Отопительный котел является центральным устройством системы обогрева. Для его работы с максимальной производительностью и во избежание перерасхода энергии необходим точный расчет мощности котла отопления. Тепловой генератор, рассчитанный на должном уровне, сможет сохранять оптимальную функциональность с гораздо меньшими затратами на его обслуживание.
Базовый расчет
Мощность отопительного прибора требует равномерного обеспечения тепловой отдачи в сеть. Он призван снабжать теплом постройки различного размера, будь это многоэтажное здание или загородный дом.
Для оптимального обогрева одноэтажного коттеджа не нужно приобретать излишне мощный котел, который рассчитан на отопление 3-4-этажного дома.
Основой для расчета является площадь и габариты здания. Как рассчитать мощность котла с учетом иных параметров?
Что влияет на расчет
Способ расчета указан в строительных нормах и правилах II-3-79 (СНиП). При этом необходимо учесть следующие характеристики:
- Средняя территориальная температура в зимнее время;
- уровень теплоизоляции строения и качество используемых для этого материалов;
- торцевое расположение помещения, наличие окон, количество секций батареи, толщина наружных и внутренних стен, высота потолка;
- пропорциональное соответствие величины проемов и несущих конструкций;
- форма разводки обогревательного контура.
Для наиболее точных расчетов нередко учитывают наличие бытовой аппаратуры (компьютер, телевизор, электрическая печь и т.д.) и внутреннего освещения, которые могут вырабатывать тепло. Но это не имеет практического смысла.
Сведения, которые необходимо учитывать в обязательном порядке
Каждые 10 м² частного дома со среднестатистической теплоизоляцией, стандартными климатическими условиями региона и типовым уровнем высоты потолков (примерно 2,5-3 м) потребуют около 1 кВт для отопления.
К мощности котла отопления, который рассчитан на совместное функционирование в системе обогрева и водоснабжения, необходимо добавить более 20%.
Малоустойчивое давление в котле и тепловой магистрали потребует оборудования специальным устройством с резервной мощностью, которое превышает расчетные показатели примерно на 15%.
Сила отопительного котла, который подключен к системе обогрева при помощи теплоносителя (горячая вода), также должна содержать резерв более 15%.
Количество возможных потерь теплоэнергии в плохо изолированных помещениях
Недостаточно качественная теплоизоляция ведет к потере теплоэнергии в следующих объемах:
- плохо изолированные стены будут пропускать до 35% теплоэнергии;
- регулярная вентиляция помещения ведет к потерям до 15% тепла (временное проветривание практически никаким образом не влияет на потери);
- недостаточно закупоренные щели в окнах пропускают до 10% тепловой энергии;
- неутепленная кровля будет вытягивать 25%.
Простейшая формула подсчета требуемой теплоэнергии для отопления
Для примерного подсчета существует элементарная формула: W = S × Wуд, где
W - это мощность агрегата;
S - величина площади строения в м², с учетом всех помещений под обогрев;
Wуд - стандартный показатель удельной мощности, который применяется при подсчете в конкретном климатическом регионе.
Стандартное значение удельной мощности базируется на опыте использования разнообразных отопительных систем.
Среднестатистическая информация выясняется у сотрудника ЖКХ в вашем регионе. После этого умножьте это значение на суммарную площадь строения, и вы получите средний показатель необходимой мощности котла.
Примeр расчета
Газ - самый распространенный вид топлива. Как рассчитать мощность газового котла? Рассмотрим пример расчета для строения площадью в 150 м², которое предположительно расположено в Красноярском крае. Подсчет произведен для системы отопления с естественной циркуляцией без постоянного давления от насоса. Удельная мощность в рассматриваемом регионе составляет 0,90 кВт/м².
150 м² / 10 м² = 15 - это промежуточный коэффициент подсчета, в котором подразумевается, что на отдельные 10 м² площади отапливаемого помещения требуется 1 кВт тепловой мощности агрегата.
15 × 0,90 кВт/м² = 13,5 кВт.
В итоге получено среднее значение тепловой энергии, требующееся конкретному строению со среднестатистическими теплоизоляционными и климатическими показателями.
