Расчет тепловой мощности котла

Расчет тепловой мощности котла

Для обеспечения комфортного проживания в доме зимой котел должен производить столько тепловой энергии, чтобы полностью компенсировать потери тепла здания. Кроме этого, необходимо обеспечить определенный запас мощности на случай сильных холодов либо увеличения площади строения. Чтобы рассчитать мощность котла, нужно учитывать довольно много факторов. В теплотехнике такой расчет является одним из самых сложных.

Необходимость расчета теплоотдачи котла

Из каких бы материалов не было построено здание, оно постоянно выделяет наружу тепло. Теплопотери дома для каждого помещения могут отличаться и зависят от материалов конструкции и степени утепления. Если подойти к расчетам серьезно, то такую работу лучше доверить специалистам. Затем в соответствии с полученными результатами выбирается котел.

Самостоятельно посчитать теплопотери здания не очень сложно, но предстоит учитывать много факторов. Проще всего решить поставленную задачу с помощью особого прибора — тепловизора. Это устройство небольших размеров, на дисплее которого указываются фактические потери тепла строения. При этом можно наглядно увидеть те места, где наблюдаются максимальные утечки тепловой энергии, и принять меры по исправлению ситуации.

Безусловно, можно просто взять мощный котел и не проводить никаких вычислений. Однако в такой ситуации расходы на газ могут оказаться очень большими. Кроме этого, если котел недогружен, то срок его эксплуатации снижается. Впрочем, тепловой генератор можно догрузить, например, задействовав его для обогрева ранее неотапливаемых помещений. Однако переплачивать за сгораемое впустую топливо не захочет ни один владелец частного дома.

Если мощность теплового генератора оказалась недостаточной, то в строении не получится создать комфортные условия проживания, а сам котел будет работать в режиме постоянной перегрузки. В результате дорогостоящее оборудование преждевременно выйдет из строя. Таким образом, можно сделать лишь один вывод — нужно рассчитать мощность котла для дома, выполнив тем самым грамотный подбор отопительного оборудования.

В этом видео вы узнаете, как рассчитать мощность котла:

Рекомендации по расчету

Проще всего самостоятельно выполнить расчет мощности котла отопления по площади дома. После этого можно будет точно сказать, какой отопительный агрегат нужен для обогрева всех помещений строения.

Основная формула

Если провести анализ результатов вычислений, проведенных за несколько лет, то наблюдается одна закономерность — для обогрева каждых 10 м 2 площади необходимо затратить 1 кВт тепловой энергии. Это утверждение справедливо для строений со средним утеплением, а высота потолков в них находится в диапазоне от 2,5 до 2,7 м.

Если здание соответствует этим стандартам, то определить мощность котлов отопления будет довольно просто, достаточно использовать простую формулу:

Последний показатель для различных регионов страны имеет следующие значения:

  1. Подмосковье — от 1,2 до 1,5 кВт.
  2. Средняя полоса — от 1 до 1,2 кВт.
  3. Юг страны — от 0,7 до 0,9 кВт.
  4. Северные территории — от 1,5 до 2 кВт.

В качестве примера можно сделать расчет мощности теплогенератора для дома размером 12×14 м, построенного из кирпича в Подмосковье. Общая площадь строения составляет 168 м 2 . Значение удельной мощности Wуд принимается равной 1. В результате W = (168 × 1) / 10 = 16,8 кВт. Полученная расчетная мощность теплового генератора должна быть округлена в большую сторону. Однако это еще не полный расчет газового котла для дома по площади, так как предстоит провести корректировку полученного показателя.

Дополнительные вычисления

Жилые строения со средними характеристиками на практике встречаются довольно редко. Чтобы расчет мощности котельной был максимально точным, приходится учитывать дополнительные показатели. Один из них уже был рассмотрен в основной формуле — удельная мощность, затрачиваемая на обогрев 10 м 2 .

