Как рассчитать котел для отопления дома. Пояснения по проведению расчетов мощности котла. Тепловые потери дома.

Задумываться над тем, как рассчитать мощность котла отопления, нужно ещё на стадии планирования. Грамотная оценка условий, в которых предстоит работать отопительному прибору, поможет использовать его максимально эффективно, увеличить срок службы и сократить расходы на топливо.

Для расчёта мощности существуют специальные формулы. Но прежде чем переходить к расчётам, необходимо запастись знаниями некоторых показателей.

Какие величины используются при расчетах?

В базовой формуле расчета мощности котла отопления используются:

1. Габариты дома (площадь S);
2. Удельная мощность, или климатические показатели (U).

Удельная мощность – это стандартные данные, учитывающие климатические особенности района, где расположен дом:

• Юг России = 0,7 – 0,9.
• Москва и московская область = 1,2 – 1,5.
• В средней полосе = 1 – 1,2.
• Северные регионы России = 1,5 – 2.

Базовая формула расчёта мощности (М): M = S x U: 10

Иногда, чтобы обойтись без расчётов, предлагают «прикинуть» мощность – 1 кВт на 10 м 2 площади. Однако такой устаревший подход не учитывает особенностей строения и зачастую приводит к ошибкам, расплачиваться за которые приходится жильцам дома. Лучше не рисковать.

Как учесть теплопотери

Из любого здания тепло утекает через окна, стены, крышу, пол, вентиляцию. Показатели потерь тепла неодинаковы и должны быть рассчитаны с учётом особенностей утепления конкретного строения.

Вот некоторые условия и обстоятельства на которые нужно сделать поправку в уже рассчитанной мощности. А именно:

• Если котёл двухконтурный (т. е. параллельно греет и воду, а на это будет расходоваться дополнительная энергия) + 20% к мощности.
• Нестабильное давление газа в системе +15 %.
• Стены плохо утеплены +10–35 %.
• Обычные стеклянные окна +10–20 % (величина зависит от качества утепления и размеров окон).
• Плохо утеплён пол (под домом холодный подвал или грунт) +15 %.
• Плохо утеплённый потолок +20 – 25 %.
• Возможно экстремальное похолодание +15-20%.

Потери тепла в здании

Помещение может быть ещё более сложным, например, котлу предстоит отапливать:

• бассейн;
• сауну;
• оранжерею или зимний сад;
• комнаты с разной высотой потолков;
• систему «тёплый пол» и др. дополнительные нагрузки.

Все подобные условия должны быть учтены и лучше столь сложные расчёты доверить инженерам-теплотехникам!

Насколько важно, какое давление газа в магистрали? Мощность котла по паспорту, указана из расчёта, что давление будет 13 – 20 мбар. Понижение давления приведёт к тому, что котёл не будет выдавать указанную мощность и сможет отопить не 100 м 2 , как было рассчитано, а только 70 м 2 !

Как рассчитать мощность газового котла? Пример

Для примера возьмём классический деревянный дом площадью 60 м 2 . Он расположен в северном районе, где бывают значительные похолодания (удельная мощность – 1,8).

Руководствуясь стандартной формулой, получаем следующие вычисления:

M = 60 х 1,8: 10 = 10,8 кВт.

Так как возможны сильные морозы, а утепление стен неидеально, добавляем 20%.

10,8 + 2,16 (это 20%) = 12,96 кВт.

Округляем итог в большую сторону и получаем котёл мощностью 13 кВт.

Отопление газом — самый выгодный вариант обогрева помещения. популярны среди потребителей из-за невысокой цены и качества оборудования. Читайте о разнообразии отечественного котельного оборудования и узнайте, какие модели самые востребованные.

О принципе работы автоматики для газового котла читайте .

У вас стоит котел Феролли? Тогда следующая информация для вас: . Коды неисправностей и устранение неполадок в работе оборудования.

Стоит ли покупать слишком мощный котел?

Точные вычисления могут показаться излишними, особенно потому, что конечный результат всё равно округляется в большую сторону.