Если учитывать использование горячей воды для ванной комнаты и кухни, необходимо будет прибавить не менее 20% к мощности: 13,5 + 13,5 × 0,2 = 16,2 кВт.
Стоит обратить внимание на то, что давление в котле и тепловой магистрали может быть малоустойчивым, для этого необходимо прибавить еще 15% к мощности: 16,2 + 13,5 × 0,15 = 18,225 кВт.
Учитывая то, что определенную утечку тепловой энергии не избежать, необходимо округлить полученный результат в большую сторону. Получается, что для обеспечения обогрева конкретного строения при помощи отопительного агрегата на газовом топливе потребуется котел с минимальной мощностью 19 кВт.
Вычисления мощности для агрегатов на газовом топливе чаще всего выполняются в период планировки строения. Причиной этому является изначальное заложение в проект расположения отопительных приборов, проемов для воздухообмена, дымохода, а также отдельного помещения под обогревательную установку.
Если вам необходимо продумать отопление в уже существующем строении, которое не имеет нужных условий по размещению агрегата на газовом топливе, потребуется установить альтернативную систему отопления. На ее роль хорошо подойдет электрическая установка, подсчет мощности которой производится по аналогичным вычислениям.
Помимо вышеуказанных расчетов, вычисление тепловой мощности котла может произвести специально созданный для этого калькулятор. Он такие параметры, как суммарная площадь помещения, его высота, тип окон и т.д. Чтобы узнать тепловую мощность, необходимо внести в программу требуемые показатели, предварительно выяснив их точное значение.
Вычисление необходимой мощности для обогрева частного дома - не такая уж и сложная задача, тем более, если использовать программу калькулятор. С ней может справиться любой, желающий сэкономить средства и обеспечить оптимальное отопление без лишних затрат тепловой энергии.
Для ответа на этот вопрос недостаточно лишь данных о его кубатуре. Чтобы правильно подобрать отопительное оборудование, нужна информация о теплопотерях дома.
Для обеспечения надлежащего комфорта пользования системой ГВС мощность двухконтурного котла должна быть значительно больше, чем в случае, когда котел лишь обогревает дом.
При строительстве или реконструкции дома возникает необходимость подбора мощности котла для обеспечения жилища теплом и горячей водой.
Без математики — ни шагу.
Основной информацией, необходимой для подбора мощности котла, являются теплопотери дома, которые он должен компенсировать. Их необходимо рассчитать. В каждой стране принята определенная методика расчета теплопотерь, которая учитывает местные климатические условия.
В Украине действует методика, изложенная в ДБН В 2.6-31:2006 «Тепловая изоляция сооружений», которая содержит требования к теплотехническим показателям ограждающих конструкций домов и сооружений и порядок их расчета.
Заказывая архитектору проект дома, вы вправе потребовать, чтобы проект содержал результаты таких расчетов. Исходя из них, вы сможете подобрать не только котел, но и отопительное оборудование для всех помещений. С использованием компьютерной программы. Производить расчет теплопотерь облегчают компьютерные программы, бесплатные версии которых распространяют многие фирмы, занимающиеся монтажом. Благодаря расширенным дополнительным функциям программа позволяет выполнять расчеты даже людям, которые-раньше никогда не сталкивались с проектированием. Но из-за отсутствия соответствующего опыта для проведения расчета им, скорее всего, потребуется значительно больше времени. По результатам таких расчетов лучше проконсультироваться со специалистом.
С помощью анкеты. Если у вас нет проекта с рассчитанными архитектором (проектантом)теплопотерями, можно попробовать определить их самостоятельно, используя упрощенные методы расчетов. Достаточно точными для небольших частных домов являются еще не очень распространенные у нас, но очень практичные анкеты.