В качестве эталона необходимо использовать показатель для средней полосы. При этом в каждой зоне можно видеть довольно серьезный разброс значений удельной емкости. Выход из сложившейся ситуации прост — чем севернее расположена в климатической зоне местность, тем выше должен быть коэффициент, и наоборот. Например, для Сибири с морозами около 35 градусов принято использовать Wуд = 1,8.

Еще одним фактором, влияющим на расчет мощности котла, является высота потолков. Если этот параметр значительно отличается от среднего показателя (2,6 м), то необходимо вычислить поправочный коэффициент. Для этого реальное значение предстоит разделить на среднее.

Не менее важно при расчетах учитывать и тепловые потери строения. Процесс утечки тепла наблюдается в каждом здании. Например, если стены утеплены плохо, то потери могут доходить до 35%. Таким образом, во время расчетов следует использовать специальный коэффициент:

  1. Строение из древесины, пеноблоков либо кирпича, возраст которого превышает 15 лет с качественным утеплением — К=1.
  2. Здания прочих материалов с некачественно утепленными стенами — К=1,5.
  3. Если в здании не утеплялась еще и крыша, а не только стены — К=1,8.
  4. Современные качественно утепленные дома — К=0,6.

Не забываем учитывать коэффициент блоков из дерева

Так выполняется расчет требуемой мощности теплогенератора, чтобы сделать правильный выбор оборудования. Однако, если котел планируется использовать еще и для подогрева воды, предстоит полученное значение его мощности увеличить на 25%. Таким образом, для определения необходимой мощности генератора тепла нужно использовать следующий алгоритм:

  1. Рассчитывается общая площадь строения и делится на 10. При этом показатель Wуд учитывать не нужно.
  2. Выполняется корректировка расчетного значения в зависимости от климатической зоны, в которой возведено строение. Показатель, определенный на первом этапе, умножается на коэффициент региона.
  3. Если реальное значение высоты потолков значительно отличается от усредненного, это нужно учесть при расчете. Сначала нужно разделить фактический показатель на средний. Полученный коэффициент умножается на мощность теплогенератора, определенную с учетом поправки на климатические особенности местности.
  4. Учитываются тепловые потери здания. Полученный на предыдущем этапе результат нужно умножить на коэффициент теплопотерь.
  5. Если котел используется еще и для подогрева воды, его мощность увеличивается на 25%.
Читайте также:  Полезные советы для шитья

Полученный с помощью этого алгоритма результат отличается высокой точностью, и он подходит для выбора котла, работающего на любом виде топлива.

В соответствии с нормами СНиП

Рассчитать мощность оборудования для отопительной системы дома можно на основе строительных норм и правил (СНиП). Этот документ определяет необходимое количество тепловой энергии для обогрева 1 м 3 воздуха. Расчет по объему выполнить довольно просто. Достаточно лишь определить объем внутренних помещений строения и умножить его на норму расхода тепловой энергии.

Согласно СНиП в панельном здании для нагрева 1 м 3 воздуха нужно затратить 41 Вт теплоэнергии.

Для кирпичного дома норма составляет 34 Вт. После выполнения расчета полученное значение мощности нужно перевести в киловатты. Также следует напомнить, что в теплотехнике округление расчетных показателей проводится в большую сторону.

Если необходимо получить максимально точные результаты, то нужно учитывать поправочный коэффициент:

  1. Если над либо под квартирой расположено отапливаемое помещение — поправка равна 0,7.
  2. В случае если оно неотапливаемое — коэффициент составит 1.
  3. Если квартира расположена над подвалом либо под чердаком — поправка составит 0,9.


Также нужно учитывать и число наружных стен в помещении. Когда на улицу выходит только одна стена, то коэффициент составит 1,1, при двух — 1,2, трех — 1,3. Таким образом, расчет котла для отопления дома можно рассчитать по общему объему здания или его площади. Какой бы метод ни был выбран, процесс не отличается высокой сложностью. Все необходимые расчеты может провести любой человек, не владеющий специальными знаниями.

Правильное определение мощности газовых или электрических водогрейных котлов – важная часть проектирования независимой системы отопления частного дома или квартиры. Существует несколько методик определения производительности нагревательных приборов, но все они должны учитывать поправки на теплопотери, состояние жилья, регион проживания, архитектурные особенности зданий.