Поэтому некоторые домовладельцы просто решают приобрести котёл помощнее «на всякий случай», а ответственность за то, чтобы температура в доме не зашкаливала, возлагается на автоматические системы регулирования в котле.

Однако, есть основания не следовать такой логике!

К чему может привести избыточная мощность котла:

• Вы переплачиваете за оборудование при покупке, ведь более мощный котёл стоит дороже.
• В дымоходах быстрее образовывается конденсат.
• Котёл работает не эффективно, быстрее изнашиваются узлы системы.

Ну, и просто-напросто автоматика может давать сбой и выходить из строя.

Бывает, что для небольшого здания с хорошей теплоизоляцией высчитанная мощность котла может быть совсем небольшой. Если владелец не найдёт в продаже подходящего котла — это единственный оправданный повод взять прибор большей мощности.

Как учесть высоту потолков при подсчетах?

Приведённая ниже формула пригодна в случае, когда потолки в доме стандартной высоты.

Т.е. не превышают 2,6 – 3 метра. Если же потолки выше, расчёт по площади не подойдёт.

Нужно использовать объём.

ПТ = V (объём) х Pt (разность t ) х k : 860.

Pt– разница средних температур на улице и в помещении. Пример: зимой в среднем держится -30 0 С, а в доме хочется, чтобы было 22 0 С. Pt = 52. Чем выше будет этот показатель, тем больше строение будет терять тепло.

k – это коэффициент рассеивания. Он зависит от стройматериалов, из которых выполнено строение:

• Дерево или гофрированное железо, без теплоизоляции = 3–4.
• Одинарная кирпичная кладка, обычные окна и крыша, средняя теплоизоляция = 2 – 2,9.
• Двойная кирпичная кладка, неплохая теплоизоляция, немного окон = 1 – 1,9.
• Отличная теплоизоляция, пластиковые окна, хорошо утеплены пол и потолок = 0,6 – 0,9.

Теперь, когда известны все основные данные, можно высчитать мощность котла по формуле:

M = ПТ х k з .

Kз в данных расчётах – это коэффициент запаса. Он равен 1,15 – 1,2 (то есть 15 — 20 %)

Пример. Кирпичный дом с неплохой теплоизоляцией, площадью 60 м 2 . И высотой потолков 3м.

1. Вычисляем объём. 60м 2 х 3 = 180м 3 . Pt = 52, k = 1,5.
2. Подставляем данные в формулу: ПТ = 180 х 52 х 1,5: 860. Пт = 16,32.
3. Умножаем этот показатель на коэффициент запаса: 16,32 х 1,2 = 19,58.
4. Округляем и получаем котёл мощностью 20 кВт.

Подсчитать мощность котла онлайн

Многие производители, понимая, что подсчёты не всем по плечу, позаботились о том, чтобы узнать нужную мощность было предельно просто. На сайтах размещают специальные калькуляторы, где задав показатели, можно мгновенно получить результат подсчёта.

Нужно только знать:

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 эти 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 за энергоносители.

Что нужно учитывать при расчете ?

• 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 на 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

• 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 специализированном сайте. 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, 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 = 1к Вт пр и высоте потолков от 2,6 до 3,1 м . То есть на каждые 10 кв. метров площади требуется мощность 1кВт , 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 кв. м : 10 = 25 кВт)

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.

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.

Как совместить мощность с расходом топлива?

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-лекция специалиста: более подробно о расчетах котла отопления

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.

Система отопления дома должна быть такой, чтобы в его помещениях, независимо от погоды за окном, всегда поддерживалась одинаковая температура. Такую задачу теплосеть может выполнять только тогда, когда был сделан выбор достаточно мощного котла. Поэтому перед созданием любой отопительной системы необходимо проводить расчет мощности котла отопления.

Самые применяемые методы

Они предусматривают использование одного нормативного показателя — количества ватт на единицу площади или объема помещения .

Итак, теплопроизводительность сильного по КПД котла можно определить с помощью метода:

1. По площади.
2. По объему.

Первый очень часто любят использовать продавцы , ведь он прост. Согласно ему, чтобы посчитать тепловую мощность устройства, нужно умножить площадь частного дома на 100 Вт.

