Как рассчитать мощность котла: самая подробная инструкция, подбор мощности по площади дома, по объему отапливаемых помещений частного дома, простая формула и калькулятор для точных расчетов

Как рассчитать мощность котла: самая подробная инструкция, подбор мощности по площади дома, по объему отапливаемых помещений частного дома, простая формула и калькулятор для точных расчетов

Как рассчитать необходимую мощность котла для отопления частного дома

Эффективность системы отопления зависит от тепловой мощности котла. При недостаточной тепловой мощности система отопления не может поддерживать комфортную температуру. Если речь идет о котле на газовом или жидком топливе, важно не переборщить и с запасом мощности, из-за которого нормальная работа котла будет нарушена, расход топлива увеличится.

Читайте в статье

Что такое мощность котла и как ее узнать

Тепловая мощность котла – это максимальное количество тепловой энергии, передаваемой теплоносителю при сжигании топлива (измеряется в киловаттах в час или просто кВт). Это означает, что котел мощностью 20 кВт с максимальной продолжительной мощностью будет производить и передавать 20 кВт тепловой энергии теплоносителю в течение часа.

Мощность котла можно определить несколькими способами:

    искать перечень технических параметров по корпусу котлоагрегата; чтобы найти значение в образце сертификата. Если документация не сохранилась, вы можете поискать электронную версию или проанализировать предложения интернет-магазинов, в которых в описании модели обязательно указывается ее номинальная мощность; Расположение технических характеристик на корпусе котла Если речь идет о газовом котле, то можно узнать примерную тепловую мощность с расходом газа, для чего необходимо проверить и записать, сколько кубометров потребляет котел при непрерывной работе на максимальной мощности. Удельная теплота сгорания газа является постоянной величиной и составляет 9,3 кВт. Также важно учитывать КПД котла (его тоже можно найти в списке технических характеристик), для старых советских моделей это значение порядка 70-85%, у новых моделей КПД 86-94%. Общая максимальная мощность = 9,3 кВт (теплотворная способность природного газа) * 0,8 (при КПД 80%) * 2,5 кубических метра в час (результирующий расход газа в час) = 18,6 кВт. Аналогичным образом можно рассчитать примерные значения для твердотопливного котла, жидкого топлива или электрокотла.

Увеличить тепловую мощность бытового котла без серьезных опасных изменений его конструкции невозможно, поэтому к выбору минимально необходимой мощности следует относиться ответственно. Если этого недостаточно, придется установить дополнительный котел или произвести утепление стен, пола и потолка, замену окон и дверей для уменьшения теплопотерь.

Способы подбора минимально необходимой мощности котла

Для поддержания комфортной температуры в каждой комнате тепловая мощность системы отопления (а значит, и котла) должна обеспечивать теплопотери в доме, которые также измеряются в кВт. Другими словами, тепловая мощность котла = общие теплопотери дома через стены, пол, потолок, фундамент, окна и двери + резерв на случай сильных морозов.

Расчет теплопотерь в часто жилом доме.

Расчет мощности котла отопления по площади дома

Самый простой и распространенный способ. Опыт показывает, что для среднего частного дома в климатической зоне Подмосковья, с 2-х кирпичной стеной и высотой потолков 2,7 м, на каждые 10 м 2 требуется 1 кВт тепловой мощности (это соотношение соответствует средним теплопотерям). ). Также рекомендуется оставлять запас хода на уровне 15-25%.

Например, для вышеупомянутого дома площадью 100 м2 минимальная мощность котла = 100 м2: 10 * 1,2 (запас 20%) = 12 кВт.

Кроме того, при расчете мощности отопительного котла с площади дома можно сделать поправку на утепление дома. Так, для дома средней теплоизоляции (наличие слоя утеплителя 100-150 мм или деревянных стен) на каждые 10 м2 может приходиться 0,5-0,7 кВт теплопотерь. В хорошо утепленном доме с небольшой площадью остекления норма составляет 0,4-0,5 кВт на каждые 10 м2.

Поэтому, если ваш случай кардинально отличается от описанного выше среднего дома, стоит рассчитать мощность котла более точным методом с учетом всех специфических особенностей, который описан в одном из следующих абзацев.

Как выбрать комнатный термостат и сэкономить до 30% в месяц на отоплении

Расчет по объему помещения

Еще один достаточно простой метод, основанный на СНиПах и обычно применяемый для квартир. Ориентировочная величина – это не площадь, а объем отапливаемых помещений. В соответствии с порядком, указанным в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» норматив удельного расхода тепла.

    для кирпичного многоквартирного дома – 0,034 кВт / м 3; для жилого дома из сэндвич-панели – 0,041 кВт / м 3.

Зная эти нормы, размеры квартиры и высоту потолков, можно воспользоваться методикой расчета мощности котла в зависимости от кубатуры комнат.

Например, для квартиры в многоквартирном доме из сэндвич-панелей площадью 150 м2 и высотой потолков 2,7 м (без внешнего и внутреннего утепления стен) минимальная тепловая мощность = 2,7 * 150 * 0,041 = 16,6 кВт.

Из принципа расчета опять же ясно, что весь учет теплопотерь сводится к средним значениям и теплопроводности стен из разных материалов. Это означает, что рационально, если наружные стены не утеплены, в квартире максимум 4 стандартных окна, наиболее рационально подключены радиаторы, а соседние квартиры отапливаются.

Читайте также:  Самодельный летний душ с подогревом на участке дачи

Рассчитываем с учетом всех основных особенностей дома

Подробная формула основана на площади помещения, но учитывает все возможные тепловые потери, способ подключения радиаторов, от которого зависит эффективность системы отопления и климатические условия, в которых находится частный дом.

Расчеты производятся для каждой комнаты отдельно, что более правильно. Значения, полученные для отдельных помещений, можно использовать для расчета мощности радиаторов отопления. После сложения необходимой тепловой мощности для каждой комнаты, мы получаем значение для всей системы отопления дома, а следовательно, и для котла, который должен обеспечивать его эффективность.

Точная формула для расчетов:

Q = 1000 Вт / м 2 * S * k1 * k2 * k3 … * k10,

    где Q – тепловая мощность; S – общая площадь помещения; k1-k10 – коэффициенты, учитывающие теплопотери, климат и специфику установки радиаторов.

k1 – количество внешних стен в ряду (стены, прилегающие к улице):

    один – k1 = 1.0; два – k1 = 1,2; 3 – к1-1.3.

k2 – ориентация помещения (солнечная или затененная сторона):

    север, северо-восток или восток – k2 = 1,1; Юг, Юго-Запад или Запад – k2 = 1,0.

k3 – коэффициент теплоизоляции стен помещения:

    прямые неизолированные стены – 1,17; 2 – кладка кирпичная или слегка утепленная – 1,0 высокое качество расчетной теплоизоляции – 0,85.

к4 – детальный учет климатических условий местности (температура воздуха на улице в самую холодную неделю зимы):

    -35 ° С и менее – 1,4; от -25 ° С до -34 ° С – 1,25; От -20 ° С до -24 ° С – 1,2; от -15 ° С до -19 ° С – 1,1; От -10 ° С до -14 ° С – 0,9; не ниже -10 ° С – 0,7.

k5 – коэффициент, учитывающий высоту потолка:

    до 2,7 м – 1,0; 2,8 – 3,0 м – 1,02; 3,1 – 3,9 м – 1,08; 4 м и более – 1,15.

k6 – коэффициент, учитывающий теплопотери от потолка (то, что выше потолка):

    холодные неотапливаемые помещения / чердак – 1,0; утепленный чердак / чердак – 0,9; 0,8 – отапливаемая жилая площадь.

к7 – учет тепловых потерь окон (тип и количество стеклопакетов):

    обыкновенные (в том числе деревянные) стеклопакеты – 1,17; Окна со стеклопакетом (2 воздушные камеры) – 1,0; стеклопакеты с аргоновым или тройным остеклением (3 воздушные камеры) – 0,85.

k8 – расчет общей площади остекления (общая площадь окон: площадь помещения):

    менее 0,1 – k8 = 0,8; 0,11-0,2 – k8 = 0,9; 0,21-0,3 – k8 = 1,0; 0,31-0,4 – k8 = 1,05; 0,41-0,5 – k8 = 1,15.

к9 – с учетом способа подключения радиаторов:

    диагональ, где подача сверху, отдача снизу – 1,0; односторонний, где поток сверху, возврат снизу – 1,03 двухстороннее дно, где внизу происходит и приток, и возврат – 1,1; или же диагональ, где подача снизу, обратка сверху – 1,2 односторонний, где подача снизу, возврат заранее – 1,28 одностороннее дно, где и подача, и возврат внизу – 1,28.

k10 – с учетом расположения аккума и наличия экрана:

    практически не закрывается подоконником, не закрывается ширмой – 0,9; накрытый подоконником или настенным карнизом – 1,0; только снаружи прикрыта декоративной обшивкой – 1,05; полностью закрывается экраном – 1.15.

Для вашего удобства ниже представлен калькулятор, где вы можете быстро вычислить те же значения, выбрав соответствующие входные данные.

Калькулятор для точного определения тепловой мощности

Запас производительности в зависимости от типа котла

Для стандартного одноконтурного котла вне зависимости от вида используемого топлива всегда рекомендуем запас мощности 15-25% в зависимости от температуры в самую холодную декаду и утеплителя дома. Однако в некоторых случаях требуется больший резерв:

    Резерв 20-30% на двухконтурный котел. Большинство моделей работают по принципу приоритета ГВС, что означает, что при активации точки отбора ГВС котел не нагревает отопительный контур, а для двухконтурной работы требуется более высокая мощность; 20-25% резерва, если в доме есть или планируется приточно-вытяжная вентиляция без рекуперации тепла.

Также часто используется схема с подключением бойлера косвенного нагрева (особенно в сочетании с твердотопливными котлами). В этом случае избыточная мощность может превышать 40-50% (этот показатель рассчитывается в зависимости от ситуации). Стоит понимать, что в каждом случае предусмотренный резерв не «простаивает», а используется для нагрева ГВС, пополнения больших тепловых потерь или нагрева буферной емкости.

Читайте также:  Сочетание лоджии с комнатой или кухней

Высокий белый бак с правой стороны котла – это бак косвенного нагрева, который постоянно подает большое количество горячей воды.

Почему не стоит подбирать котел со слишком большим запасом мощности

Очень ярко выражен недостаток тепловой мощности: система отопления просто не обеспечит нужный температурный уровень даже при непрерывной работе. Однако, как уже было сказано, избыток производственных мощностей также может стать серьезной проблемой, последствиями которой являются:

    более низкий КПД и более высокий расход топлива, особенно в случае одно – и двухступенчатых горелок, которые не могут плавно регулировать мощность; Частые циклы (включение / выключение) котла, нарушающие нормальную работу и сокращающие срок службы горелки; просто более высокая стоимость котлоагрегата с учетом того, что продукция, за которую производилась повышенная оплата, использоваться не будет; часто больший вес и большие габариты.

Когда чрезмерная теплопроизвоительность все же уместна

Единственная причина, по которой стоит выбрать вариант котла с гораздо большей мощностью, чем необходимо, как мы уже упоминали, – это использование его в сочетании с буферной емкостью. Буферная емкость (также теплоаккумулятор) представляет собой резервуар определенного объема, заполненный теплоносителем, задача которого – аккумулировать избыточную тепловую мощность и в дальнейшем более эффективно ее распределять для обогрева дома или обеспечения ГВС.

Например, теплоаккумулятор – отличное решение, когда КПД контура ГВС недостаточен или когда твердотопливный котел работает в циклическом режиме, при сгорании топлива он отдает максимальное количество тепла, а после сгорания система остывает. быстро. Также теплоаккумулятор часто используется совместно с электрическим бойлером, который нагревает емкость во время пониженного ночного тарифа на электроэнергию, а в течение дня накопленное тепло распределяется по всей системе, даже поддерживая желаемую температуру в течение длительного времени без участие котла.

Расчет мощности электрического котла

Для обогрева жилых и офисных помещений используются устройства с электрическим водонагревателем. Для обеспечения баланса между температурой и потреблением энергии был рассчитан электрический котел. При определении рабочих параметров учитывается не только площадь помещения, но и физические свойства материалов, из которых изготовлены стены, пол и потолок помещения.

    1 Какая мощность у электрокотла? 2 Способы определения мощности электрокотла
      2.1 Расчет размеров котла 2.2. Расчет мощности котла по объему 2.3 Расчеты на ГВС

Что такое мощность электрокотла

Электрокотел представляет собой бак с теплообменником, через который перекачивается водопроводная вода или специальный теплоноситель с улучшенными тепловыми свойствами.

Котел подключается к сети переменного тока и нагревает воду с помощью нагревательных элементов или электродов, изолированных от воды. В конструкцию устройства входит терморегулятор.

Потребляемая мощность зависит от степени охлаждения теплоносителя, протекающего через радиаторы отопления в здании. Часть энергии используется на теплопотери в конструкции котла (нагрев стен или крышек ТЭНов). Снаружи на устройстве установлена ​​информационная табличка, на которой указаны рабочие параметры продукта и потребляемая мощность.

Способы определения мощности электрокотла

Расчет рабочей мощности отопительного котла выполняется с целью обеспечения сбалансированной системы отопления, способной поддерживать комфортную температуру в помещениях при различных внешних условиях.

Устройства должны обеспечивать равномерный обогрев помещений, изменение направления ветра не должно отрицательно сказываться на условиях в помещениях. Перед выбором оборудования домовладельцу необходимо знать, как рассчитать мощность электрокотла с учетом особенностей помещения.

Для расчета используются 2 основных метода:

    В зависимости от площади дома или комнат, подключенных к отопительному контуру и котлу; объем комнат.

Вспомогательный метод определения мощности в контуре ГВС используется для расчета дополнительной мощности. Полученный параметр прибавляется к ранее рассчитанному значению энергозатрат на отопление дома.

После этого проверяется способность подключенной к зданию электропроводки выдерживать максимальную нагрузку нагревательных элементов котла.

Расчет котла по площади дома

Базовая методика – определение мощности котла электрического отопления исходя из полезной площади помещений. Для определения этого значения используется базовое значение мощности, необходимой для обогрева помещения площадью 10 м².

Этот коэффициент не зависит от климатической зоны, ориентировочно предполагается, что на отопление 10 м² следует выделить 1 кВт. Этот коэффициент не учитывает теплопроводность материалов стен и высоту помещения, поэтому для уточнения расчетов используются дополнительные поправочные коэффициенты, определенные опытным путем.

Например, если высота потолка больше 2,7 метра, вводится дополнительный поправочный коэффициент, равный отношению фактической высоты к 2,7 метра. Климатический фактор зависит от расположения дома; его значение колеблется от 0,7 для южных регионов до 2,0 для северных регионов. Если отопительный прибор также используется для горячего водоснабжения, к полученному значению прибавляется запас мощности 25-30%.

Читайте также:  Экономное отопление частного дома своими руками

Также существует другой метод расчета, основанный на формуле S * K * 100, где S – площадь помещения, а K – коэффициент теплопотерь, который варьируется в зависимости от порога минимальной температуры воздуха. Эталонное значение 0,7, применяется в зоне с минимальной температурой -10 ° C. При понижении климатического стандарта на каждые 5 ° C коэффициент увеличивается на 0,2.

Этот способ не распространяется на расчет котла для помещений со следующими конструктивными особенностями:

Наличие пластиковых или деревянных стеклопакетов. Использование дополнительного слоя теплоизоляции толщиной 150 мм и более внутри или снаружи кирпичной стены (2 типоразмера кирпича). Сохранение неотапливаемого чердачного пространства и отсутствия теплоизоляционного материала на отделке кровли. Увеличение высоты жилых помещений до 2,7 м и более.

Расчет мощности котла по объему

Расчет мощности котла электрического отопления по объему жилого помещения производится по коэффициенту теплопотерь, который составляет:

От 0,6 до 0,9 – для кирпичных конструкций с повышенной теплоизоляцией. В доме используются двухкамерные пластиковые окна, может использоваться крыша из теплоизоляционного материала. От 1 до 1,9 – для кирпичных (двукирпичных) домов со стандартной кровлей и деревянными окнами. От 2 до 2,9 – для помещений с плохой теплоизоляцией (например, с 1 кирпичной стеной). 3–4 – для построек из дерева или профнастила со слоем теплоизоляции.

Расчеты производятся по формуле V * K * T / 860, где учитываются объем дома V, поправочный коэффициент K и разница между температурой внутри и снаружи дома. Расчеты основаны на минимальной температуре воздуха, характерной для данного места в доме.

Полученное значение завышено, но в случае продолжительных заморозков можно поддерживать температуру в доме в пределах заданных параметров. В данной методике расчета мощности электрокотла для отопления дома не предусмотрена подача дополнительной теплой жидкости для мытья посуды или душа.

Для жилых помещений в домах из сэндвич-панелей или кладки расчет проводится согласно положениям СНиП. В нормативных документах указывается мощность, необходимая для нагрева 1 м³ воздуха в диапазоне 41 и 34 Вт (соответственно для дома из плитного и силикатного кирпича).

Затем хозяин комнаты измеряет высоту и площадь, к полученной стоимости прибавляется страховая наценка в размере 10% (на случай падения температуры воздуха зимой). При установке энергосберегающих окон допускается установка котла мощностью ниже проектной.

Для угловых комнат учитывается количество стен, соприкасающихся с улицей. Если только одна стена выходит за пределы здания, используется коэффициент 1,1. Каждая дополнительная грань увеличивает значение параметра коррекции на 0,1. Чтобы снизить теплопотери, рекомендуется провести анализ помещения специальным прибором, а затем установить слой утеплителя.

Расчет для ГВС

Расчет электрокотла для отопления частного дома, одновременно используемого для горячего водоснабжения, учитывает следующие факторы:

Количество и температура горячей воды, необходимые для обеспечения жизни находящихся в номере людей. По первому параметру определяется объем горячей воды с температурой + 90 ° C, которую затем разбавляют струей холодной воды для получения теплой воды. На основании полученного значения проводится расчет электрокотла. При определении параметров не учитывается перепад температуры водопроводной воды зимой.

Например, в жилом доме используется 200 литров горячей воды (Vr) в сутки, нагретой до температуры + 40 ° C (Tr). Необходимая температура достигается смешиванием горячей и холодной воды. Собственник планирует приобрести котел, который будет нагревать жидкость до температуры + 95 ° C (Tc). Вода с температурой + 10 ° C (Tx) подается в магистрали холодного водоснабжения.

Объем горячей воды для бытового потребления определяется формулой Vr * (Tg-Tx) / (Tk-Tx) = 200 * (40-10) / (95-10). Расчеты показывают, что для обеспечения горячей водой ежедневно необходимо нагреть 71 литр жидкости до температуры + 95 ° C.

Дальнейшие расчеты производятся на основе удельного теплового коэффициента воды (4 218 кДж на каждый килограмм воды, нагретой до 1 ° C), веса жидкости и разницы температур. Полученное значение затем конвертируется в киловатты с помощью таблиц; рекомендуется округлять параметр в большую сторону.

В описанной выше ситуации требуется дополнительная мощность примерно 5 кВт. Полученное значение означает нагрев воды за 1 час, при равномерном использовании жидкости в течение дня можно снизить дополнительный расход энергии в 2 раза.

Оцените статью
Добавить комментарий