Способы определения тепловых потерь.

Чтобы в помещении было тепло, нужно, чтобы обогревательные приборы в полной мере восполняли утечку тепла. Важным элементом расчета мощности котла для целей обогрева поэтому является определение теплопотерь.

Факт, что обогреваемое жилое помещение постоянно теряет тепло, известен всем. Нагретый воздух поднимается наверх, выходит через изъяны в изоляции крыши, стен. В меньшей степени теплопотери происходят через окна, двери, пол.

Существует известная формула, в соответствии с которой:

• до 25-30% тепла уходит через крышу;

• порядка 25% – через вентиляцию, дымоход;

• около 10% – через окна;

• до 35% – через стены;

Однако такая общая информация не позволят проанализировать теплопотери в конкретном доме и правильно рассчитать необходимую мощность котла отопления.

Эксперты советуют использовать 2 способа расчета тепловых потерь:

• проведение точного расчета оттока тепла через окна, крышу, двери, стены, пол с учетом данных об используемых строительных материалах, утеплителях, толщине поверхностей. Самостоятельно справиться со всеми этими расчетами, учитывая плотность, коэффициент теплопроводности, термическое сопротивление, довольно сложно. Поэтому обычно для этой работы привлекают специалистов;

• использование тепловизора. Это более простой способ. Небольшой по размеру прибор, напоминающий по форме фотоаппарат, покажет основные точки, в которых происходит потеря тепла. Точность измерения температуры составляет 0,1°С.

Дополнительная информация: проектирование и расчет отопительного оборудования.
Проектирование систем отопления частного дома.
Расчет радиаторов отопления от площади отапливаемого помещения.

Каждый из этих способов требует затрат, которых рачительный хозяин стремится избежать. Многие считают, что оптимальным решением будет приобретение для дома максимально мощного котла. Однако такая логика ведет к негативным последствиям. Среди них:

• высокие эксплуатационные расходы, связанные с потреблением энергоресурсов, будь то электричество, газ или дрова;

• быстрый износ нагревательного устройства и автоматики из-за работы оборудования не в полную силу.

Следует помнить, что запас мощности котла должен быть не более 15%.

Сэкономить деньги и приобрести изделие с меньшими ресурсами также будет не очень хорошей идей. Котел отопления будет испытывать постоянную перегрузку, что приведет к его быстрому износу. При этом топливо будет тратиться с бешеной скоростью, а дома все равно будет холодно.

Для выбора оптимального для заданного помещения отопительного котла требуется точно рассчитать его мощность. Для этого разработано несколько подходов.

Эффективность работы автономной отопительной системы в первую очередь зависит от мощности выбранного котла. Недостаточная мощность не позволит достичь комфортной температуры в холодное время года, избыточная приведет к неэкономному расходу топлива. Определяющими параметрами, на которые следует опираться при расчете системы отопления, являются:

1. Площадь отапливаемого помещения (S).
2. Удельная мощность котла на 10 м2 помещения, которая устанавливается с учетом поправок на климатические условия региона (Wуд).

Существуют общепринятые значения удельной мощности по климатическим зонам:

1. Для Подмосковья — Wуд = 1,2 -1,5 кВт;
2. Для северных районов — Wуд = 1,5 — 2,0 кВт;
3. Для южных районов — Wуд = 0,7 — 0,9 кВт.

Расчет мощности котла отопления (WKOТ) осуществляется по формуле:

WKOТ = (S • Wуд) : 10

Часто для удобства расчетов применяют усредненное значение Wуд, равное единице. Исходя из этого, принято выбирать мощность котла из расчета 10 кВт на 100 м2 отапливаемого помещения. При расчете параметров системы отопления важно также определить количество жидкости, которой заполняется система, или так называемый объем (Vсист), который рассчитывается исходя из соотношения: 15 л жидкости на 1 кВт мощности котла.