Например, частный дом имеет площадь 150 кв. м. Согласно методу по площади, чтобы отопить его, нужно создать 150*100 = 15 000 Вт или 15 кВт тепла . Соответственно, продавцы рекомендуют сделать выбор таких моделей котлов длительного горения или классических устройств, которые имеют эту тепловую мощность. При этом они часто советуют увеличить ее на 20%.

Что касается метода по объему, то его используют такой нормативный показатель: 41 Вт на 1 куб. м . Чтобы рассчитать мощность котла длительного горения или газового устройства по этому методу, нужно:

1. Определить объем внутреннего пространства частного дома. Если вышеупомянутый дом имеет стены с высотой 3 м и является одноэтажным, то объем составляет 450 куб. м.
2. Умножить 41 на объем здания. Результат и будет востребованной мощностью парового устройства или самодельного котла длительного горения. Для используемого примера мощность котла равна 41х450 = 18450 Вт или 18,45 кВт.

Оба метода являются не совсем точными поскольку не учитывают особенности конструкции частного дома и уровень его теплоизоляции.

Алгоритм метода, учитывающий потери тепла дома

Тепловые потери частного дома, которые должны компенсировать любые газовые или твердотопливные котлы длительного горения зависят как от конструкции здания, так и от температуры воздуха за окном. Понятно, что наибольшие потери тепла будут при самой низкой температуре. Именно это количество тепла и должно быть равным или немного меньшим тепловой мощности любого подбираемого с большим КПД котла длительного горения.

Алгоритм метода, с помощью которого можно посчитать эти потери, то есть востребованную мощность котла, предусматривает:

1. Измерение толщины и расчет площади поверхности всех конструктивных элементов частного дома (стен, окон, дверей, потолка, пола).
2. Определение количества тепла, которое может пройти через них за 1 час.
3. Расчет количества тепла, необходимого для нагрева вентиляционного воздуха.
4. Суммирование всех полученных показателей.

Получение исходных данных

1. Заняться определением площади поверхности всех конструктивных элементов дома. Наиболее просто это сделать, если есть проект жилья. Если его нет, то нужно брать рулетку и измерять ширину и длину стен, окон, дверей. Данные записываются в блокнот. Сразу стоит высчитывать площадь поверхности измеренных частей. Площадь поверхности стен корректируют на площадь окон и дверей.
2. Измерить толщину стен (при этом узнать толщину кирпичной кладки, штукатурки, теплоизоляции), дверей и других элементов. Данные записывают в блокнот. При этом указывают, из каких материалов сделано измеренное ограждение.
3. Определить минимальную температуру воздуха в наиболее холодные зимние дни.
4. Сделать выбор температуры, до которой должен происходить нагрев воздуха внутри дома.
5. Взять справочник и выписать коэффициенты теплопроводности для всех материалов, из которых сделан дом.

Расчет тепла, которое уходит через стены

Этот этап такого процесса, как расчет мощности котла отопления парового или водяного, предусматривает использование двух формул.

Первая:

где R является термическим сопротивлением конструктивного элемента (например, кирпичной кладки). Определяется в м²*°С/Вт,

w — толщина конструктивного элемента (нужно брать в метрах),

λ — коэффициент теплопроводности материала , из которого сделан отдельный элемент дома (единица измерения Вт/м*°С).

где Q — количество тепла, которое проходит через конструктивный элемент (определяется в Вт),

Rзаг — общее термическое сопротивление стены ,

tв — температура, до которой нужно проводить нагрев воздуха , используя паровые или водогрейные котлы большой мощности,

tн — самая низкая температура воздуха за окном ,

S — определенная в кв. м площадь поверхности конструктивного элемента.

При определении количества тепла, которое уходит через стену, нужно высчитывать несколько R, а именно для кирпичной кладки, штукатурки, теплоизоляции. Затем эти R суммируют, и результат подставляют во вторую формулу.

Аналогичным способом определяют тепловые потери через окна, двери, потолок самого высокого этажа.

Расчет тепловых потерь пола

Его проводят только для пола, под поверхностью которого размещается грунт или подвал. Для пола второго и других этажей этот процесс делать не нужно.

