Мой расчет котла отопления для частного дома
Чтобы сделать простой расчет котла отопления для частного дома, не нужно быть специалистом по теплотехнике. Конечно, точный расчет с учетом всех нюансов – это отличный вариант. Но зачем он мне? Все равно не будет мой котел работать в режиме, например, 10,356 кВт мощности. Мне хватит того, что расчет котла отопления для частного дома сделан с точностью 0 знаков после запятой.
Для меня гораздо важнее знать, сколько кВт заложить на отопление – 10 или 15. Ну, или на худой конец 12. Вот такая точность меня вполне устраивает.
Данные для расчетов
Оттолкнувшись от этого, сел за расчеты. Итак, что мне нужно для того, чтобы сделать расчет и вычислить мощность котла, который будет отапливать мой «домишко».
Во-первых, промерял все внутренние размеры по всем помещениям. Поскольку коробка уже под крышей, контур закрыт, двери и окна вставлены, все внутренние перегородки клали вместе с коробкой, все размеры у меня есть.
Получилось в итоге 164 квадратных метра. Ну, с копейками, естественно, но это не важно.
Во-вторых, требуется понимание, какой объем воздуха во внутренних помещениях я буду нагревать. Потолки у меня высотой 2,5 метра. Это будет, когда закончится отделка и встанут на свои места чистовой потолок и пол.
Как выяснилось, такая высота потолков «стандартна», то есть относительно большое число людей делает именно такую высоту потолков. Хотя 2,70 и 3,0 метра также имеют место быть. Но чем выше потолок, тем больший объем воздуха нужно нагревать. А зачем это мне?
А вот потолки 2,20 – это уже мало. Конечно, это еще меньшие затраты на отопление. Но такой потолок уже давит. Хотя все, конечно, зависит от личных пристрастий. Кому-то подавай высокие потолки. А кому-то – экономию на отопление.
В-третьих, должно быть понимание – достаточно ли утеплен мой дом. Посмотрел – 150 мм ваты в каркасных стенах, 200 мм в полу 1 этажа и 250 мм в потолке второго этажа. По всем таблицам – укладываюсь в показатели сопротивления теплопередаче современных СНиП.
Собственно расчеты
Далее стал считать. Итак, «базовое» отопление – 16 кВт. Плюс еще 20 процентов резерва на «ледниковый период». Уже «накапало» 19 кВт.
Далее, бойлер электрический гонять для ГВС накладно, будем использовать двухконтурный котел. А значит еще надо накинуть 3кВт на ГВС. Уже 22 кВт.
Посмотрел, таких котлов у наших дилеров в продаже нет. Придется брать 25 кВт. Хотя продавец дилера вообще предлагает – берите 40!
Ему конечно лишь бы продать. А мне зачем работа такого мощного котла на малой мощности? И постоянное тактование котла в межсезонье, когда он то запускается, то останавливается.
Нет, куплю котел на 25 кВт. По моим расчетам — это самый оптимальный вариант в моей ситуации.
PS. В общем, опыт эксплуатации котла такой мощности показал, что все было рассчитано верно. В прошлом сезоне не было особых холодов, и расход на отопление оказался смешным.
В этом сезоне обещают суровую зиму. Вот тут то и пригодится заложенный мной «северный» резерв и окончательно оправдаются расчеты.
А дополнительные работы по утеплению и энергосбережению я все равно веду. Думаю над установкой утепленных наружных ставней и над тем, как самостоятельно сделать рекуператор на вентиляцию.
Но об этом – в следующих материалах.
Сергей Барабин, Кунгур, Пермский край.
dompraktika.ru
как правильно систему отопления частного дома, фото и видео
Содержание:1. Выбор котла для отопления дома
2. Расчет тепловой мощности котла
3. Как рассчитать радиаторы
4. Делаем расчет трубопровода правильно
В данной статье будут рассмотрены основные принципы расчета отопительной системы частного дома. Этот вопрос постоянно актуален: нередко возникают ситуации, когда из-за неправильного расчета отопления система обеспечивает слишком сильный прогрев, что негативно сказывается на экономичности, или же генерирует слишком малое количество тепла, поэтому дом оказывается непрогретым. Именно расчет системы отопления позволяет предотвратить появление проблем и обеспечить здание тепловой энергией.