Таким образом, объем жидкости в системе определяется по формуле:

Читайте также:  Томат буян желтый описание сорта фото отзывы

Vсист = WKOT • 15

Пример:

Площадь отапливаемого помещения S = 100 м2;
Удельная мощность для Подмосковья Wуд = 1,2 кВт;
WKOТ = 100 • 1,2 : 10 = 12 кВт;
VeHeT = 12 • 15 = 180 л.

Объем помещения, обогреваемый 1 кВт мощности оборудования в зависимости от теплоизоляции дома:

— Толщина стен 1,5-2 кирпича с теплоизоляцией или то же из бруса или сруб, площадь окон и двери не более 15% (хорошо утепленный дом для зимнего проживания) — 20-25 м3.

— С улицей граничат две или три стены толщиной не менее, чем в один кирпич с теплоизоляцией или из бруса, общая площадь окон и дверей до 25% (среднеутепленный дом) — 15-20 м3.

— Панельные стены с внутренней облицовкой, изолированная крыша, без сквозняков (утепленный летний домик) — 10-15 м3.

— Тонкие стены из лесоматериалов, панелей из гофрированного металла и т. п. (вагончик, кабина, караулка) — 5-7 м3.

Покупая котел, внимательно ознакомьтесь с паспортом и техническими характеристиками котла, т. к. иногда вместо тепловой мощности котла, т. е. той мощности, которую он отдает в систему отопления, указывается мощность горелки, до которой потребителю в общем-то нет никакого дела.

Расчет котла на основании нормативов СниП.

Один из простых способов определения технических показателей расчета производительности котла – по существующим строительным нормам. В соответствии с этими данными, известно, что на один кубический метр типового панельного дома нужно 41 Вт тепловой энергии. На такой же объем в обычном кирпичном строении нужно 34 Вт энергии.

Метод актуален для типовых построек. При попытке узнать требуемую мощность водогрейного котла для нестандартных архитектурных построек, использование усредненных норм ведет к неверным показателям.

Расчет мощности котла по квадратуре.

Определить характеристики котла можно, зная квадратуру дома. В основе расчета мощности лежит усредненный показатель – на 10 кв м помещения нужно 1 кВт тепловой энергии. Значение это является верным дома со средней термоизоляцией, а также потолками, высота которых варьируется от 2,5 до 2,7 м.

Этот способ не подходит для нестандартных сооружений. Если потолки по высоте не превышают 2,8 м, поправки к вычислениям не вносятся. Однако если это значение равняется 2,9 м или даже больше, расчет мощности отопительного котла нужно менять.

Введение поправочных коэффициентов.

Для получения точных расчетов рекомендуется ввести в них несколько поправочных коэффициентов:

• высота от пола до потолка;

Чтобы определить, какую поправку нужно включить в процесс вычисления мощности котла отопления, достаточно реальную высоту комнат разделить на 2,6.

Например, высота потолков в коттедже составляет 3 м, тогда предварительный результат нужно умножить на 1,15. Учитывать коэффициент необходимо, т.к. в противном случае можно стать владельцем котел мощностью, существенно ниже нужной.

Следующий поправочный коэффициент связан с тем, хорошо ли утеплен дом, и какие материалы использовались при его строительстве:

• для новой постройки, сооруженной из современных материалов, расчетный показатель умножают на 0,6;

• если строительство жилого дома было завершено более 15 лет назад, для него использовались пеноблоки, кирпич или дерево, качественные утеплители, в формулу не вносятся никакие корректировки;

• поправка на старые деревянные окна – 1,2;

• при неутепленных стенах применяется 1,5;

• если не утеплены стены, крыши, вводится корректировка 1,8.