Количество тепла, которое уходит через пол с красивой поверхностью и которое должны компенсировать водогрейные или большой мощности, определяют в такой последовательности:

1. 1. Рисуют план здания. Обязательно нужно сохранить масштаб .
   2. На плане в середине дома рисуют 3 фигуры. Каждая должна быть внутри другой. Они должны повторять внешние контуры здания. Если дом является прямоугольником, то эти фигуры должны быть прямоугольниками. Расстояние от наружных стен к сторонам самой большой фигуры должно соответствовать 2 м. Такую же дистанцию сохраняют между параллельными сторонами других фигур. Пространство между фигурами образует зоны. В целом, получается 4 зоны. Первой является зона у наружных стен, четвертой — пространство внутри самой внутренней фигуры.
   3. Определяют площадь каждой такой зоны и высчитывают, каким должен быть нагрев (Q), чтобы компенсировать потери тепла через каждую из них. Для этого используют вышеупомянутую формулу.

Значение R для зон являются стандартными:

для 1-й зоны R = 2,1;

для 2-й – R = 4,3;

для 3-й – R = 8,6;

для 4-й – R = 14,2.

1. Высчитывают сумму из Q всех зон пола.

После подсчитывают сумму потерь тепла через стены, окна, двери, потолок и пол.

Расчет затрат тепла на нагрев приточного воздуха

Для него используют формулу:

где Qвент представляет собой количество тепла, которое необходимо для нагрева воздуха до температуры tв (единица измерения Вт),

с является удельной теплоемкостью воздуха (всегда равняется 0,28 Вт/(кг*°С)),

m представляет собой массу воздуха, который нужно нагреть .

Все величины, кроме массы воздуха известны. Массу определяют как произведение плотности воздуха и его объема. Плотность зависит от температуры на улице. Этот показатель рассчитывать не нужно, ведь его значения для разных температур записаны в справочниках. Владельцу самодельного парового устройства или остается только взять справочник и сделать подбор показателя, который соответствует наиболее холодной погоде в его регионе.

Что касается объема воздуха, то этот показатель нужно рассчитывать для разных комнат дома отдельно и затем определить сумму всех результатов. Если это не кухня и санузел, то этот показатель равен объему помещения. При этом учитывают, что такой объем воздуха должен меняться каждый час . Нормой приточного воздуха для кухни с газовой плитой является 100 м³/ч, для санузла — 25 м³/ч. Нормативы для других помещений можно найти в соответствующих документах.

Когда расчет количества тепла, необходимого для нагрева , завершен, результат добавляют к потерям тепла через конструктивные элементы частного дома. Конечная цифра является мощностью парового или водогрейного твердотопливного котла.

Подбирая котёл, иногда трудно определить его соответствие требованиям отопления конкретного дома. Вроде бы есть данные о размерах, внутреннем объёме. Но этого оказывается недостаточно. Современное определение требует знания показателя тепловых потерь, характерных для этого дома. Именно с тепловыми потерями связывается возможность выбора мощности будущего котла, который должен их компенсировать в ходе своей работы.

Неправильно выбранная мощность котла ведёт к дополнительным расходам топлива (газ, твёрдое и жидкое). О каждом варианте будет рассказано ниже, а пока нужно учесть, что в первом приближении, недостаточная мощность котла приводит к низкой температуре в системе отопления, вследствие медленного и недостаточного её прогрева. Мощность, которая превышает необходимую, приводит к работе системы в импульсном режиме. Это вызывает резкий рост расхода газа, износ газового клапана . Снижению расходов на отопление может способствовать правильный выбор мощности котла и расчёт системы отопления.

Расчёт тепловых потерь ведётся по определённым методикам, разнящимся от климатической зоны страны. Имея на руках подобные расчёты, намного проще сориентироваться в выборе всех приборов будущей отопительной системы. Обилие входящих данных, основных и вспомогательных, а также формализация расчётов, позволили ввести автоматизацию и проводить их с помощью компьютерных программ . Благодаря этому такие вычисления стали доступны для индивидуального исполнения на сайтах строительных компаний.