Выбор котла для отопления дома
Если использование магистрального газа не представляется возможным, то можно выбрать вариант котла, питающегося дровами или углем. Твердотопливные котлы занимают вторую позицию по экономичности, но их необходимо постоянно обслуживать: большинство моделей требует регулярного протапливания. Отчасти проблему решает установка теплового аккумулятора.Выбирая твердое топливо в качестве основного, необходимо помнить, что тепловая мощность угля выше теплоотдачи дров примерно на 10%.
Для отопления дома можно использовать и электроэнергию, но зачастую этот метод оказывается недостаточно экономичным, особенно в условиях сурового климата. Такие устройства обычно имеют хорошее соотношение между потребляемой энергией и теплоотдачей, но КПД этих систем может очень сильно снижаться при заморозках. Стоимость таких устройств довольно невелика, поэтому основным параметром при расчетах будет именно уровень потребления электроэнергии.
Расчет тепловой мощности котла
Чтобы рассчитать отопление в частном доме или квартире, можно воспользоваться нормативами. Основу для расчетов можно найти в СНиПе, где говорится, что для отопления 10 квадратных метров площади необходим один киловатт тепловой энергии. Расчет по такому принципу крайне прост, очень доступен, но отличается просто огромной погрешностью.
СНиП не учитывает полные габариты отапливаемых помещений в полной мере: при расчете тепловой мощности для комнаты высотой три метра данные будут совершенно иными, чем при расчете мощности котла для помещений, высота которых достигает четырех метров. К тому же, теплый воздух имеет обыкновение скапливаться вверху, и отопление, рассчитанное по СНиПу, окажется просто непригодным к использованию.
Важное влияние на расчеты оказывает и количество теплопотерь, которое повышается прямо пропорционально температуре за пределами дома и обратно пропорционально качеству теплоизоляции здания. В частных домах уровень потерь будет значительно выше, чем в многоэтажных домах: всему виной намного большая площадь, контактирующая с окружающей средой. Через двери и окна тоже «утекает» большое количество тепла.
Как рассчитать отопление в доме в таком случае? Для расчетов понадобится знать суммарный объем помещений, которые будут отапливаться, и количество элементов дома, которые будут давать повышенную утечку тепла. Чтобы отопить один кубический метр помещения, требуется 40 Ватт. Каждое окно увеличивает потребность на 100 Ватт, а каждая дверь – на 200 Ватт. Читайте также: «Расчет регистров из гладких труб для отопления».
Кроме того, нужно обязательно вводить в расчеты поправку на климатические условия. Например, в южных областях этот коэффициент может понижаться до 0,7, а в самых холодных краях может достигать 2.
Подсчет имеющихся данных с учетом указанных коэффициентов тоже не даст точных результатов. Почему это происходит, и как рассчитать систему отопления с максимальной точностью? Даже при таких расчетах не учитывается большое количество параметров, а известные цифры могут колебаться в очень широких пределах. Например, при отоплении зданий в теплых краях обычно требуется гораздо меньшая тепловая мощность, чем можно получить путем расчетов, и для отопления в этом случае очень часто применяются инверторные кондиционеры (прочитайте также: «Инверторное отопление дома, что и как работает»).
Как рассчитать радиаторы
При возведении отопительной системы очень важно подобрать необходимое количество приборов, рассеивающих тепло по помещениям. Как рассчитать отопление частного дома, чтобы количество радиаторов и их секций позволяло отапливать всю площадь?
Для расчетов будет использоваться тот же метод, который был описан выше: чтобы определить необходимое количество отопительных приборов, необходимо рассчитать тепловую мощность, которая необходима каждой комнате. Рассчитав необходимое зданию количество тепловой энергии и распределив эти данные по всем помещениям, можно приступать к выбору радиаторов.
Делаем расчет трубопровода правильно
Как рассчитать отопление в частном доме, и какие трубы подойдут лучше всего? Трубы для отопительной системы всегда подбираются индивидуально, в зависимости от выбранного типа отопления, но есть определенные советы, которые актуальны применительно ко всем видам систем.
В системах с естественной циркуляцией обычно используются трубы с повышенным сечением – минимум ДУ32, а наиболее распространенные варианты находятся в пределах ДУ40-ДУ50. Это позволяет существенно снизить сопротивление теплоносителю при небольшом уклоне.
Для монтажа радиаторов, установленных при помощи отводов, используются трубы ДУ20. Очень распространенной ошибкой при выборе является путаница между диаметром сечения и внешним диаметром трубы (подробнее: «Оптимальный диаметр трубы для отопления частного дома»). Например, полипропиленовая труба ДУ32 обычно имеет наружный диаметр, составляющий около 40 мм.
Системы, оснащенные циркуляционным насосом, лучше оснащать трубами с внешним диаметров 25 мм, что позволяет отапливать здание, имеющее средние габариты (прочитайте также: «Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления»). В случае с лучевой разводкой достаточно металлопластиковых или полиэтиленовых труб диаметров 16 мм.
Проведение самих вычислений опирается на возможность распространения тепловой мощности. Как показывает практика, самая подходящая скорость движения теплоносителя – 0,6 м/с, а максимальная составляет 1,5 м/с. Для определения подходящих труб нужно воспользоваться таблицей, в которой приведены соотношения диаметра труб и необходимой скорости потока. Округление значений всегда осуществляется в большую сторону. Такой метод подбора труб подходит только для отопительных систем с принудительной циркуляцией.
В данной статье был дан ответ на вопрос, как рассчитать отопление в доме. Рассчитать отопление может каждый домовладелец. Соблюдая приведенные правила и рекомендации, можно без особых проблем обеспечить свое жилье необходимым уровнем тепла и комфорта. Читайте также: «Как правильно сделать отопление дома — советы мастеров».
teplospec.com
Как рассчитать мощность котла без инженерных знаний
Мощные и в то же время экономичные отопительные устройства для автономных систем — залог их эффективности и, как следствие, комфорта в доме. От того, насколько правильно выбран тип и технические параметры котельного оборудования, будет зависеть работоспособность всей отопительной сети дома. Рассмотрим, как рассчитать мощность котла и выбрать его тип.
Типы котлов
Котельное оборудование
Классификация котлов отопления осуществляется по разным параметрам. Один из основных — вид используемого топлива. Как правило, при выборе оборудования для котельной потребитель ориентируется на наиболее дешевое в своей местности топливо.
Только в этом случае сеть будет максимально эффективной, а расходы минимальными. По этому параметру выделяют несколько типов агрегатов.
Жидкотопливные
Дешевыми в эксплуатации такие котлы назвать сложно. Работают они на дизельном топливе, а наличие в системе автоматики делает аппарат энергозависимым. Поэтому при сбоях электропитания нормальная работа отопления становится невозможной.
Решение подобной проблемы заключается в установке дополнительных автономных электрогенераторов, что делает монтаж коммуникаций еще более дорогим.
Минусом таких котлов является потребность в отдельных котельных и топливных хранилищах, отвечающих санитарным и экологическим требованиям, а также неприятный запах топлива.
Твердотопливные
Это недорогой вариант агрегатов. Работают они на дровах, угле, торфе и пеллетах. Оснащены всей необходимой автоматикой и группой безопасности.
Обладают твердотопливные котлы большим КПД и в местности, где не проведен газ, являются отличным вариантом.
Минус их в том, что они требуют обустройства отдельной котельной.
Газовые
Эти агрегаты стали популярными относительно недавно после повсеместной газификации. Они обладают множеством преимуществ, и на их основе легко монтируется автономная система отопления частного дома.
Недостаток — это энергозависимость из-за большого количества автоматики. Хотя при устройстве системы отопления с естественной циркуляцией такие котлы вполне могут быть энергонезависимыми.
Агрегаты имеют настенный или напольный вариант монтажа. Есть модели разной мощности, что позволяет решить любые задачи. Устройства являются отличным выбором как для частного дома, так и для квартиры.
Электрические
Электрическая модель
Эти агрегаты слишком дороги в эксплуатации. А при отключении электроэнергии отопительная сеть попросту перестает функционировать.
Преимущество таких устройств — полная автоматизация и возможность создать полноценную автономную инженерную сеть, обеспечивающую комфортные температурные показатели. Прибор пригоден для подключения контура горячего водоснабжения и не требует дымохода. Он совершенно безопасен в эксплуатации и бывает трех видов — ТЭНовый, электродный и индукционный.
Какой вид котла выбрать, решать потребителю. Нужно учитывать разные факторы — доступность топлива, требования к отопительной системе и технические параметры оборудования. Немного сложнее подобрать котел не по типу, а по техническим и эксплуатационным показателям. Поэтому так важен расчет мощности отопительного котла.
Расчет мощности
Мощность котла — важнейший технический параметр оборудования. От этого показателя зависит его способность обогреть помещение конкретной площади.
Обратите внимание! В целом расчет мощности котла выполняется приблизительно одинаково для любого вида котельного оборудования. При этом используются специальные формулы, но разные виды агрегатов имеют свои особенности, которые тоже нужно учитывать.
Основные параметры расчета:
- Площадь помещения.
- Удельная мощность выбранного агрегата с поправкой на климатические особенности местности.
Основные параметры
В упрощенном виде расчет выполняется следующим образом. Площадь помещения умножается на удельную мощность, и полученный результат делится на 10. Для еще большей простоты можно не учитывать поправку на климат, приняв показатель равным единице.
В этом случае теплопроизводительность котла будет рассчитываться, как 10 кВт на 100 кв. м. Специалисты советуют при использовании упрощенной формулы прибавить к полученному результату 15%. Такой показатель будет более объективным.
Расчет мощности с учетом особенностей оборудования
Выше отмечалось, что мощность котла должна рассчитываться с учетом особенностей не только климата, но и типа выбранного оборудования. Без этого параметра получить объективные результаты сложно. Неправильно выбранное оборудование в ходе эксплуатации может принести немало проблем. Это касается не только агрегатов с недостаточными мощностными показателями, но и установки высокомощного оборудования.
Низкая теплоотдача приведет к тому, что котельная не справится с поставленными задачами. В результате зимой в помещениях частного дома будет холодно. Слишком большая теплоотдача чревата не только перерасходом энергии и лишними затратами на отопление. При эксплуатации высокомощного оборудования накапливается конденсат, разрушающий элементы котла.
Рассмотрим наиболее важные нюансы расчета с учетом типа агрегата:
Характеристики электрических ЭВП
- Твердотопливные котлы при всех их преимуществах обладают одним недостатком. Даже снабженные современной автоматикой, они не способны поддерживать одинаковую температуру в течение всего времени работы. В среднем температурные колебания составляют 5 градусов. Для поддержания комфортного микроклимата потребуется установка агрегата более высокой мощности и увеличение затрат на топливо. Сократить энергозатраты можно за счет установки дополнительных теплоаккумуляторов или термобаллонов.
- Электрокотел. Основной его недостаток — даже не в значительном потреблении электроэнергии, а в энергозависимости. Ведь кратковременного отключения энергии будет достаточно, чтобы система перестала функционировать.
- Расчет мощности газового котла можно сделать с использованием общих формул. Эта категория оборудования, по сути, является домашней мини-котельной, в корпус которой вмонтированы все необходимые элементы.
Дополнительные параметры расчета
Для выполнения максимально точных расчетов недостаточно знать площадь помещения и удельные мощностные показатели прибора. Потребуется более сложная работа с использованием дополнительных параметров. К ним относятся, например, теплопотери дома.
Столь желанное для человека тепло уходит из помещения через строительные конструкции — стены, окна, двери, крышу и пол. Все стройматериалы, используемые при возведении частного дома, обладают разными показателями теплосбережения. Для увеличения этих показателей могут применяться дополнительные теплоизолирующие материалы, уменьшающие теплопотери. Сокращение потерь тепла, в свою очередь, позволяет сократить расходы на отопление, а также уменьшить мощность котла по сравнению со средними данными.
Для расчета теплопотерь берутся следующие параметры:
Пример схемы
- Разница между уличными и комнатными температурами.
- Теплопроводность строительных материалов.
Сделать расчеты теплопотерь можно двумя способами — с помощью формул и специальных таблиц или, введя все необходимые параметры в специальный калькулятор. Второй способ значительно проще и не требует знания множества технических особенностей и нюансов. Рассчитать систему отопления с учетом всех важных параметров с помощью специализированного софта или онлайн-сервисов может и неспециалист.
Еще один фактор, который нельзя сбрасывать со счетов при выполнении расчетов — это потребность частного дома в горячей воде. Когда котел планируется использовать не только для отопления, но и для подогрева воды, стоит выбирать более мощное оборудование. Это касается любого вида отопительного агрегата, так как часть энергии все равно будет расходоваться на поддержание заданной температуры в водяном контуре.
Заключение
Правильно определить необходимую мощность котла — значит обеспечить энергоэффективность всей системы отопления частного дома. При расчете недостаточно учитывать только основные параметры. На работоспособность и эффективность выбранного оборудования и, как следствие, на поддержание тепла в доме оказывает влияние множество факторов. При этом ни один из них нельзя игнорировать.
Похожие записиКомментарии и отзывы к материалу
У вас должен быть включен JavaScript для отображения комментариев.gidotopleniya.ru
Расчет мощности газового котла для частного дома по площади
Одним из важнейших критериев, определяющим выбор источника тепла для частного дома, является его тепловая мощность. Ее должно быть достаточно для обогрева всех комнат здания в самые холодные дни. Чтобы правильно подобрать оборудование и потом не беспокоиться о недостатке тепла зимой, стоит выполнить рекомендации о том, как рассчитать мощность газового котла.
Методы выполнения расчетов
Менеджеры торговых сетей, продающие нам отопительное оборудование, рекомендуют выполнять расчет газового котла по площади дома. Метод состоит в том, что для определения потребной тепловой мощности принимается укрупненное удельное количество теплоты, приходящееся на 1 м2 отапливаемых помещений. Его значение всегда одинаково и составляет 100 Вт тепловой энергии на 1 м2. По общей площади здания находят количество теплоты, потребное для его отопления, а затем предлагают ближайший теплогенератор из модельного ряда.
Приведенный способ годится для укрупненного расчета, но в нем учтен слишком большой запас, за который вам придется выложить свои деньги. Если для обычных одноэтажных домов это еще приемлемо, то в случае с утепленными зданиями или коттеджами в 2 и более этажа погрешность становится слишком большой. На практике газовый котел мощностью 10 Квт способен обогреть площадь не 100 м2, а 120—130 м2 здания. По этой причине лучше произвести все расчеты самостоятельно, пользуясь более точной методикой, приведенной ниже.
Определение исходных данных
Холод проникает в здание двумя способами: через строительные конструкции (наружные стены, окна, двери, кровлю и полы) и вместе с вентиляционным воздухом. Задача системы отопления любого жилого строения – компенсировать тепловые потери через внешние ограждения и нагреть холодный приточный воздух, попадающий в помещения извне. Поэтому и вычисления производятся в два этапа.
Перед тем как рассчитать мощность котла, следует учесть следующие моменты:
- Размеры всех строительных конструкций дома. Если проектная документация на здание отсутствует, то надо каждую стену, дверь или окно измерить рулеткой со стороны улицы. При этом для удобства сразу же высчитывать площадь каждого наружного ограждения S (м2).
- Толщина внешних ограждений. Когда нет чертежей, ее тоже можно измерить.
- Из чего построен дом? Нужно как можно точнее определить материалы стен, кровли, пола.
- Температура наружного воздуха в самые холодные дни.
- Средняя температура внутри здания, которая вам необходима.
Совет! Обычно наружные стены и другие конструкции коттеджей строятся из нескольких материалов – основного и облицовочного, например, — кирпич и утеплитель. Поэтому для вычислений надо найти толщину каждого слоя δ (м).
Когда состав строительных материалов известен, следует для каждого из них найти в справочной литературе коэффициент теплопроводности λ, он выражается в Вт/(м · ºС). Теперь можно приступать к расчету.