В них поставлены вопросы, касающиеся: кубатуры дома, материала стен и их толщины; материала утеплителя и его толщины; количества окон и их размеров, количества камер в стеклопакетах и другие. На каждый из поставленных вопросов представлено несколько вариантов ответа. Нужно выбрать тот, который лучше всего описывает ваш дом. Каждому ответу соответствует определенное число. Производя математические действия с этими числами согласно приложенной инструкции, получим значение, которое описывает теплопотери вашего дома. Его точность вполне приемлема для подбора мощности котла. Заполнение анкеты и расчеты занимают всего лишь несколько минут. Приблизительно. Наиболее простым методом расчета теплопотерь дома является их определение с помощью условного коэффициента, который приблизительно составляет:
130-200 Вт/м- — для домов без теплоизоляции;
90-110 Вт/м- — для домов с теплоизоляцией, построенных в 80-90 годов XX века;
50-70 Вт/м2 — для домов с современными окнами, хорошо теплоизолированных и построенных, начиная с конца 90-х годов XX века.
Теплопотери определяют, умножая значение коэффициента на площадь дома. Эти расчеты очень приблизительны, они не учитывают количество и размеры окон, форму дома и его местоположение — факторы, которые значительно влияют на теплопотери дома. Такие расчеты не должны быть основным критерием при выборе котла, их можно использовать для оценки расчетов проектировщика. К сожалению, разница между этими результатами бывает значительной, поэтому таким образом можно выявить только грубую ошибку.
«На глаз ». Еще совсем недавно, когда топливо было дешевым, дома практически не утеплялись, а окна были негерметичными и никто не задумывался над понятием энергосбережения — монтажники подбирали мощность котла очень просто — 1 кВт на каждые 10 м- площади дома. Но сегодня нужно подбирать котел, опираясь на строгие расчеты.
Более высокий комфорт — более высокая мощность.
Двухконтурный котел мощностью 18 кВт позволяет комфортно использовать горячую воду только одному человеку. Открывание в это время второго крана приведет к значительному снижению напора и температуры горячей воды. Большая семья будет испытывать дискомфорт от работы ГВС, которую обеспечивает такой котел. Приобретение котла большей мощности, например 28 кВт, возможно, устранит дискомфорт при пользовании ГВС, но нужно взвесить, не будет ли минимальная мощность такого котла слишком большой по сравнению с потребностью в тепле для обогрева дома.
Чтобы котел работал в наиболее подходящем ему режиме, то есть с постоянной [приблизительно одинаковой) мощностью, используются гидравлические системы с четырехходовым смесительным клапаном.
Похожего эффекта, но за меньшие деньги, можно достичь, установив так называемый термогидравлический распределитель
Теплопотери и мощность котла.
Рассчитанные теплопотери дома равны его максимальной потребности в тепле, необходимом для поддержания в доме комфортной температуры — обычно +20°С. Максимальная потребность в тепле возникает в самые холодные дни, когда наружная температура опускается (в зависимости от температурной зоны) до -22°С. Следует учитывать, что такие морозы бывают лишь несколько дней в году, а иногда не наблюдаются несколько лет подряд. Тем не менее, котел должен эффективно функционировать на протяжении всего отопительного сезона, когда температура колеблется чаще всего вблизи нуля. В этом случае для обогрева дома достаточно котла наполовину меньшей {чем расчетная) мощности. Поэтому часто покупка котла большей мощности не имеет смысла — не только в связи с его более высокой ценой, но также с учетом понижения КПД его работы тогда, когда потребность в тепле будет значительно ниже расчетной. Недостаток тепла в холодные дни можно восполнить другими источниками, например камином или электрическими обогревателями.
Как совместить высокую мощность с низкой потребностью.
Лучше всего, если котел на протяжении всего времени работает с постоянной, номинальной мощностью. Но потребность в тепловой энергии (в зависимости от наружной температуры) все время меняется. Как решить эту задачу? Смесительные клапаны. Одним из способов такого решения является использование гидравлических систем с четырехходовым смесительным клапаном или с термогидравлическим распределителем. В таких системах температура воды, поступающая в радиаторы, регулируется не изменением мощности котла, а изменением положения регулирующего клапана и производительностью циркуляционных насосов. Благодаря этому котел постоянно работает в оптимальных условиях. Это очень хорошее, но достаточно дорогое решение.
Многоступенчатые горелки.