Разумеется, определиться с точными результатами сможет только специалист. Но и самостоятельное определение величины теплопотерь даст вполне зримые результаты с определением требуемой мощности. Введя данные, запрашиваемые программой, по параметрам дома (кубатура, материалы, утепление, окна и двери и т. п.), после выполнения предложенных действий, получается значение тепловых потерь. Полученная точность достаточна для определения требуемой мощности котла.

Использование домовых коэффициентов

Старым способом определения величины потерь тепла было использование домовых коэффициентов 3-х типов для индивидуального расчёта мощности газового котла по упрощённой методике:

• от 130 до 200 Вт/м2 - дома без теплоизоляции;
• от 90 до 110 Вт/м2 - дома с теплоизоляцией, 20−30 лет;
• от 50 до 70 Вт/м2 - теплоизолированный дом с новыми окнами, 21 век.

Зная величину своего коэффициента и площадь дома, путём перемножения получают искомое значение. Ещё проще определялась требуемая мощность во времена СССР. Тогда считалось, что 10 Квт на 100 метров площади в самый раз.

Однако, сегодня такой точности стало недостаточно.

На что влияет мощность котла

Если она слишком мала, то мощный котел на твёрдом топливе не будет «дожигать» остатки топлива из-за нехватки подачи воздуха, быстро засорится дымоход, а расход топлива будет чрезмерным. Котлы на газе или жидком топливе (ЖТ) станут быстро греть малое количество воды и выключать горелки. Это время горения окажется тем меньше, чем мощнее котлы. За такое короткое время удаляемые продукты сгорания не успеют прогреть дымоход, и там будет накапливаться конденсат. Образующиеся кислоты быстро приведут в негодность как дымоход , так и сам котёл.

Длительное время работы горелки позволяет дымоходу прогреться и конденсат исчезнет. Частое включение котла ведёт к износу его и дымохода, а также повышенному расходу топлива за счёт необходимости разогрева канала дымоотвода и самого котла. Для расчёта мощности котла на жидком топливе (дизеле), можно воспользоваться программой-калькулятором, учитывающей множество особенностей, описанных выше (конструкции, материалы, окна, утеплитель), но экспресс-анализ можно произвести по приводимой методике.

Считается, что для обогрева 10 квадратов площади дома нужно 1−1,5 кВт котловой мощности. В расчёт не берётся ГВС в доме, имеющем качественное утепление, без теплопотерь, площадью 100 кв. м. Коэффициенты по уровню утепления, используемые для расчёта требуемой мощности котла ЖТ:

• 0,11 - квартира, 1-й и последний этажи многоквартирного дома;
• 0,065 - квартира в многоквартирном доме;
• 0,15 (0,16) - частный дом, стена 1,5 кирпича, без утеплителя;
• 0,07 (0,08) - частный дом, стена 2 кирпича, 1 слой утеплителя.

Для расчёта, площадь 100 кв. м. умножается на коэффициент 0,07 (0,08). Получаемая мощность 70−80 Вт на 1 кв. м. площади. Мощность котла резервируется на 10−20%, для ГВС резерв увеличивается до 50%. Такой расчёт очень приблизителен.

Зная тепловые потери, можно сказать о требуемой величине вырабатываемого тепла. Обычно для комфорта в доме принимается значение +20 градусов по Цельсию . Поскольку в году бывает период минимальных температур, в эти дни потребность в количестве тепла резко возрастают. Учитывая периоды, когда температуры колеблются в районе средних за зиму, мощность котла может быть принята равной половине от полученного ранее значения. В этом случае в расчёт закладывается компенсация тепловых потерь за счёт иных источников тепла.

Решение проблемы избытка мощности

В случае низких потребностей в тепле, мощность котла становится заведомо высокой. Решений несколько. Во-первых, в этот период предлагается использование 4-х ходовых смесительных клапанов в гидравлических системах. Может быть применен термогидравлический распределитель . Что позволяет регулировать нагрев воды без изменения котловой мощности, за счёт клапанов и циркуляционных насосов . Так обеспечивается оптимальный режим работы котла.

Ввиду дороговизны способа, рассматривается бюджетный вариант многоступенчатых горелок в недорогих газовых и ЖТ котлах. С наступлением указанного периода ступенчатый переход на пониженное горение, снижает мощность котла. Вариантом плавного перехода является модуляция или плавная регулировка, повсеместно используемая в настенных газовых приборах. Такая возможность почти не применена в конструкциях ЖТ котлов, хотя модуляционная горелка более передовой вариант, нежели смесительный клапан. Современные котлы на пеллетах уже оснащены системой регулировки мощности и автоматикой подачи топлива.

Для неискушённого потребителя наличие системы модуляционной горелки может показаться достаточным поводом отказаться от расчёта тепловых потерь дома, ну или, хотя бы ограничиться приблизительным их определением. Отнюдь, наличие такой функции не может решить все возникающие проблемы: если при включении котла, он начинает работать на максимуме мощности, то через время автомат снижает её до оптимума.

При этом мощный котёл в небольшой системе успевает нагреть воду и отключитьс я ещё до перехода модулируемой горелки ну нужный уровень горения. Вода остывает достаточно быстро, ситуация повторится «до кляксы». В результате работа котла проходит импульсами как с одноступенчатой мощной горелкой. Изменение мощности может достигать не более 30%, что в итоге приведет к сбоям с дальнейшим повышением внешней температуры. Стоит вспомнить, что речь идёт о сравнительно дешёвых приборах .

В более дорогих котлах конденсационного типа пределы модулирования шире. ЖТ котлы могут вызвать ощутимые затруднения при попытке использования в небольших и хорошо утеплённых домах. В таком доме, около 150 кв. м, для покрытия тепловых потерь хватает 10кВт мощности. В линейке ЖТ котлов, предлагаемых производителями, минимум мощности больше в два раза. И тут попытка применения такого котла может привести к ситуации ещё худшей, чем описанная выше.

В топке горит ЖТ (солярка), все видели чёрный шлейф за непрогретым и неотрегулированным дизелем. И тут в продуктах неполного сгорания обильно выпадает сажа, она и несгоревшие продукты капитально засоряют камеру сгорания . И теперь новенький котёл нужно срочно чистить, чтобы не снизить КПД, и восстановить теплообмен. И ведь, подбери сначала правильно мощность котла, не было бы всех описанных проблем.

На практике, следует выбирать мощность котла немного ниже тепловых потерь дома. Популярность и практическое использование получили котлы с ЦОГВС, т. е. двухконтурные, греющие воду для отопления и горячего водоснабжения. И среди этих двух функций на ЦО требуемая мощность меньше, чем для ГВС. Безусловно, такой подход сделал выбор мощности котла сложнее.

Способ получения ГВС в 2-х контурном котле - проточный нагрев. Т. к. время контакта (нагрева) проточной воды незначительно, мощность нагревателя котла должна быть высокой. Даже у маломощных двухконтурных котлов система ГВС имеет 18 кВт мощности и это только минимум, дающий возможность нормально душ принять. Наличие модуляционной горелки в таком приборе даст возможность работы с минимумом мощности в 6кВт, почти равной тепловым потерям в 100 метровом доме с качественной термоизоляцией.

В реальной жизни, средние, за сезон отопления, потребности составят не более 3 кВт . Т. е. хотя ситуация и не идеальна, но приемлема. Способом понижения требуемой мощности системы ГВС является применение бака-накопителя для ГВС. И это очень похоже на одноконтурный котёл, оборудованный бойлером . Подключённый через теплообменник к котлу бойлер, имеет ёмкость не менее 100 литров. Это минимум, рассчитанный на несколько точек водоразбора и одновременное пользование ими.