Более точные данные расчета мощности отопительных котлов с учетом характеристик теплоизоляции можно получить с учетом следующих сведений:

• для сооружений, в строительстве которых применялось дерево или гофрированное железо без теплоизоляции применяется коэффициент от 3 до 4. Обычно это временные сооружения;

• при низком уровне теплоизоляции предварительный результат умножают на 2-2,9. Используют такой подход для домов с тонкими стенами, деревянными оконными рамами, неутепленной крышей;

• при средней теплоизоляции используется коэффициент от 1 до 1,9. Применяют эти корректировки для расчета мощности котла для отопления дома, сделанного из кирпича, крыша которого хорошо утеплена, в оконные проемы установлены стеклопакеты;

• для хорошо утепленных помещений результат умножают на 0,6-0,9. Такая корректировка применяется для новых зданий, построенных с использованием современных технологий, нашедших применение в обустройстве дверей, окон, системы вентиляции, стен, крыши и пола.

Еще один поправочный коэффициент, который необходимо внести в калькуляцию, – регион, где будут использоваться нагреватели. Известно, что расчет мощности котла для частного дома в Сибири будет отличаться от потребностей жителей Краснодарского края. Поэтому были определены региональные коэффициенты.

В расчет вносятся следующие изменения:

• для определения мощности котла в северных районах (Якутия, Магадан, Красноярский край и т.д.) берут коэффициент от 1,5 до 2;

• в Московской области и близлежащих регионах – от 1,2 до 1,5;

• в районах средней полосы страны, Поволжье – от 1 до 1,1;

• Краснодарский край, Белгородская, Ростовская области и другие южные районы – от 0,7 до 0,9.

Как рассчитать мощность котла для квартиры?

Аналогичный подход для расчета мощности котельного оборудования по площади и объему жилого помещения используется для квартир в многоэтажных зданиях. Допустимо использование аналогичных коэффициентов. Но специфика конструкции определяет необходимость еще одной поправки, связанной с особенностями внутренних, наружных стен, отапливаемых квартир, хозяйственных помещений на верхних и нижних этажах.

Для этого в формулы вычисления расчетной мощности котла вводится следующая информация:

• если в здании есть неотапливаемые квартиры снизу и сверху, применяют коэффициент 1;

• если эти квартиры отапливаются, корректировка производится на 0,7;

• для помещений на нижнем и верхнем этаже берут 0,9;

Читайте также:  Срок службы канализационных труб в многоквартирном доме

• при наличии одной наружной стены, применяется коэффициент 1,1, двух внешних вертикальных поверхностях – 1,2, трех – 1,3.

Вычисления для двухконтурного котла.

Все указанные корректировки и формулы мощности действительны для вычислений производительности нагревателя, используемого только для обогрева. Если котел служит для также горячего водоснабжения, в расчет закладывается до 25% тепловой мощности.

Алгоритм выбора котла.

Для определения того, нагреватель какой мощности нужно выбрать для независимой системы отопления зданий и получения горячей воды, необходимо следовать такой схеме:

определить площадь или объем помещения;

применить региональные поправочные коэффициенты;

скорректировать уровень теплоизоляции;

использовать поправку на срок эксплуатации здания, наличие старых окон, отапливаемых верхних и нижних этажей, наружных стен;

учесть высоту потолков;

оценить необходимость подключения горячего водоснабжения.

Приведенные способы определения мощности котла верны для настенных, напольных моделей. Подходят они для изделий, работающих на твердом топливе, электричестве, газе. Если на основе проведенных вычислений, требования к мощности отопительного оборудования получаются слишком высокими, рекомендуется задуматься о принятии дополнительных мер по утеплению дома.

Объекты и отзывы о газовой компании ГазТрейд

Владимир Семёнович, Никитское, Раменский район

Аркадий Ким, Воротово, Волокаламск

Водяное отопление с газовым котлом можно справедливо отнести к наиболее эффективным и экономичным. Именно ему отдает предпочтение большинство владельцев домов (если есть такая возможность), а в последнее время и все больше хозяев квартир предпочитают установить у себя автономную систему с газовым котлом.

Калькулятор расчета необходимой мощности газового котла

При выборе котла одним из определяющий параметров будет является его тепловая мощность. Ее должно быть достаточно для полного обеспечения требуемым количеством тепла всех отапливаемых помещений. Кроме того, чтобы оборудование не работало на пике своих возможностей, необходимо заложить еще и определённый эксплуатационный резерв мощности. Все это поможет учесть предлагаемый вниманию калькулятор расчета необходимой мощности газового котла.