В небольших и не очень дорогих системах с газовыми или жидкотопливными котлами вопрос адаптации производительности котла к актуальной потребности в тепле решается с помощью многоступенчатых горелок. Когда не нужна полная мощность, котел, оснащенный такой горелкой, работает с более низкой мощностью (более низкая ступень горелки). Более совершенным вариантом являются горелки с плавной регулировкой мощности, так называемой модуляцией. Они повсеместно используются в навесных газовых котлах. В жидкотопливных котлах они встречаются значительно реже. Котел с модуляционной горелкой является более дешевым и менее хлопотным вариантом, чем система со смесительным клапаном. Не требуется никаких дополнительных элементов — вся необходимая арматура смонтирована в корпусе котла, Регулировка мощности возможна также в современных твердотопливных котлах, которые работают на пеллетах и оснащенных автоматизированной системой подачи топлива (к сожалению, дорогих).
Модуляция не является идеальным решением.
Котел с модуляционной горелкой вырабатывает энергию, равную текущей потребности в тепле. На первый взгляд, можно было бы предположить, что при выборе такого котла не нужно точно определять теплопотери дома. Ведь зная их лишь приблизительно, можно купить котел большей мощности, который в любом случае будет работать с необходимой на определенный момент мощностью. К сожалению, на практике модуляция мощности котла не полностью решает все вопросы. Сразу после включения котел начинает работать с максимальной мощностью, по истечению некоторого времени его автоматика начинает снижать мощность до оптимального уровня. Если мощный котел будет работать в небольшой системе, то в условиях, когда потребность в тепле небольшая (т. е. наружная температура около нуля или выше), вода в системе нагреется еще до того, как горелка достигнет необходимого уровня модуляции и котел отключится. Вода в системе быстро остынет и ситуация повторится. Котел будет работать в импульсном режиме — так, как будто он оснащен одноступенчатой горелкой большой мощности. Модуляция мощности возможна лишь в ограниченном диапазоне, который обычно составляет не меньше, чем 30% максимальной мощности. Поэтому слишком большая максимальная мощность котла приведет к возникновению сложностей с адаптацией его производительности при более высокой наружной температуре. Есть котлы с более широким диапазоном модуляции мощности, но это более дорогие конденсационные котлы.
Жидкотопливный котел не для маленького дома.
Достаточно большие затруднения возникают при подборе жидкотопливного котла для небольшого дома. Для компенсации теплопотерь хорошо утепленного дома площадью около 150 м: обычно достаточно котла мощностью не более 10 кВт, а мощность представленных на рынке жидкотопливных котлов минимум в два раза выше. Работа жидкотопливного котла в импульсном режиме (то есть частое включение и выключение) еще более неблагоприятна для него, чем для газового котла. Сразу после включения жидкотопливной горелки из продуктов сгорания выделяется много сажи и продуктов неполного сгорания, которые засоряют камеру сгорания котла. Поэтому ее придется часто чистить, иначе слой сажи будет затруднять теплообмен, и КПД котла снизится, то есть он будет потреблять больше топлива.
Центральное отопление -это только начало.
Большинства описанных проблем, которые возникают, теоретически можно избежать, подобрав котел с мощностью, которая не превышает, а даже немного ниже расчетных теплопотерь дома. Но на практике энергия котла обычно используется не только для системы ЦО, но и для подогрева воды системы ГВС. В небольших, хорошо утепленных домах мощность, необходимая для обогрева дома значительно меньше, чем та, которая нужна для быстрого нагрева требуемого количества воды системы ГВС. Это усложняет проблему оптимального выбора котла.
Мощность котла и горячая вода.
Двухконтурный котел нагревает воду для системы ГВС проточным способом. Время протекания воды через теплообменник является непродолжительным, поэтому котел должен обладать высокой мощностью, чтобы за это время мог нагреть достаточное количество воды, Самые маломощные двухконтурные котлы имеют мощность 18 кВт, потому что это тот минимум, который еще позволяет приготовить достаточное (для принятия душа) количество горячей воды. Если такой котел будет оснащен модуляционной горелкой, он сможет работать с минимальной мощностью около 6 кВт, то есть приближенной к максимальным потерям тепла в хорошо утепленном доме площадью около 100 м-. На практике на протяжении большей части отопительного сезона потребность в мощности для отопления такого дома, скорее всего, будет составлять около 3 кВт. Следовательно, это не идеальная, но приемлемая ситуация.
Одним из способов снижения необходимой мощности двухконтурного котла является использование накопительного бака для горячей воды системы ГВС. Тогда котел может нагревать воду медленнее, потому что после открывания крана в распоряжении имеется запас теплой воды в накопительном баке. Чем больше его объем, тем дольше он может восполнять недостающее количество приготовленной котлом воды системы ГВС. Поэтому мощность котла может быть ниже.
Одноконтурный котел с бойлером.
Объем бойлера косвенного нагрева (накопительного водонагревателя с теплообменником), который подключен к одноконтурному котлу, обычно составляет более 100 литров. Благодаря этому одновременное использование горячей воды несколькими потребителями не приводит к исчерпанию ее запаса на протяжении нескольких минут, следовательно, мощность котла, работающего совместно с водонагревателем, может быть ниже, чем мощность двух-контурного котла. Поэтому можно считать, что мощности котла, которая необходима для компенсации теплопотерь дома, достаточно также для нагрева воды в бойлере. Однако, подбирая мощность одноконтурного котла, лучше посчитать, сколько времени будет занимать нагрев воды в бойлере, Это можно сделать с помощью формулы:
Т = mc B (t 2 — t 1) / P,
где: Т — время нагрева воды (с); m — масса воды в бойлере (кг); с B — удельная теплоемкость воды — 4,2кДж/(кг х К); t2 — температура, до которой должна быть нагрета вода (°С); t 1 — начальная температура воды в бойлере (°С); Р — мощность котла (кВт).
Например : время нагрева воды, имеющей температуру 10°С (принято считать, что это температура холодной воды, поступающей в водонагреватель), до 50°С в 200-литровом бойлере котлом мощностью 12 кВт будет составлять: 200 х 4,2 х (50 — 10J/12 = 2800 (с) = 46,7 (мин).
Это достаточно долго , особенно учитывая, что во время нагрева воды в бойлере, из котла, работающего на полную мощность, в систему ЦО теплая вода не поступает. За это время в помещениях может стать прохладно.
Однако следует отметить, что ситуация, при которой весь объем воды имеет температуру 10°С, может произойти только после отключения котла минимум на несколько часов. На практике холодная вода поступает в бойлер по мере расходования горячей. Даже при ее интенсивном использовании, например, при очень быстром наполнении ванны до краев, из такого большого бойлера будет использовано около половины горячей воды. После этого температура воды (горячей, смешанной с холодной) в бойлере будет составлять около 30°С. В этом случае время нагрева воды составит 23 минуты и его можно считать удовлетворительным. Разовое потребление горячей воды в доме на одну семью обычно значительно ниже, поэтому вода в бойлере будет нагреваться еще быстрее.
Вариант решения проблемы . Проблему совместного использования мощности котла для системы ЦО и для подготовки воды ГВС можно решить радикальным способом: купив два независимых прибора — котел для системы ЦО и водонагреватель для ГВС. Но это, безусловно, дорогое решение.
Почему не более мощный?
Что происходит, если котел обладает слишком большой мощностью?
Его производительность можно регулировать, только лишь изменяя количество поступающего в топку воздуха. Работая с мощностью, меньшей номинальной {то есть с недостачей воздуха), топливо будет сгорать не полностью, поэтому его расход будет больше. Кроме того, несгоревшие соединения будут уходить в дымоход, вызывая его более быстрое засорение.
Газовый или жидкотопливный котел, работающий с современной системой ЦО (содержащей небольшое количество воды), после включения горелки очень быстро нагревает воду в системе до нужной температуры и выключает горелку. Время работы горелки будет тем меньше, чем больше мощность котла. Может случиться так, что оно будет слишком коротким и продукты сгорания не смогут прогреть дымоход до нормальной температуры. Тогда в дымоходе будет выпадать конденсат, который, соединяясь с другими продуктами сгорания, образует кислоты, разрушающие дымоход, а иногда и сам котел.
Если горелка работает продолжительное время, отходящие газы прогревают дымоход до высокой температуры, благодаря чему конденсат не будет образовываться, а возникший в начальной фазе работы горелки, — испарится.
При частом включении и выключении котел потребляет больше топлива, чем при непрерывной работе, потому что при каждом включении часть энергии будет расходоваться на нагрев элементов котла и дымохода. Кроме того, частые изменения температуры отрицательно влияют на его прочность.
Слишком мощный твердотопливный котел использует большее количество топлива, а тепловая энергия в любом случае не будет полностью использована для отопления
Слишком мощный газовый котел будет часто включаться, что снижает его энергоэффективность и ускоряет износ элементов.
Как использовать избыток мощности котла?
Если вы все же купили котел, мощность которого значительно выше расчетной потребности в тепле для обогрева дома, условия его работы можно значительно улучшить, установив бак-аккумулятор (называемый еще буферный бак).
Такое решение, используемое в системах с солнечными коллекторами, рекомендуется использовать прежде всего в системах с твердотопливными котлами. Благодаря баку-аккумулятору , независимо от кратковременной потребности в тепле, котел может работать с номинальной мощностью, при которой он обладает наивысшим КПД. Бак-аккумулятор полностью заполнен водой.
В системах с твердотопливным котлом его оптимальный объем можно определить из расчета: 10 л на каждый квадратный метр отапливаемой площади. Когда на улице относительно тепло, автоматические регулировочные клапаны ограничивают приток горячей воды в радиаторы, направляя ее в теплообменник хорошо теплоизолированного бака-аккумулятора, нагревая находящуюся там воду. Большой ее объем (для дома площадью 100 м: он должен быть 1000 л) на протяжении времени работы котла аккумулирует из системы большое количество избыточной тепловой энергии.
Когда топливо в котле перегорит, и его топка остынет, в радиаторы начнет поступать теплая вода из буферного бака. Благодаря этому система отопления по-прежнему будет функционировать надлежащим образом.
Системы отопления с большим количеством воды имеют значительную тепловую инерцию, благодаря которой горелки газовых и жидкотопливных котлов работают в более благоприятных условиях. Периоды работы горелки и перерывов между ними являются более продолжительными — дольше длится нагрев большего количества воды, которая затем дольше остывает. Однако реакция системы на изменения наружной температуры происходит медленнее, из-за чего сложнее поддерживать в помещениях комфортную температуру.
При проектировании отопительного котла производители уделяют огромное внимание показателю мощности. Именно этот показатель в дальнейшем будет характеризовать производительность и продуктивность отопительного прибора в контуре. Потребителю важно понять, как рассчитать мощность газового котла и добиться оптимального взаимодействия отопителя с другими элементами контура, ведь залогом эффективной работы системы отопления является совместимость и слаженность всех компонентов.
Основные приемы расчета мощности прибора будут освещены в данном обзоре. В ходе знакомства с ними собственник недвижимости сможет ориентироваться в параметрах выбора отопительной техники для своего дома, а также научится сравнивать различные котлы и их эксплуатационные характеристики.
Собственники могут самостоятельно осуществить расчеты или доверить выбор мощности газового котла для отопления дома специалистам-теплотехникам. В любом случае, перед тем как рассчитать мощность котла отопления потребуется уточнение некоторых нюансов, влияющих на тепловые потребности дома.
Для начала собственникам предстоит выяснить значения следующих показателей:
- площадь помещения;
- наличие и степень тепловой изоляции;
- расположение дома в определенной климатической зоне;
- основные теплопотери дома;
- теплоемкость отопительных приборов.
Ориентировочный расчет на основе общей площади здания
Ориентировочно рассчитать мощность котла отопления можно на основе всего одного параметра – площади дома. Такой подход отличается простотой, доступностью и высокой скоростью. Однако не стоит забывать, что расчет допускает погрешности из-за того, что упущен ряд таких важных нюансов как планировка дома, температурные показатели зимой, основные теплопотери и пр.
Согласно данному расчету на каждые 10 квадратов площади необходимо брать 1 кВт мощности котла. То есть, мощность отопления на квадратный метр должна составлять не менее 0,1 кВт. К примеру, небольшой 2 квт можно использовать для обогрева дачного домика или комнаты площадью 20 метров квадратных.
Такой расчет приемлем для зданий, расположенных в умеренном климатическом поясе и характеризующихся следующими особенностями:
Такие требованиям соответствуют лишь немногие здания, поэтому производить расчеты стоит с более высоким уровнем детализации. Сделать это можно с помощью специального калькулятора, который учтет все особенности планировки дома и поможет определиться в частности для какой площади использовать газовый котел 30 квт целесообразно и выгодно. Также собственник может воспользоваться помощью теплотехников, которые проведут расчет на профессиональном уровне.
Чем чревато неправильное определение мощности?
В пособиях по теплотехнике эксперты рекомендуют прибавлять к расчетной мощности котла дополнительные двадцать процентов мощности для запаса. Такой подход позволяет сделать отопительный контур более надежным и защищенным от ряда непредвиденных ситуаций. К примеру, если площадь дома составляет сто квадратных метров, то 10 кВт может быть заменен на более мощный аналог мощностью 12 кВт. Выбор котла с запасом мощности позволит застраховать контур от размораживания во время аномального похолодания или аварийного снижения давления газа в магистрали. Но не всегда выбор котла с завышенной мощностью является оправданным.
Необоснованное превышение тепловой мощности приведет к негативным последствиям, среди них:
Как видно, необоснованный подбор мощности котла довольно опасен. Помимо того, что покупатель рискует своими инвестициями, необходимыми для приобретения котла большой мощности и его интегрирования в контур отопления, он также ставит под угрозу надежность и безопасность системы отопления. Все расчеты должны быть максимально точными и корректными.
К примеру, если площадь дома составляет около ста квадратов, то для ее отопления лучше выбрать газовый котел 100 кВт, мощности которого будет достаточно для равномерного и плавного нагрева батарей. От идеи использовать в таком помещении более мощный газовый котел 200 кВт стоит заранее отказаться, поскольку такое решение может обернуться снижением эффективности и безопасности контура.
Использование котла недостаточной мощности также не даст результата, поскольку при работе на пике своей производительности прибор не сможет эффективно и равномерно прогреть теплоноситель. В этом случае собственник будет сталкиваться с холодными радиаторами, а также с постоянными поломками прибора, связанными с работой в условиях перегрузок. Поэтому важно выбрать котел с оптимальной мощностью, который покроет тепловые потребности здания и поможет в создании уютного и комфортного микроклимата в каждой комнате.
Как рассчитать мощность котла для типовых домов?
Если собственник владеет недвижимость построенной по типовому проекту, то рассчитать мощность котла будет не сложно. Для этого потребуется знание таких величин как общая площадь помещения (S) и удельная мощность котла (УМК) на каждые 10 кв. м. Далее расчеты мощности производятся по следующей схеме: S*УМК/10. Полученное значение можно использовать в качестве фундаментального критерия при выборе котла.
Чтобы расчет был более точным, стоит узнать показатели УМК для конкретного региона, в котором построен дом.
Они являются более высокими для северных регионов (около 2 кВт на 10 кв. м.), и могут снижаться для зданий, расположенных на юге (около 0,7 кВт на 10 кв. м.). Для средней полосы показатель УМК составляет 1 кВт на 10 кв. м., поэтому согласно формуле газовый котел 24 кВт цена которого составляет около 500 долларов, может использоваться для обогрева дома площадью 240 квадратов. Эти расчеты верны в том случае, если котел направлен на подогрев воды в одном контуре. Если же собственник рассчитывает использовать нагреватель для подогрева проточной воды, то расчетную мощность стоит увеличить еще на одну четверть.
Стоит ли учитывать высоту потолков при расчетах?
Специалисты не имеют разногласий по поводу того, что корректность подбора котла зависит от грамотно проведенных расчетов. Поэтому при расчете мощности отопителя они рекомендуют брать во внимание и высоту потолков. В стандартных квартирах она составляет 2,7-3 метра, однако в домах, построенных по индивидуальному проекту высота потолков может быть иной.
Для учета влияния объема помещения стоит рассчитывать мощность котла по следующей формуле: Qт*Кзап, где первый показатель – это тепловые потери, а второй – это коэффициент запаса. В данной формуле коэффициент запаса приравнивают к 1,15-1,2, то есть на него отводится около 15-20% мощности запаса. Тепловые потери здания просчитываются в индивидуальном порядке. Для этого используется формула Qт = V*Рt*k/860.
Для расчета тепловых потерь нужно знать следующие значения:
V - объем здания;
Рt - разница температур;
k - коэффициент рассеивания (значение коэффициента подбирается в зависимости от уровня утепления здания).
Воспользовавшись данной формулой, собственник сможет получить ответы на многие вопросы. К примеру, он узнает, какую площадь обогреет газовый котел 35 кВт и как прибор зарекомендует себя в отопительном контуре конкретного здания.
Использование онлайн калькуляторов
Если для отопления дома собственник присмотрел определенный отопитель, к примеру, выбрал на сайте производителя котел газовый 40 кВт, который подходит ему по показателям надежности и безопасности, то он может воспользоваться онлайн калькулятором для того, чтобы убедиться в правильном подборе мощности прибора. Онлайн калькулятор – это специальный софт, который за считанные мгновения помогает рассчитать оптимальную мощность котла для конкретного типа здания.
В расчетах задействованы следующие показатели:
За счет удобного интерфейса разобраться с калькулятором сможет пользователь любого уровня. Заполнив все поля, он сможет узнать результат расчета мощности прибора. К примеру, убедиться в том, что котел газовый 40 кВт оптимально дополнит контур отопления загородного двухэтажного дома.
На современном рынке отопительной техники представлены котлы с широким диапазоном мощностей.
Выбор оптимальной мощности отопителя – это первостепенная задача покупателя, который стремится к реализации эффективного, надежного и продуктивного контура обогрева. Выполнив ряд расчетов, покупатель сможет узнать тепловые потребности здания и подобрать котел соответствующей мощности.
Расчет мощности котла отопления, в частности газового котла , необходим не только для выбора котельного и отопительного оборудования, но и для обеспечения комфортного функционирования отопительной системы в целом и исключения лишних эксплуатационных расходов.
С точки зрения физики, в расчете тепловой мощности участвуют всего четыре параметра: температура воздуха снаружи, требуемая температура внутри, общий объем помещений и степень теплоизоляции дома, от которой зависят потери тепла. Но на самом деле, все не так просто. Уличная температура меняется в зависимости от времени года, требования к внутренней температуре обусловлены режимом проживания, общий объем помещений необходимо сначала рассчитать, а потери тепла зависят от материалов и конструкции дома, а также от размеров, количества и качества окон.
Калькулятор мощности газового котла и расхода газа за год
Представленный здесь калькулятор мощности газового котла и расхода газа за год способен существенно облегчить вам задачу выбора газового котла — достаточно выбрать соответствующие значения полей, и вы получите требуемые значения.
Обратите внимание на то, что калькулятор рассчитывает не только оптимальную мощность газового котла для отопления дома, но и среднегодовой расход газа. Именно поэтому в калькулятор введен параметр «количество проживающих». Он необходим для того, чтобы учесть средний расход газа на приготовление пищи и получение горячей воды для бытовых нужд.
Этот параметр актуален только в том случае, если для кухонной плиты и водонагревателя вы тоже используете газ. Если же вы пользуетесь для этого другими приборами, например, электрическими, а то и вовсе не готовите дома и обходитесь без горячей воды - поставьте в поле «количество проживающих» ноль.
В калькуляции применены следующие данные:
- продолжительность отопительного сезона — 5256 ч;
- продолжительность временного проживания (лето и выходные 130 дней) — 3120 ч;
- средняя температура за отопительный период — минус 2,2°C;
- температура воздуха наиболее холодной пятидневки в Санкт-Петербурге — минус 26°C;
- температура грунта под домом в отопительный период — 5°C;
- пониженная комнатная температура при отсутствии человека — 8,0°C;
- утепление чердачного перекрытия — слой минваты плотностью 50 кг/м³ толщиной 200 мм.