Порядок вычислений
Первый этап, с которого начинается расчет мощности газового котла, состоит в определении потерь тепла сквозь строительные конструкции. Для начала надо найти термическое сопротивление R (м2 ºС / Вт) каждой из них по формуле:
R = δ / λ
Величину термического сопротивления необходимо найти для каждого слоя стройматериала, из которого состоит та или иная ограждающая конструкция, после чего полученные значения складываются, это показано на примере стены:
Rстены = Rкирпича + Rутеплителя
Следующий шаг – нахождение количества теплоты, уходящего через каждую из стен:
Qстены = 1/Rстены х (tв – tн) х Sстены
В приведенной формуле:
- Qстены – уходящее через строительную конструкцию тепло, Вт;
- Sстены – площадь наружного ограждения, найденная ранее, м2;
- tв – требуемая температура внутри дома, ºС;
- tн – температура на улице в самые холодные дни, ºС.
По этой же формуле находят количество уходящего тепла сквозь кровлю, окна и двери, остается только просчитать полы. Для подбора котла по площади надо нарисовать план здания, соблюдая масштаб и толщину ограждений. Затем отложить от внешней линии наружной стены 2 м и провести параллельно вторую линию внутри дома, а еще через 2 м – третью.
Получились зоны пола шириной 2 м, потребуется найти площадь каждой из них и поочередно подставить в предыдущую формулу:
Q1 зоны = 1/R1 зоны х (tв – tн) х S1 зоны
Для упрощения задачи величины R для каждого сектора прописаны в нормативной документации, и участвуют в подсчете мощности для отопления частного дома. Это избавляет от необходимости определять толщину бетонных или растворных стяжек и коэффициент теплопроводности материалов, так как это не всегда возможно. Данные величины представлены в таблице.
Важно! На секторы разбивают только полы, контактирующие с землей, перекрытия второго и последующих этажей в расчет не принимаются!
После нахождения потерь теплоты в каждой зоне все полученные значения складываются:
Qпола = Q1 зоны + Q2 зоны + Q3 зоны + Qостальных полов
Также складываются все результаты подсчетов по ограждающим конструкциям:
Qобщ = Qстен + Qокон + Qдверей + Qкровли + Qполов
Найденная величина Qобщ – это и есть теплопотери всего здания.
Затраты тепла на нагрев вентиляционного воздуха
В помещениях жилого дома для нормальной жизнедеятельности людей, проживающих в нем, организовывается общеобменная вентиляция. Некоторое количество отработанного воздуха удаляется вытяжками, а на его место приходит свежая воздушная масса с улицы. Тепловая мощность газового котла используется для ее нагревания, поэтому нахождение затрат на этот нагрев является вторым этапом вычислений.
Методика расчета проста и берется из школьного курса физики:
Qвент = cm (tв – tн), где:
- Qвент – теплота для подогрева вентиляционного воздуха, Вт;
- m – масса подогреваемого воздуха;
- (tв – tн) – то же, что и в предыдущих формулах;
- с – значение удельной теплоемкости воздушной смеси, равняется 1.003 кДж / (кг ºС) или 0.28 Вт / (кг ºС).
Массу воздушной смеси для нагрева находят умножением ее количества в м3 на плотность, которая зависит от температуры. Например, плотность воздуха при температуре минус 20 ºС равна 1.396 кг / м3. Числовые значения плотности для различных температур можно отыскать в справочной литературе либо в интернете.
Количество приточного воздуха (м3/ч) определяется в зависимости от назначения жилого помещения. В комнатах с постоянным нахождением людей воздушная среда должна меняться один раз в час, значит, количество будет равным объему этих комнат. Для кухни нормативными документами установлен объем вытяжки в размере 100 м3/ч из-за газовой плиты, для санузла – 25 м3/ч и так далее, данные нормативы есть в соответствующей документации. Объемные расходы воздушных масс во всех комнатах суммируются, переводятся в массу и подставляются в формулу, приведенную выше. На этом второй этап закончен.
Результаты, полученные на первом и втором этапах, складываются и получается искомая величина потребной тепловой мощности. Учитывая, что газовым котлам необходим некоторый нормированный запас для стабильной работы, найденную величину умножают на коэффициент 1.2.
Заключение
Подобным способом мощность вычисляют специалисты по отоплению, обычному домовладельцу такая задача может показаться неподъемной. По этой причине методика несколько упрощена, что не окажет существенного влияния на результат. Потребуется выделить для этого время, запастись терпением и разобраться в вопросе, тогда вы будете уверены в правильном подборе мощности теплогенератора.
cotlix.com