Такая схема позволяет снизить мощность котла , совмещённого с водогреем. В итоге задача выполнена и мощности котла достаточно для компенсации тепловых потерь (ЦО) и ГВС (бойлер). На первый взгляд, в результате, на время работы котла на бойлер, в систему обогрева горячая вода не пойдёт и в доме упадёт температура. На самом деле, чтобы так случилось, котёл должен отключиться на 3 - 4 часа. Процесс замещения нагретой воды из бойлера холодной, происходит постепенно. Практика использования нагретой воды говорит, что даже слив половины объёма, а это 50 литров при температуре около 85 градусов по Цельсию и столько же холодной, чтобы пользоваться, ведёт к остатку в баке половины объёма горячей и столько же холодной. Время нагрева составит не более 25 минут. Поскольку за один раз в семье такой объём не потребляется, время нагрева бойлера будет значительно меньше.

Пример определения мощности котла

Примерная методика определения мощности газового котла из расчёта удельной его мощности (Руд) на 10 кв. м и с учётом условий климатических зон, отапливаемой площади - П.

• 0,7−0,9 - юг;
• 1,2−1,5 кВт - средняя полоса;
• 1,5−2,0 кВт - север

Мощность котла определяется Рк = (П*Руд)/10; где Руд = 1;

Объём воды в системе Осист = Рк*15 ; где на 15 л воды принят 1 кВт

Так для дома из примера с ЖТ котлом, на севере, расчёт будет выглядеть так:

Рк = 100*2/10 = 20 (кВт);

Автономное отопление квартиры или дома с каждым годом набирает все большие обороты популярности, поскольку дает возможность обеспечить жилище горячей водой и теплом, не завися при этом от третьих лиц.

На сегодняшний день установка газового котла в доме – это оптимальное решение и с точки зрения комфорта, и с позиции экономии. Если вы не хотите зависеть от капризов погоды и трудолюбия работников жилищно-коммунального хозяйства – имеет смысл задуматься о приобретении газогорелочного оборудования.

Выбирать технику следует, исходя из реальных потребностей пользователей. Для этого очень важно произвести корректный расчет мощности газового котла. Если его продуктивности не будет хватать для отопления и ГВС жилого помещения – обитатели дома или квартиры будут чувствовать дискомфорт.

Газовые котлы настенные малой мощности не способны обогреть большое по площади помещение, поскольку они рассчитаны на квартиры и частные дома малой площади. Если же номинальная мощность газогорелочного оборудования будет выше максимально необходимой – вам не избежать дополнительных расходов в семейном бюджете. Именно поэтому мощность газового котла должна как можно точнее соответствовать нуждам конкретного пользователя.

Для правильного расчета данного показателя следует учитывать несколько факторов. Это и высота потолков, и климат региона, где расположен дом, и стандартность планировки жилища, и наличие дополнительного утепления. Ориентируясь на все эти моменты, вы сможете подобрать оптимальное по всем параметрам газогорелочное оборудование.

Один из самых простых методов, позволяющих подобрать идеальную мощность газового котла для конкретного помещения, представляет собой довольно примитивный расчет. Котел следует выбирать, исходя из площади помещения. Каждым десяти квадратным метрам площади должен соответствовать 1 кВт номинальной мощности газогорелочной техники. Таким образом, для жилого дома площадью 250 квадратных метров вполне достаточно аппарата мощностью 25 кВт.

При этом нужно иметь ввиду, что данный норматив был принят еще в СССР. Естественно, с того времени методы расчета стали более совершенными, точными и учитывающими другие особенности помещения. В данном методе не берутся во внимание новые технологии строительства домов.

Помимо этого, фактор климатических условий также в нем полностью игнорируется, что недопустимо при расчете оптимальной номинальной мощности. Данную методику расчета можно использовать при выборе котла для здания с низкими потолками и хорошей теплоизоляцией. Однако далеко не все здания отвечают этим параметрам. И по этой причине необходима более точная и детальная формула оптимальной мощности котла. Она должна учитывать следующие факторы:

• Размеры жилого помещения;
• Климат региона, в котором находится конкретный дом;
• Утепленность дома и возможные тепловые потери строения;
• Объем тепловой энергии, которая необходима для подогрева воды до нужного уровня;
• Количество энергии, нужной для обогрева воздуха.

Специалисты советуют при расчете номинальной мощности газогорелочного оборудования в качестве запаса добавлять около 20% к полученной цифре, которая будет покрывать риски резкого понижения температуры зимой или падения давления топлива в системе.

