозы, а это еще 10%.
Вы будете удивлены результатами этих расчетов. Приведем конкретные примеры.
Дом в средней полосе России с отоплением и ГВС потребует 28,8 кВт (24 кВт+20%). На холода добавляется еще 10% мощности 28,8 кВт+10%=31,68 кВт (округляем до 32 кВт). Как видите, эта последняя цифра в 2 раза выше первоначальной.
Расчеты для дома в Ставрополье будут несколько отличаться. Если добавить к указанным выше показателям мощность на обогрев воды, то вы получите 19,2 кВт (16 кВт+20%). А еще 10% «запаса» на холод дадут вам цифру 21,12 кВт (19,2+10%). Округляем до 22 кВт. Разница не столь велика, но, тем не менее, эти показатели нужно учитывать.
Как видите, при расчете мощности отопительного котла очень важно учитывать хотя бы один дополнительный показатель. Обратите внимание, что формула, касающаяся отопления для квартиры, и она же для частного дома отличаются друг от друга. В принципе, рассчитывая данный показатель для квартиры, вы можете пойти по тому же пути, учитывая коэффициенты, отображающие каждый фактор. Однако есть более простой и быстрый способ, который позволит за один раз внести коррективы.
Расчет мощности котла отопления для частного дома и квартиры будет выглядеть несколько иначе. Коэффициент для домов - 1,5. Он позволяет учесть теплопотери посредством пола, фундамента и крыши. Это число можно использовать при среднем утеплении стен: кладка в 2 кирпича, либо стены из аналогичных материалов.
Для квартир этот показатель будет отличаться. Если над вашей квартирой находится отапливаемое помещение, то коэффициент - 0,7, если вы живете на последнем этаже, но с отапливаемым чердаком - 0,9, с неотапливаемым чердаком - 1,0. Как применить эту информацию? Мощность котла, которую вы посчитали по указанной выше формуле, нужно откорректировать, используя эти коэффициенты. Таким образом, вы получите достоверную информацию.
Перед нами параметры квартиры, которая находится в городе в средней полосе России. Чтобы рассчитать объем котла, нам нужно знать площадь квартиры (65 кв. метров) и высоту потолков (3 метра).
Первый шаг: определение мощности по площади - 65 м2/10 м2=6,5 кВт.
Второй шаг: поправка на регион - 6,5 кВт*1,2=7,8 кВт.
Третий шаг: газовый котел будет использоваться для нагрева воды (добавить 25%) 7,8 кВт*1,25=9,75 кВт.
Четвертый шаг: поправка на сильные холода (добавить 10%) - 7,95 кВт*1,1=10,725 кВт.
Результат нужно округлить, и получится 11 кВт.
Подводя итог, отметим, что эти расчеты будут одинаково верными для любых отопительных котлов, вне зависимости о того, какой вид топлива вы используете. Точно такие же данные актуальны и для электрического отопительного прибора, и для газового котла, и для того, который работает на жидком энергоносителе. Самое главное - это показатели эффективности и производительности устройства. Теплопотери не зависят от его типа.
Если вас интересует, как потратить меньший объем теплоносителей, то следует уделить внимание утеплению жилого помещения.
Мощности по СНиПам
При расчете мощности отопительного котла для квартиры ориентируйтесь на нормы СНиПа. Этот метод еще называют «расчетом мощности по объему». СНиП показывает количество тепла, нужного для обогрева одного кубического метра воздуха в типовых постройках, а именно: на то, чтобы прогреть 1 куб. метр в панельном доме, уйдет 41 Вт, а в кирпичном доме - 34 Вт.
Если вы знаете высоту потолка и площадь квартиры, то сможете рассчитать объем. А потом эту цифру умножают на указанную выше норму и получают необходимую мощность котла вне зависимости от разновидности топлива - это правило работает и для отопления в квартире.
Предлагаем провести расчеты и узнать мощность котла для квартиры площадью 74 кв. метра с потолками высотой 2,7 метра, которая находится в кирпичном доме.
Первый шаг: вычислить объем - 74 м 2 *2,7 м=199,8 куб. метра.
Предположим, что надо рассчитать тот же показатель для квартиры, находящейся в . Тогда формула будет выглядеть вот так: 199,8*41 Вт=8191 Вт. Как вы уже заметили, все показатели по теплотехнике округляются в большую сторону, но в данном случае, если принять во внимание наличие хороших металлопластиковых окон, то мощность можно посчитать, как 8 кВт.
Это не конечная цифра. Далее нужно учесть такие показатели, как регион проживания и необходимость подогрева воды с помощью котла. Не менее актуальной будет и 10%-ная поправка на аномальный холод зимой. Однако в квартирах, в отличие от домов, очень важны такие показатели, как локализация комнат и этажность. Важно принимать во внимание, сколько стен в квартире являются внешними. Если наружная стена всего одна, то коэффициент 1,1, если две - 1,2, если три - 1,3.
Благодаря расчетам вы получите окончательное значение мощности отопительного прибора, когда учтете все вышеупомянутые показатели. Если хотите получить достоверный теплотехнический расчет, опытные специалисты рекомендуют обратиться в профильные организации, которые специализируются на этом.
Применение современных технологий
В завершение поговорим об инновационных методах расчета мощности котла, которые учитывают не только площадь отопления, но и другие важные данные. Речь идет об использовании тепловизора. Он покажет, в каких местах в квартире наиболее интенсивно происходит теплопотеря. У этого метода есть дополнительное преимущество - вы сможете улучшить теплоизоляцию жилища.
Не менее эффективно и удобно производить расчеты с помощью специализированной программы-калькулятора. Она рассчитает показатель вместо вас - от пользователя требуется только ввести цифры по квартире или дому. Правда, не совсем понятно, насколько точен алгоритм, заложенный в основу программы. В любом случае, специалисты рекомендуют пересчитать показатели в ручном режиме по формулам, о которых шла речь в данном материале.
Всего доброго и до новых встреч!
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.
Перед проектированием отопительной системы, монтажом обогревательного оборудования важно подобрать газовый котел, способный генерировать необходимое количество тепла для помещения. Поэтому важно выбрать устройство такой мощности, чтобы его производительность была максимально высокой, а ресурс – большим.
Мы расскажем о том, как рассчитать мощность газового котла с высокой точностью и учетом определенных параметров. В представленной нами статье подробно описаны все виды потерь тепла через проемы и строительные конструкции, приведены формулы для их вычисления. С особенностями производства расчетов знакомит конкретный пример.
Правильный расчет мощности газового котла позволит не только сэкономить на расходных материалах, но и повысит КПД прибора. Оборудование, теплоотдача которого превышает реальные потребности в тепле, будет работать неэффективно, когда как недостаточно мощное устройство не сможет обогреть помещение должным образом.
Существует современное автоматизированное оборудование, которое самостоятельно регулирует подачу газа, что избавляет от нецелесообразных расходов. Но если такой котел выполняет свою работу на пределе возможностей, то уменьшаются сроки его эксплуатации.
В результате снижается КПД оборудования, быстрее изнашиваются детали, образовывается конденсат. Поэтому возникает необходимость расчетов оптимальной мощности.
Галерея изображений