Пояснения по рекомендуемому алгоритму расчета приведены после самого калькулятора.

Калькулятор расчета необходимой мощности газового котла

Пояснения по проведению расчетов мощности котла

Предлагаемый вниманию алгоритм предусматривает расчет тепловой мощности для каждого отапливаемого помещения дома или квартиры, с учетом его специфических особенностей. Одновременно сразу закладывается и необходимый эксплуатационный запас. Суммирование всех рассчитанных показателей необходимой мощности для помещений приведет к общему значению, которому должен соответствовать приобретаемый котел.

При расчете показателей мощности для каждого из помещений учитывается:

  • Площадь комнаты, выраженная в квадратных метрах, высота потолков.
  • Наличие и количество внешних стен. Именно через них происходит утечка тепла, и чем внешних стен больше, тем теплопотери выше.
  • Расположение внешних стен относительно сторон света. На тех сторонах дома, где Солнца не бывает, безусловно, будет значительно холодней.
  • Положение внешней стены относительно преобладающих ветров зимой. Если комната расположена на наветренной стороне, то теплопотери увеличиваются, и это требует определенной компенсации.
  • В поле «уровень зимних температур» необходимо указать не экстремальную, а вполне обычную для региона проживания температуру воздуха в самую холодную декаду зимы.
  • Степень утепленности стен. Если термоизоляция выполнена в полном объеме на основании проведенных теплотехнических расчетов, то только в этом случае утепление считается полноценным. Неутепленные стены, хотя и приведены в калькуляторе, по идее, вообще не должны рассматриваться, так как организовывать отопление в таком доме – это выбрасывать деньги на ветер.
  • Учитывается характер помещений, расположенный сверху и снизу рассчитываемой комнаты – это также сильно влияет на общий объем теплопотерь.
  • Наличие окон, их количество и качество, общая площадь остекления – все это учтено в специальных полях калькулятора.
  • Если в помещении присутствует дверь, выходящая на улицу (на холодный балкон), то каждое ее открытие сопровождается поступлением в комнату массива холодного воздуха. Это также принято во внимание при составлении программы.

В результате расчетов получается тепловая мощность для конкретного помещения.

Чтобы определить необходимую мощность котла, рекомендуется поступить следующим образом.

  • Наверняка у любого хозяина есть графический план его «владений» с проставленными размерами и с ориентировкой по сторонам света.

План дома или квартиры должен быть у любого владельца

  • Положив перед собой план и расчертив таблицу (например, такую как показана ниже), можно перенести в соответствующие графы все данные, необходимые для проведения расчетов. Особенности каждой из комнат никто лучше хозяина также знать не может, поэтому эта операция не должна составить большого труда.

Пример таблицы для проведения расчетов


на плане
Помещение:
площадь,
высота потолка.
Что расположено сверху и снизу
Внешние стены:
количество,
ориентация,
степень утепленности.
Окна:
количество,
тип,
размеры.
Дверь на улицу или на балкон. Необходимая тепловая мощность, кВт
(с учётом 15% эксплуатационного резерва)
ИТОГО 7.5 кВт
3 Гостиная.
Площадь 14.1 м².
Потолок – 2.9 м.
Снизу — утепленный по по грунту.
Сверху – холодный чердак.
Две, восточная и южная.
Наветренные.
Высокая степень термоизоляции.
Два окна,
ПВХ-рамы с одинарным стеклопакетом.
Размер 1200×900 мм.
нет 2,14 кВт
  • Затем предлагаемый калькулятор позволит очень быстро и точно определить тепловую мощность для каждого из помещений.
  • В завершение останется лишь просуммировать крайний правый столбец своей таблицы – это и будет искомым значением мощности для выбираемого котла.

Рекомендации по выбору газового котла

Безусловно, показатель мощности – это далеко не единственный критерий подбора нужной модели. Как подойти к выбору газового котла отопления – читайте в специальной публикации нашего портала.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector