Как выбрать мощность котла для отопления частного дома

29 марта, 2019 admin Отопление 0

Как подобрать котельная мощность для отапливания приватизированного дома

Проводим домашнее отопление: как высчитать котельная мощность

Теплоснабжение приватизированного дома » Монтаж отопительной системы » Расчет отопительных систем

Мощные и одновременно экономные устройства отопления для независимых систем — залог их эффективности и, как последствие, комфорта в доме. От того, как правильно подобран вид и технические параметры оборудования для котельной, зависит трудоспособность всей отопительной сети дома. Рассмотрим, как высчитать котельная мощность и подобрать его вид.

Типы котлов

Классификация отопительных котлов выполняется по самым разнообразным показателям. Один из главных — вид применяемого топлива. В основном, при подборе котельные оборудования покупатель ориентируется на самое недорогое в собственной местности горючее.

Лишь в данном варианте сеть будет очень эффективной, а затраты самыми маленькими. По такому параметру подчеркивают несколько типов агрегатов.

Жидкотопливные

Недорогими в работе подобные котлы назвать тяжело. Они работают на дизеле, а наличие в системе автоматики выполняет аппарат энергозависимым. Благодаря этому при сбоях электрического питания нормальная работа теплоснабжения становится невозможной.

Решение такой трудности состоит в установке добавочных независимых электрических генераторов, что выполняет установка коммуникаций еще достаточно не дешевым.

Минусом подобных котлов считается необходимость в индивидуальных теплогенерирующих установок и топливных тайниках, отвечающих санитарным и требованиям экологии, а еще плохой запах топлива.

Твердотопливные

Это дешевый вариант агрегатов. Они работают на дровах, угле, торфе и пеллетах. Оборудованы всей нужной автоматикой и группой безопасности.

Обладают котлы, работающие на твёрдом топливе большим КПД и в местности, где не проведен газ, считаются прекрасным вариантом.

Минус их в том, что они просят благоустройства индивидуальной котельной установке.

Эти агрегаты популярность завоевали практически недавно после повсеместной газификации. Они обладают большим количеством положительных качеств, и на их основе легко устанавливается независимая система обогрева приватизированного дома.

Минус — это энергозависимость из-за огромного количества автоматики. Хотя при устройстве системы обогрева с конвективной циркуляцией подобные котлы вполне смогут быть энергонезависимыми.

Агрегаты имеют настенный или вариант для пола монтажа. Можно найти модели различной мощности, что дает возможность решить любые задачи. Устройства являются очень замечательным выбором как для приватизированного дома, так же и для квартиры.

Электрические

Эти агрегаты очень дороги в работе. А при отключении электрической энергии отопительная сеть просто перестает работать.

Преимущество подобных устройств — полная автоматизация и возможность создать полную независимую инженерную сеть, обеспечивающую удобные показатели температуры. Прибор подходит для подсоединения контура горячего водообеспечения и не просит дымоотвода. Он совсем не опасен в работе и бывает 3-х видов — ТЭНовый, электродный и индукционный.

Какой вид котла подобрать, решать потребителю. Необходимо брать во внимание неодинаковые факторы — дешевизна топлива, потребности к системе отопления и технические параметры оборудования. Чуть сложнее выбрать котел не по типу, а по техническим и показателям эксплуатации. Благодаря этому очень важен расчет мощности котла отопления.

Расчет мощности

Котельная мощность — очень важный технический параметр оборудования. От данного показателя зависит его способность нагреть помещение определенной площади.

Нужно обратить внимание! В общем расчет мощности котла исполняется примерно одинаково для всякого вида оборудования для котельной. При этом применяются специализированные формулы, но различные виды агрегатов имеют собственные специфики, которые тоже необходимо брать во внимание.

Важные параметры расчета:

  • Площадь помещения.
  • Удельная мощность подобранного агрегата с поправкой на особенности климата местности.

В упрощенном виде расчет делается так. Площадь помещения умножается на удельную мощность, и результат который получился разделяется на 10. Для еще большей простоты можно не иметь в виду поправку на климат, приняв показатель равным единице.

В данном случае тепловая мощность котла будет рассчитываться, как 10 кВт на 100 кв. м. Эксперты рекомендуют при применении простой формулы добавить к получившемуся результату 15%. Подобный показатель будет намного объективнее.

Расчет мощности учитывая специфики оборудования

Выше отмечалось, что котельная мощность должна рассчитываться учитывая специфики не только климата, но и типа подобранного оборудования. Без данного параметра получить объективные результаты тяжело. Неверно подобранное оборудование на протяжении всей работы может принести много проблем. Касается это не только агрегатов с недостаточными мощностными показателями, но и установки высокомощного оборудования.

Невысокая отдача тепла приводит к тому, что котельная установка не управится с установленными задачами. В результате во время зимы в помещениях приватизированного дома станет холодно. Слишком высокая отдача тепла чревата не только перерасходом энергии и ненужными расходами на теплоснабжение. При работе высокомощного оборудования скапливается конденсат, разрушающий детали котла.

Рассмотрим самые основные тонкости расчета с учетом типа агрегата:

Характеристики электрических ЭВП

  • Котлы, работающие на твёрдом топливе при всех их преимуществах обладают одним минусом. Даже снабженные современнейшей автоматикой, они не могут поддерживать одинаковую температуру В течение всего работы. Примерно колебания температур составляют 5 градусов. Для поддержки комфортабельного климата понадобится установка агрегата более большой мощности и увеличение расходов на горючее. Уменьшить затраты на энергию можно за счёт установки добавочных теплоаккумуляторов или термобаллонов.
  • Электрический бойлер. Ключевой его минус — даже не в существенном потреблении электрической энергии, а в энергозависимости. Ведь короткого выключения энергии вполне достаточно, чтобы система перестала работать.
  • Расчет мощности газового водогрея можно создать с применением общих формул. Эта категория оборудования, по существу, считается домашней маленькой котельной, в корпус которой установлены все обязательные элементы.

Вспомогательные параметры расчета

Для выполнения максимально правильных расчетов недостаточно знать площадь помещения и удельные мощностные показатели прибора. Понадобится более непростая работа с применением добавочных показателей. К ним можно отнести, к примеру, потери тепла дома.

Расчет отопления частного дома часть 1 Как рассчитать мощность котла количество радиаторов отопления


Столь долгожданное для человека тепло уходит из помещения через конструкции строительства — стены, окна, двери, крышу и пол. Все строительные материалы, применяемые при строительстве приватизированного дома, обладают различными показателями сохранения тепла. Для увеличения данных показателей используются вспомогательные теплоизолирующие материалы, уменьшающие потери тепла. Уменьшение теплопотерь, со своей стороны, позволяет уменьшить расходы на теплоснабжение, а еще сделать меньше котельная мощность если сравнивать со средними данными.

Для расчета потерь тепла берутся следующие параметры:

  • Разница между уличными и домашними температурами.
  • Проводимость тепла стройматериалов.

Сделать расчеты потерь тепла можно двумя вариантами — при помощи формул и специализированных таблиц или, введя все заданные параметры в специализированный калькулятор. Второй способ намного проще и не просит знания большинства технических свойств и невидимых моментов. Высчитать отопительную систему с учетом всех основных параметров при помощи специального софта или онлайн-сервисов может и непрофессионал.

Еще 1 фактор, который нельзя сбрасывать со счётов при расчетах — это необходимость приватизированного дома в горячей воде. Когда котел предполагается применять не только для отапливания, но и для подогрева воды, необходимо подобрать более мощное оборудование. Касается это любого вида отопительного агрегата, так как часть энергии все равно будет расходоваться на поддержание установленной температуры в гидроконтуре.

Заключение

Правильно определить достаточную мощность котла — значит обеспечить энергетическая эффективность всей системы обогрева приватизированного дома. Во время расчета недостаточно иметь в виду только важные параметры. На трудоспособность и результативность подобранного оборудования и, как последствие, на поддержание тепла в доме влияет десяток факторов. При этом ни один из них не нужно игнорировать.

Комментарии и отзывы к материалу

Как подобрать котельная мощность

Для ответа на данный вопрос недостаточно лишь данных о его кубатуре. Чтобы по правилам выбрать оборудование для отопления, необходима информация о потерях тепла дома.

Для обеспечения надлежащего комфорта пользования системой ГВС мощность двухконтурника должна быть намного выше, чем в случае, когда котел лишь греет дом.

Во время строительства или реконструкции дома появляется необходимость выбора мощности котла для обеспечения дома теплом и горячей водой.

Без математики — ни шагу.

Ключевой информацией, нужной для выбора мощности котла, являются потери тепла дома, которые он должен возместить. Их нужно высчитать. В любой стране принята конкретная методика расчета потерь тепла, которая предусматривает местные условия климата.

В Украине действует методика, изложенная в ДБН В 2.6-31:2006 «Теплоизоляция строений», которая имеет потребности к теплотехническим показателям конструкций ограждения домов и строений и порядок их расчета.

Заказывая архитектору проект дома, вы вправе "настойчиво попросить", чтобы проект содержал результаты подобных расчетов. Исходя из них, вы сумеете выбрать не только котел, но и оборудование для отопления для абсолютно всех помещений. С применением программы на компьютере. Делать расчет потерь тепла упрощают компьютерные программы, бесплатные версии которых распространяют многие фирмы, занимающиеся процессом установки. Благодаря расширенным добавочным функциям программа дает возможность исполнять расчеты даже людям, которые-раньше никогда не сталкивались с проектировкой. Однако из-за отсутствия соответствующего опыта для проведения расчета им, как правило, понадобится намного больше времени. По результатам подобных расчетов лучше посоветоваться с профессионалом.

При помощи анкеты. Если нет у вас проекта с рассчитанными архитектором (проектантом)потерями тепла, можно испробовать определить их своими силами, применяя упрощенные способы расчетов. Достаточно точными для маленьких частных домов считаются еще не достаточно популярные у нас, но очень удобные анкеты. В них поставлены вопросы, которые касаются: кубатуры дома, материала стен и их толщины; материала материала для утепления и его толщины; численности окон и их габаритов, численности камер в стеклопакетах и иные. На любой из появившихся вопросов продемонстрировано пару вариантов ответа. Необходимо подобрать тот, какой лучше всего описывает ваш дом. Каждому ответу отвечает определенное количество. Производя математические действия с данными числами согласно приложенной инструкции, получаем значение, которое описывает потери тепла Вашего дома. Его точность вполне оптимальна для выбора мощности котла. Оформление анкеты и расчеты занимают только лишь пару минут. Примерно. Самыми простым способом расчета потерь тепла дома считается их обозначение при помощи условного коэффициента, который примерно составляет:

• 130-200 Вт/м- — для домов без тепловой изоляции; • 90-110 Вт/м- — для домов с утеплением, выстроенных в 80-90 годов 20 века;

• 50-70 Вт/м2 — для домов с современными окнами, отлично утепленных и выстроенных, начиная с конца 90-х годов 20 века.

Потери тепла формируют, умножая значение коэффициента на площадь дома. Эти расчеты очень приблизительны, они не берут во внимание кол-во и размеры окон, форму дома и его расположение — факторы, которые существенно оказывают влияние на потери тепла дома. Такие расчеты не обязаны быть главным критерием при подборе котла, их можно применять для оценки расчетов проектировщика. К большому сожалению, разница между этими результатами бывает существенной, благодаря этому аналогичным образом можно обнаружить только серьезную ошибку.

«На глаз». Еще совершенно недавно, когда горючее было недорогим, дома почти не утеплялись, а окна были негерметичными и никто не думал над понятием энергосбережения — установщики подбирали котельная мощность довольно легко — 1 кВт на каждые 10 м- площади дома. Однако в данное время необходимо выбирать котел, опираясь на суровые расчеты.

Более повышенный комфорт — более большая мощность.

Двухконтурник мощностью 18 кВт позволяет удобно применять горячую воду лишь одному человеку. Открытие в данное время второго крана приводит к существенному уменьшению напора и температуры горячей воды. Большая семья будет испытывать дискомфорт от работы ГВС, которую обеспечивает подобный котел. Приобретение котла с большой мощностью, к примеру 28 кВт, возможно, устранит дискомфорт при использовании ГВС, однако необходимо взвесить, не будет ли самая маленькая мощность котла такого типа очень большой если сравнивать с потребностью в тепле для обогревания дома.

Чтобы котел работал в наиболее подходящем ему режиме, другими словами с постоянной [приблизительно одинаковой) мощностью, применяются водяные системы с четырехходовым смесительным клапаном.

Похожего эффекта, однако за небольшие деньги, можно добиться, установив говоря иначе термогидравлический распределитель

Потери тепла и котельная мощность.

Рассчитаные потери тепла дома равны его самой большой необходимости в тепле, необходимом для поддержки в доме оптимальной температуры — в большинстве случаев +20°С. Самая большая необходимость в тепле появляется в самые холодные дни, когда внешняя температура опускается (в зависимости от температурной зоны) до -22°С. Нужно брать во внимание, что подобные морозы бывают лишь пару дней в году, а порой не наблюдаются пару лет подряд. Но все таки, котел должен прекрасно работать в течении всего сезона отопления, когда температура колеблется очень часто вблизи нуля. В данном случае для обогревания дома достаточно котла частично меньшей <чем расчетная) мощности. Поэтому часто покупка котла большей мощности не имеет смысла — не только в связи с его более высокой ценой, но также с учетом понижения КПД его работы тогда, когда потребность в тепле будет значительно ниже расчетной. Недостаток тепла в холодные дни можно восполнить другими источниками, например камином или электрическими обогревателями.

Как соединить большую мощность с невысокой потребностью. Наиболее целесообразно, если котел в течении всего времени не прекращает работу с постоянной, номинальной мощностью. Но необходимость в энергии тепла (в зависимости от наружной температуры) все время меняется. Как решить задачу эту? Смесительные клапаны. Одним из вариантов подобного решения считается применение водяных систем с четырехходовым смесительным клапаном или с термогидравлическим распределителем. В подобных системах температура воды, поступающая в отопительные приборы, изменяется не изменением мощности котла, а изменением положения клапана для регулировки и работоспособностью циркулярных насосов. Вследствии этого котел регулярно не прекращает работу в идеальных условиях. Это весьма хорошее, но весьма дорогое решение.

В маленьких и не дорогостоящих системах с газовыми или котлами на жидком топливе вопрос адаптации продуктивности котла к важной необходимости в тепле решается при помощи многоступенчатых горелок. Когда не требуется полная мощность, котел, оборудованного такой горелкой, не прекращает работу с более меньшей мощностью (очень низкая ступень горелки). Более совершенным вариантом считаются горелки с плавной регулировкой мощности, говоря иначе модуляцией. Они широко применяются в настенных газовых котлах. В котлах на жидком топливе они встречаются очень редко. Котел с модуляционной горелкой считается более недорогим и менее хлопотным вариантом, чем система со смесительным клапаном. Не потребуется никаких сопутствующих элементов — вся нужная арматура установлена в корпусе котла, Регулировка мощности возможна также в современных котлах твердотопливных, которые работают на пеллетах и оборудованных автоматической системой топливоподачи (к большому сожалению, дорогих).

Модуляция не считается лучшим решением.

Котел с модуляционной горелкой формирует энергию, равную текущей необходимости в тепле. С первого взляда, можно было бы высказать предположение, что при подборе котла такого типа не надо точно определять потери тепла дома. Ведь зная их лишь примерно, можно приобрести котел с большой мощностью, который во всяком случае будет работать с нужной на нужный момент мощностью. К большому сожалению, в действительности модуляция мощности котла не полностью решает все вопросы. Сразу же после включения котел начинает работать с самой большой мощностью, по истечению определенного времени его автоматика начинает понижать мощность до приемлемого уровня. Если мощный котел будет работать в маленькой системе, то в условиях, когда необходимость в тепле маленькая (т. е. внешняя температура около нуля или выше), вода в системе нагреется еще до того, как горелка достигнет должного уровня модуляции и котел выключится. Вода в системе быстро остынет и ситуация повторится. Котел будет работать в импульсном режиме — так, словно он оборудован одноступенчатой горелкой внушительной мощности. Модуляция мощности возможна лишь в ограниченном диапазоне, который в большинстве случаев составляет не менее, чем 30% самой большой мощности. Благодаря этому очень велика самая большая котельная мощность приводит к появлению трудностей с адаптацией его продуктивности при наиболее высокой наружной температуре. Есть котлы с более большим диапазоном модуляции мощности, однако это очень дорогие котлы конденсационного типа.

Котел отопления на жидком топливе не для не очень большого дома.