При этом не имеет смысла обзаводиться котлом, мощность которого будет значительно превышать максимально необходимый показатель. Несмотря на то, что работу современного оборудования можно адаптировать в соответствии с потребностями в ГВС и отоплении конкретного помещения, чрезмерное превышение тепловой мощности будет иметь негативные последствия. К ним относятся:

• Изначально более высокая цена оборудования, обладающего большей мощностью. Не имеет смысла приобретать технику, максимальные возможности которой вы так и не сможете оценить на практике.
• Увеличение стоимости расходных элементов. В случае поломки владельцу мощного котла стоит быть готовым к более серьезным затратам.
• Эффективность работы газогорелочного оборудования будет низкой, что косвенно отразиться на расходе топлива.
• Автоматика при работе котла в режиме минимальной нагрузки будет чаще выходить из строя.
• Детали оборудования, не являющегося оптимальным выбором для конкретного помещения, изнашиваются гораздо быстрее.
• В процессе функционирования котла в системе дымоотвода будет образовываться конденсат, который может стать причиной коррозии.

Формула расчета мощности котла для типовых строений, в которых максимальная высота потолка составляет 3 метра, выглядит следующим образом:
МК=S * УМК /10
МК – оптимальная мощность газового котла, измеряемая в кВт;
УМК – удельная мощность газового котла. Эта величина приходится из расчета на каждые десять квадратных метров площади жилого помещения. Этот коэффициент определяется, исходя из климатических особенностей конкретного региона. В частности, он составляет:
0.7-0.9 кВт для южных районов;
1.0-1.2 кВт для районов, расположенных в средней климатической полосе;
1.2-1.5 кВт для районов Подмосковья;
1.5-2.0 кВт для северных районов.

Важно учесть то, что приведенная выше формула помогает определить оптимальную номинальную мощность газогорелочного оборудования, предназначенного исключительно для отопления помещения. Для двухконтурных систем, в которых предусмотрена функция горячего водоснабжения, полученную величину МК следует умножить на коэффициент, равный 1.25

Для более точных расчетов номинальной мощности газового котла используется следующая формула:
МК = Qт * Кзап
Qт – предполагаемые тепловые потери помещения;
Кзап – коэффициент запаса, который колеблется в пределах 1.15-1.2. Он подразумевает дополнительное увеличение расчетной мощности техники на 15-20% на случай резких похолоданий или падения давления топлива. При этом прогнозируемые потери тепла вычисляются по нижеприведенной формуле:
Qт = VxPtxk /860
V – объем помещения, измеряемый в кубических метрах;
Pt – разница температуры внутри и снаружи, измеряемая в градусах Цельсия;
k – коэффициент рассеивания, который напрямую связан с теплоизоляцией помещения. Данная величина колеблется в различных пределах, исходя из специфики конкретного здания.

k составляет 3.0-4.0 для помещений, в которых отсутствует теплоизоляция. Речь идет о деревянных конструкциях или зданиях, возведенных из железных гофрированных листов.
k составляет 2.0-2.9 для зданий с низкой теплоизоляцией.
k составляет 1.0-1.9 для строений с теплоизоляцией среднего уровня.
k составляет 0.6-0.9 для зданий с хорошими теплоизоляционными характеристиками.

Стоит учитывать, что данный коэффициент может быть ничтожно малым для маленьких по площади зданий с достойными теплоизоляционными показателями. Нередко случается так, что на рынке бытовой техники вы не найдете подходящее оборудования нужной номинальной мощности. В данном случае имеет смысл купить газогорелочное оборудование, мощность которого будет превосходить максимально необходимый уровень. При этом встроенная автоматика сумеет подстроить работу техники, согласно пожеланиям пользователей.

Используя вышеприведенные формулы, вы без труда рассчитаете номинальную мощность отопительной техники для вашего дома или квартиры. Наличие нескольких переменных в расчетах позволяет максимально точно подобрать оборудование, ориентируясь на специфику здания, климатические условия и другие важные факторы. Теперь покупка достойного газового котла с нужными параметрами не станет для вас проблемой.

Запись опубликована 22/07/2014 автором .