Достаточно серьезные затруднения появляются при выборе котла на жидком топливе для дома небольших размеров. Для компенсации потерь тепла отлично теплоизолированного дома площадью около 150 м: в большинстве случаев достаточно котла мощностью не больше 10 кВт, а мощность имеющихся на рынке котлов на жидком топливе минимум вдвое больше. Работа котла на жидком топливе в импульсном режиме (другими словами регулярное выключение и включение) еще более неблагоприятна для него, чем для газового водогрея. Сразу же после включения жидкотопливной горелки из продуктов горения выделяется много сажи и продуктов неполного сгорания, которые засоряют топку котла. Благодаря этому ее придется часто очищать, иначе слой сажи будет усложнять теплообмен, и Коэффициент полезного действия котла уменьшится, другими словами он будет употреблять больше топлива.

Магистральное отопление -это только начало.

Множества описанных проблем, которые появляются, в теории получиться избежать, выбрав котел с мощностью, которая не будет больше, а даже чуть-чуть ниже расчетных потерь тепла дома. Но в действительности энергия котла в большинстве случаев применяется не только для системы ЦО, но и для подогрева воды системы ГВС. В маленьких, отлично теплоизолированных домах мощность, которая нужна для обогрева дома намного меньше, чем та, необходимая для быстрого нагрева необходимого количества воды системы ГВС. Это затрудняет проблематику правильного выбора котла.

Котельная мощность и горячая вода.

Двухконтурник нагревает воду для системы ГВС проточным способом. Время протечки воды через трубный змеевик считается кратковременным, благодаря этому котел должен владеть большой мощностью, чтобы по прошествии этого времени мог подогреть большое количество воды, Самые маломощные двухконтурники имеют мощность 18 кВт, так как это тот минимум, который еще позволяет подготовить достаточное (для принятия душа) кол-во горячей воды. Если подобный котел будет оборудован модуляционной горелкой, он сумеет работать с небольшой мощностью около 6 кВт, другими словами приближенной к самым большим теплопотерям в отлично утипленном доме площадью около 100 м-. В действительности в течении большей части сезона отопления необходимость в мощности для отапливания подобного дома, быстрее всего, будет составлять около 3 кВт. Стало быть, это не замечательная, но подходящая ситуация.

Одним из вариантов снижения требуемой мощности двухконтурника считается применение бака накопительного для горячей воды системы ГВС. Тогда котел может подогревать воду очень медленно, так как после открытия крана в распоряжении есть запас тёплой воды в накопительном баке. Чем больше его объем, тем длительнее он может дополнять недостающее кол-во приготовленной котлом воды системы ГВС. Благодаря этому котельная мощность может быть ниже.

Одноступенчатый котел с накопительным электрическим водонагревателем.

Объем косвеника (бойлера с трубным змеевиком), который подключен к одноступенчатому котлу, в большинстве случаев составляет более 100 литров. Вследствии этого одновременное применение горячей воды несколькими потребителями не приводит к исчерпанию ее запаса в течении пары минут, стало быть, котельная мощность, работающего одновременно с нагревателем воды, может быть меньше, чем мощность двух-контурного котла. Благодаря этому можно считать, что мощности котла, которая нужна для компенсации потерь тепла дома, достаточно также чтобы нагреть воду в водонагревателе электрическом накопительном. Однако, выбирая мощность одноконтурника, лучше сосчитать, какое количество времени будет занимать нагрев воды в водонагревателе электрическом накопительном, Это можно создать при помощи формулы:

Т = mcB(t2 — t1) / P,

где: Т — время водонагрева (с); m — масса воды в водонагревателе электрическом накопительном (кг); сB — удельная теплоемкость воды — 4,2кДж/(кг х К); t2 — температура, до которой должна быть нагрета вода (°С); t1 — начальная температура воды в водонагревателе электрическом накопительном (°С); Р — котельная мощность (кВт).

К примеру: время водонагрева, имеющей температуру 10°С (в большинстве случаев считают, что это температура холодной воды, поступающей в водогрей), до 50°С в 200-литровом бойлере котлом мощностью 12 кВт как правило составит: 200 х 4,2 х (50 — 10J/12 = 2800 (с) = 46,7 (мин).

Это довольно долго, тем более учитывая, что во время водонагрева в водонагревателе электрическом накопительном, из котла, работающего на всю мощность, в систему ЦО тёплая вода не поступает. По прошествии этого времени в помещениях может стать холодно.

Однако нужно сказать, что ситуация, при которой весь водный объем имеет температуру 10°С, может случиться исключительно после выключения котла минимум на пару часов. В действительности прохладная вода попадает в электрический водонагреватель по мере расходования горячей. Даже при ее интенсивном применении, к примеру, при очень быстром наполнении ванны до краев, из подобного большого водонагревателя электрического накопительного будет использовано около половины горячей воды. После чего температура воды (горячей, смешанной с холодной) в водонагревателе электрическом накопительном как правило составит около 30°С. В данном случае время водонагрева будет составлять 23 минуты и его можно считать хорошим. Разовое употребление горячей домашней воды на одну семью в большинстве случаев намного меньше, благодаря этому вода в водонагревателе электрическом накопительном будет разогреваться еще быстрее.

Вариант решить проблему. Проблематику общего применения мощности котла для системы ЦО и для подготовки воды ГВС решить можно кардинальным способом: купив два независимых прибора — котел для системы ЦО и водогрей для ГВС. Однако это, разумеется, дорогостоящее решение.

Почему не больше мощный?

Что происходит, если котел обладает слишком высокой мощностью?

Котел на твердом топливе. Его продуктивность можно настраивать, всего лишь меняя кол-во поступающего в топочную камеру воздуха. Работая с мощностью, меньшей номинальной <то есть с недостачей воздуха), топливо будет сгорать не полностью, поэтому его расход будет больше. Кроме того, несгоревшие соединения будут уходить в дымоход, вызывая его более быстрое засорение.

Газовый или котел отопления на жидком топливе, действующий с современнейшей системой ЦО (содержащей минимальное количество воды), после включения горелки достаточно быстро нагревает воду в системе до необходимой температуры и выключает горелку. Рабочее время горелки будет тем меньше, чем больше котельная мощность. Может произойти так, что оно будет чрезмерно коротким и газообразные, жидкие и твердые вещества не смогут прогреть дымоотвод до нормальной температуры. Тогда в дымоотводе будет выпадать конденсат, который, соединяясь с другими газообразными, жидкими и твердыми веществами, образовывает кислоты, разрушающие дымоотвод, а порой и сам котел.

Если горелка не прекращает работу длительное время, отходящие газы прогревают дымоотвод до большой температуры, из-за чего конденсат не будет возникать, а возникший в начальной фазе работы горелки, — испарится.

При частом включении и выключении котел потребляет больше топлива, чем при постоянной работе, так как при каждом включении часть энергии будет расходоваться на нагрев компонентов котла и дымоотвода. Более того, постоянные температурные изменения отрицательно оказывают влияние на его крепость.

Чрезмерно мощный котел на твердом топливе применяет приличное количество топлива, а тепловая энергия во всяком случае не будет полностью применена для отопления

Чрезмерно мощный котел на газу будет часто включаться, что уменьшает его энергетическая эффективность и убыстряет износ компонентов.

Как применять излишек мощности котла?

Если вы все же купили котел, мощность которого намного больше расчетной необходимости в тепле для обогревания дома, условия его работы можно существенно сделать лучше, установив бак-аккумулятор (называимый еще буферный бачок).

Подобное решение, применяемое в системах с солнечными коллекторами, лучше всего применять в первую очередь в системах с котлами работающими на твердом топливе. Благодаря баку-аккумулятору, независимо от непродолжительной необходимости в тепле, котел будет работать с номинальной мощностью, при которой он обладает самым высоким КПД. Бак-аккумулятор полностью заполнен водой.

В системах с котлом работающим на твёрдом топливе его подходящий объем можно определить в расчете: 10 л на каждый метр квадратный обогреваемой площади. Когда на улице относительно тепло, автоматизированные регулировочные клапаны ограничивают приток горячей воды в отопительные приборы, направляя ее в трубный змеевик отлично утепленного бака-аккумулятора, нагревая находящуюся там воду. Большой ее объем (для дома площадью 100 м: он обязан быть 1000 л) в течении рабочего времени котла накапливает из системы немалое количество избыточной энергии тепла.

Когда горючее в котле перегорит, и его топочная камера остынет, в отопительные приборы начнет поступать тёплая вода из буферного бачка. Вследствии этого система обогрева все также будет работать подобающим образом.

Системы обогрева с очень приличным количеством воды имеют существенную тепловую инерцию, благодаря которой горелки газовых и котлов на жидком топливе работают в намного приемлимых условиях. Периоды работы горелки и перерывов между ними являются более длительными — длительнее продолжается нагрев большего количества воды, которая потом длительнее стынет. Однако реакция системы на изменения наружной температуры происходит очень медленно, благодаря чему труднее поддерживать в помещениях хорошую температуру.

Расчет мощности котла, методики оценки необходимой мощности, чем чревата лишняя или неудовлетворительная мощность радиатора

Выбирая котёл, порой сложно определить его соответствие требованиям теплоснабжения определенного дома. Как бы есть информацию о размерах, внутреннем объёме. Но этого оказывается недостаточно. Современное обозначение просит знания показателя потерь тепла, отличительных для данного домика. Собственно с потерями тепла связывается вариант выбора мощности грядущего котла, который должен их возместить в ходе собственной работы.

Плохо подобранная котельная мощность ведёт к лишним тратам топлива (газ, твёрдое и жидкое). О каждом варианте будет рассказано ниже, а пока необходимо принимать во внимание, что в первом приближении, неудовлетворительная котельная мощность приводит к отрицательной температуре в отопительной системе, вследствии медленного и недостаточного её прогрева. Мощность, которая превосходит нужную, приводит к работе системы в импульсном режиме. Это вызывает внезапный рост расхода газа, износ газового клапана. Уменьшению расходов на теплоснабжение может помогать хороший выбор мощности котла и расчёт системы обогрева.

Методика расчета потерь тепла

Расчёт потерь тепла ведётся по определённым методикам, разнящимся от зоны климата страны. Имея на руках аналогичные расчёты, более проще определиться в подборе всех приборов будущей системы отопления. Изобилие входящих данных, главных и добавочных, а еще формализация расчётов, дали возможность ввести автоматизацию и проводить их при помощи программ на компьютере. Вследствии этого такие вычисления стали доступные для индивидуального выполнения на сайтах компаний занимающихся строительством.

Конечно, определиться с точными результатами сумеет только мастер. Но и самостоятельное обозначение величины потерь тепла даст вполне зримые результаты с определением необходимой мощности. Введя данные, запрашиваемые программой, по показателям дома (кубатура, материалы, утепление, двери и окна и т. п.), после выполнения предложенных действий, выходит значение потерь тепла. Полученная точность достаточна для определения необходимой мощности котла.

Применение домовых коэффициентов

Старым способом определения величины теплопотерь было применение домовых коэффициентов 3-х типов для индивидуального расчёта мощности газового водогрея по упрощённой методике:

  • от 130 до 200 Вт/м2 — дома без тепловой изоляции;
  • от 90 до 110 Вт/м2 — дома с утеплением, 20?30 лет;
  • от 50 до 70 Вт/м2 — утепленный дом с новыми окнами, 21 век.

Зная величину собственного коэффициента и площадь дома, путём умножения получают искомое значение. Ещё легче определялась необходимая мощность в период СССР. Тогда считали, что 10 Квт на 100 метров площади то что нужно.

Однако, на сегодняшний день такой точности стало недостаточно.

На что оказывает влияние котельная мощность

Если она очень мала, то мощный котел с применением твердого топлива не будет «дожигать» останки топлива из-за нехватки воздушной подачи, быстро засорится дымоотвод, а топливный расход будет очень большим. Котлы на газе или жидком топливе (ЖТ) станут быстро согревать небольшое кол-во воды и отключать горелки. Данное время горения окажется тем меньше, чем мощнее котлы. За такое быстрое время удаляемые газообразные, жидкие и твердые вещества не успеют прогреть дымоотвод, и там будет собираться конденсат. Образовывающиеся кислоты быстро приведут в непригодность как дымоотвод, так и сам котёл.

Долгое время работы горелки позволяет дымоотводу нагреться и конденсат пропадет. Регулярное включение котла ведёт к изнашиванию его и дымоотвода, а еще высокому расходу топлива за счёт надобности разогрева дымоотводящего канала и самого котла. Для расчёта мощности жидкотопливного котла (дизеле), воспользоваться можно программой-калькулятором, учитывающей много свойств, вышеописанных (конструкции, материалы, окна, теплоизолятор), но экспресс-анализ можно сделать по приводимой методике.

Считается, что для обогревания 10 квадратов площади дома необходимо 1?1,5 кВт котловой мощности. В расчёт не берётся ГВС в доме, имеющем хорошее утепление, без потерь тепла, площадью 100 кв. м. Коэффициенты по уровню утепления, примененные для расчёта необходимой мощности котла ЖТ:

Для расчёта, площадь 100 кв. м. умножается на показатель 0,07 (0,08). Получаемая мощность 70?80 Вт на 1 кв. м. площади. Котельная мощность резервируется на 10?20%, для ГВС резерв становится больше до 50%. Такой расчёт очень приблизителен.

Зная потери тепла, можно сказать о необходимой величине вырабатываемого тепла. Естественно для комфорта в доме принимается значение +20 градусов по шкале Цельсия. Так как в году бывает период очень маленьких температур, в такие деньки необходимость в количестве тепла резко становятся больше. Учтя периоды, когда температуры колеблются в районе средних за зиму, котельная мощность может быть принята равной половине от полученного раньше значения. В данном случае в расчёт закладывается компенсация потерь тепла за счёт других источников тепла.

Решение проблемы излишка мощности

В случае невысоких потребностей в тепле, котельная мощность становится заранее высокой. Решений несколько. Самое первое, в данный этап предлагается применение 4-х ходовых смесительных клапанов в водяных системах. Может быть применен термогидравлический распределитель. Что позволяет настраивать нагрев воды без изменения котловой мощности, за счёт клапанов и циркулярных насосов. Так обеспечивается подходящий рабочий режим котла.

Ввиду большой стоимости способа, рассматривается экономный вариант многоступенчатых горелок в дешевых газовых и ЖТ котлах. С приходом установленного периода ступенчатый переход на пониженное горение, понижает котельная мощность. Вариантом мягкого перехода считается модуляция или мягкая регулировка, везде применяемая в настенных газовых приборах. Подобная возможность практически не использована в конструкциях ЖТ котлов, хотя модуляционная горелка более передовой вариант, чем смесительный клапан. Современные пеллетные твердотопливные котлы уже оборудованы системой регулировки мощности и автоматикой топливоподачи.

Для мало искушённого потребителя наличие системы модуляционной горелки на первый взгляд покажется достаточным поводом отказаться от расчёта потерь тепла дома, ну или, хотя бы обойтись приблизительным их определением. Отнюдь, наличие подобной функции не способна решить все появляющиеся проблемы: если при включении котла, он начинает работать на максимуме мощности, то спустя какой то период времени автомат понижает её до оптимума.

При этом мощный котёл в маленькой системе успевает подогреть воду и выключиться ещё до перехода модулируемой горелки ну необходимый уровень горения. Вода стынет очень быстро, ситуация повторится «до кляксы». В результате работа котла проходит импульсами как с одноступенчатой мощной горелкой. Изменение мощности достигает не больше 30%, что в конце концов приводит к сбоям с будущим повышением внешней температуры. Стоит припомнить, что речь идёт о сравнительно дешёвых приборах.

В очень дорогих котлах конденсационного типа пределы модулирования шире. ЖТ котлы могут вызвать ощутимые затруднения при попытке применения в маленьких и отлично утеплённых домах. В подобном доме, около 150 кв. м, для покрытия потерь тепла хватает 10кВт мощности. В линейке ЖТ котлов, предлагаемых изготовителями, минимум мощности больше вдвое. И здесь попытка использования котла такого типа может привести к ситуации ещё худшей, чем вышеописанная.

В камере сгорания горит ЖТ (соляра), все наверно видели чёрный шлейф за непрогретым и неотрегулированным дизелем. И здесь в продуктах неполного сгорания хорошо падает копоть, она и несгоревшие продукты капитально засоряют топку. И сейчас новый котёл необходимо немедленно очищать, чтобы не уменьшить КПД, и реконструировать теплообмен. И ведь, подбери в первую очередь правильно котельная мощность, не было бы всех описанных проблем.

В действительности, необходимо подобрать котельная мощность чуть-чуть ниже потерь тепла дома. Известность и применение на практике получили котлы с ЦОГВС, т. е. двухконтурные, греющие воду для отапливания и горячего водообеспечения. И среди данных 2-ух предназначений на ЦО необходимая мощность меньше, чем для ГВС. Разумеется, подобный подход выбор сделал мощности котла труднее.

Способ получения ГВС в 2-х контурном котле — проточный нагрев. Т. к. время контакта (нагрева) проточной воды несущественно, мощность нагревателя котла должна быть высокой. Даже у маломощных двухступенчатых котлов система ГВС имеет 18 кВт мощности и это только минимум, позволяющий хорошо душ принять. Наличие модуляционной горелки в этом приборе позволит работы с минимумом мощности в 6кВт, практически равной потерям тепла в 100 метровом доме с высококачественной термической изоляцией.

В реальности, средние, в течении сезона теплоснабжения, необходимости составят не больше 3 кВт. Т. е. хотя ситуация и не идеальна, но оптимальна. Способом понижения необходимой мощности системы ГВС считается использование бака-накопителя для ГВС. И это достаточно схоже на одноконтурный котёл, оснащенный накопительным электрическим водонагревателем. Подключённый через трубный змеевик к котлу электрический водонагреватель, имеет ёмкость не меньше 100 литров. Это минимум, который свободно рассчитан на несколько водоразборных точек и одновременное пользование ими.

Подобная схема дает возможность уменьшить котельная мощность, совмещённого с водонагревателем. В конце концов задача сделана и мощности котла достаточно для компенсации потерь тепла (ЦО) и ГВС (электрический водонагреватель). С первого взляда, в результате, в рабочее время котла на электрический водонагреватель, в систему отопления горячая вода не пойдёт и в доме упадёт температура. В действительности, чтобы так произошло, котёл должен выключиться на 3 — 4 часа. Процесс замещения воды которая нагрелась из водонагревателя электрического накопительного холодной, происходит поэтапно. Практика применения воды которая нагрелась говорит, что даже слив половины объёма, а это 50 литров при температуре примерно 85 градусов по шкале Цельсия и так же холодной, чтобы пользоваться, ведёт к остатку в бачке половины объёма горячей и так же холодной. Время нагрева будет составлять не больше 25 минут. Так как за 1 раз в семье такой объём не потребляется, время нагрева водонагревателя электрического накопительного будет намного меньше.

Пример определения мощности котла

Приблизительная методика определения мощности газового водогрея из расчёта удельной его мощности (Руд) на 10 кв. м и с учитыванием условий зон климата, обогреваемой площади — П.

  • 0,7?0,9 — юг;
  • 1,2?1,5 кВт — средняя полоса;
  • 1,5?2,0 кВт — север

Котельная мощность устанавливается 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 смотреться так:

Рк = 100*2/10 = 20 (кВт);

Осист = 20*15 = 300 (л)

Как высчитать мощность котла отопления?

Традиционная отопительная система доступна не во всех районах РФ, а в определенных регионах стоимость жилищно-коммунальных услуг просто запредельна. Благодаря этому в приватных и домах многоквартирных устанавливают независимые комплексы во главе с котлом. Выбор зависит от условий проживания (наличие или отсутствие магистрали газа, электрических сетей и так далее) и бюджета на приобретение. Но перед тем как приступать к поиску прибора, нужно сделать расчет мощности котла.

В процессе проектирования строения всегда принимают участие инженеры-теплотехники, которые проводят комплекс непростых расчетов и выбирают хорошие системы горячего водообеспечения (ГВС) и теплоснабжения. Но что сделать, если отсутствует возможность заказать профессиональную проектировку? Как правильно высчитать мощность твердотопливного газового и электро котла?

Расчет по площади дома

Задача теплоснабжения в том, чтобы не только подогреть помещение, но и в последующем возместить потери тепла. Чаще всего можно повстречать старый вариант – расчет на метр квадратный жилья. Другими словами за теорему принимается заявление, что на 1 кв. м. площади при потолочной высоте до 2,5 м требуется 100 Вт энергии тепла. Результат который получился корректируется на удельный параметр мощности для различных зон климата России (СНиП 23-01-99, СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»). Усреднено:

  • Для северных областей – 1,5-2.
  • В средней полосе – 1,2-1,5.
  • Южные регионы – 0,7-0,9.

Самый простой расчет мощности отопительного котла по площади ведется по формуле:

  • q – это удельный показатель мощности для заданного региона;
  • S – общая жилая площадь.

Это правильно для домов, выстроенных в 50-60 гг. прошлого столетия. В настоящий момент продавцы оборудования для отопления применяют уточняющие изменения: запас в 15 и 20 % для одно- и двухконтурного.

Столичная область. Есть дом из кирпича 1-этажный, площадь – 80 кв. м. Мощность = (80 * 100) * 1,2 = 9 600 Вт. Одноступенчатый котел – 11,04 кВт, двухконтурный с преимуществом ГВС – 11,52.

Конечно, такой расчет невозможно назвать корректным, так как не берутся во внимание настоящие потери тепла дома с учетом его размеров, материала и толщины конструкций ограждения, отсутствия или наличия утепляющих слоев, формата окон и так дальше. Существует еще один главный фактор, о котором нечасто упоминают продавцы – возможность авторегулирования. Современные газовые и работающие от электричества котлы управляются автоматикой, имеют предельные температуры выключения и включения и группу безопасности (защита от перегревания, «сухого» хода и другое). Твердотопливные же очень часто просят непрерывного наблюдения, все операции ведутся ручным способом. Термоаккумуляторы для излишков тепла устанавливают немногие, благодаря этому без строгого контроля существует опасность перегрева и выхода из строя всей системы. Для таких котлов нужен скрупулезный расчет.

Потери тепла дома и мощность котла отопления

Расчет термопотерь вполне можно создать через специализированные онлайн-программы или калькуляторы. Или своими силами по методу, нижеприведенному. Правильный расчет ГВС и отопительного котла зависит от того, сколько тепла в день теряется через стены, окна, пол, потолок, вентиляцию, а еще приблизительного объема потребляемой горячей воды. Для вычисления первого фактора берутся во внимание:

  • Сопротивление передаче тепла (R) каждой конструкции ограждения.
  • Температурная разница снаружи и внутри жилья.

В инженерной теплотехнике применяется следующая формула для вычисления сопротивления термопередаче разных материалов:

  • q – кол-во тепла, теряемое 1 кв. м конструкции ограждения (Вт/м?);
  • ?T – разница между температурой в самую холодную неделю года и средней в середине помещения (°С). В основном, в справочниках приводится ?T = 50 °С (Тнаруж = -30 °С, Твнутр = +20 °С.).

Типовые значения R для разных материалов для стен и окон показаны в таблице:

Из таблиц понятно, что, например, приобретение электро котла с мощностным запасом 30 %, которые будто бы должны возместить теплопотери через окно – ненужная трата наличных средств. Двойной стеклопакет теряет в несколько раз меньше тепла, чем простое однорамное застекление, а это помесячная экономия более 50 кВт.

Правильный расчет системы обогрева приватизированного дома включает исправление на свои данные в регионе или области. Формула чуть-чуть видоизменяется:

R2 = R1 х ?T2 / ?T1, где:

  • R1 – потери тепла при ?T = 50 °С;
  • R2 – потери тепла при ?T согласно данным клиента;
  • ?T1 – показатель 50 °С;
  • ?T2 – показатель, высчитанный по вашим показателям.

Столичная область. Есть дом из кирпича 1-этажный, площадь – 80 кв. м, механическая вентиляция. Выбирается электрический одноступенчатый котел. Рассчитаем потери тепла для 1 комнаты с такими свойствами:

  • Площадь – 40 кв. м (8 * 5).
  • Кол-во фасадных стен – 2 шт.
  • Потолочная высота – 3 м.
  • Толщина стен – 76 см.
  • Окна (двухкамерный стеклопакет) – 4 шт, 1,8 * 1,2.
  • Пол – настильный древесный с теплоизоляцией.
  • Над потолком – чердачное нежилое помещение.
  • Требуемая температура в середине – +20 °С.
  • Максимальная зимняя на улице – -30 °С.

1. Площадь фасадных стен (без проемов окон) S1 = (8 + 5) * 3 – 4 * (1,2 * 1,8) = 30,36 кв. м.

2. Площадь проемов окон В2 = 4 * 1,2 * 108 = 8,64 м?

3. Площадь пола S3 и потолка S4 похожа = 40 кв. м.

4. Площадь стен внутри не принимается во внимание во время расчета, так как потерь тепла нет.

5. Сопротивление передаче тепла для стены из кирпича: R = 50 / 0.592 = 84,46 м?*°C ? Вт.

6. Термопотери для каждой поверхности:

  • Qстен = 30,36 * 84,46 = 2564,2 Вт
  • Qокон = 8.64 * 135 = 1166.4 Вт
  • Qпола =40 * 26 = 1040 Вт
  • Qпотолка = 40 * 35 = 1400 Вт
  • Qобщие = 6170,6 Вт

Аналогичным образом, повседневные суммарные теплопотери 1 комнаты составляют 6,17 кВт в самую холодную погоду. Конечно, чем выше температура окружающей среды с наружной стороны, тем меньше потери. Если высказать предположение, что получившийся показатель аналогичен для оставшейся площади дома, то приблизительная мощность электро котла по объему помещения – 12,3 кВт.

Какие еще факторы оказывают влияние на выбор?

Эксперты советуют исправлять расчет котла для отапливания по уровню потерь тепла на величину запаса мощности – 15-30 %. А дело все в том, что существенные теплопотери происходят при помощи вентиляции, особенно принудительной. Также возможны перепады напряжения в электроагрегатах, перепады вододавления и газа в магистралях для котлов, неудовлетворительная или ненужная подача воздуха для поддержки горения в твердотопливных устройствах.

Честные монтажники систем всегда предупреждают – в паспорте котла указывается номинальная мощность. Эта величина иногда существенно разнится от полезной (действительной) мощности. А дело все в том, что нечасто какие котлы (не считая конденсационных) имеют КПД более 95 %. Газовые и твердо- или жидкотопливные агрегаты теряют до 20 % во время работы – они просто «улетают» в вытяжную систему или дымоотвод. Объясним на примере:

  • Так как система вентиляции понудительная, необходимая мощность составляет: 12,3 + 20 % = 14,76 кВт.
  • Котел DAKON РТЕ-М 16: самая большая мощность потребления – 16,6, КПД = 99,1 %.
  • Другими словами, 16,6 – (100 – 99,1) % = 16,45 кВт. Подобный котел обеспечит теплоснабжение в полном объеме, не выходя на предельные показатели в работе, и будет служить довольно долго.
  • Если же подбирается газовый Ariston CLAS SYSTEM 15 CF 16,5 кВт с КПД = 91,2 %, то: 16,5 – (100 – 91,2) % = 15,04.
  • За счёт вытяжки теряется еще до 20 %: 15,04 – 20 % = 12,03 кВт.

Понятно, что данная модель не «потянет» наше помещение.

Зная расчетную мощность, нетрудно выбрать котел для двухконтурной системы – в паспорте всегда указывается предполагаемые показатели для любого из контуров. Для котлов на твердотопливных элементах большой мощности можно выбрать теплоаккумулятор, который прекрасно сбережет остатки выработанного тепла. Тем самым достигается подходящий результат: достаточный уровень теплоснабжения и минимизация расходов.