Как рассчитать оптимальную мощность газового котла
Главный вопрос, возникающий при необходимости устройства автономного отопления дома – как рассчитать мощность газового котла, чтобы зимой в жилых помещениях было комфортно, и при этом не допустить лишних затрат. Ошибочным будет мнение о том, что подобрать котел можно без расчета, просто установив агрегат с большим запасом мощности, так как все современные теплогенераторы оснащаются системами автоматики, позволяющими регулировать расход топлива. Однако установка котлоагрегата, мощность которого будет превышать реальные потребности в тепле, приведет, во-первых, к дополнительным расходам по приобретению самого котла и соответствующих комплектующих, во-вторых, к его неэффективной работе, что может вызвать сбои автоматики и повышенный износ оборудования.
Для крупных объектов котельные агрегаты подбираются проектировщиками на основании сложных расчетов, но для малоэтажных частных домов это вполне можно сделать самостоятельно, пользуясь упрощенными способами.
Расчет мощности котла
Настенный котел с обвязкой
Расчет мощности газового котла упрощенными методами можно произвести как для квартиры или дома, построенного по типовому проекту, так и для частного дома, сооруженного по индивидуальному проекту.
Расчет для типового дома
Для упрощенного расчета мощности котла для типового дома исходят из норматива необходимой удельной тепловой мощности котла Ум = 1 кВт/10 м2, означающего, что для поддержания комфортной температуры в помещении площадью 10 м2 требуется 1 кВт тепловой энергии. В расчете не учитывается объем помещений, так как во всех домах, построенных по типовым проектам, высота помещений не превышает 3 метров.
Формула для подсчета мощности котлоагрегата выглядит следующим образом:
Рм = Ум х П х Кр
- Рм – необходимая расчетная мощность котельного агрегата;
- П – сумма всех площадей отапливаемых помещений;
- Кр – коэффициент, учитывающий климатические особенности регионов.
Так как в России климат в регионах значительно отличается, вводится поправочный коэффициент Кр, величина которого принимается:
- для регионов юга России – 0,9;
- для регионов средней полосы – 1,2;
- для московской области – 1,5;
- для северных регионов – 2,0.
Например, для квартиры или дома общей площадью 120 м2, расположенных в московской области необходимая мощность котла будет равна:
Рм = 120 х 1,5/ 10 = 18 кВт
В примере приведен расчет для котла, используемого только в целях отопления. В случае, когда необходимо рассчитать мощность двухконтурного агрегата, предназначенного, помимо отопления, и для горячего водоснабжения, следует увеличить полученную по формуле мощность примерно на 30 %. В этом случае оптимальная мощность котла будет равна: 18 х 1,3 = 23,4 кВт. Так как мощности котлов, предлагаемых производителями, приводятся в целых цифрах, то следует выбрать агрегат с наиболее близкой к расчетному показателю мощностью – 25 кВт.
Расчет мощности котла для индивидуального дома
Система отопления частного дома
Расчет мощности газового котла для дома, построенного по индивидуальному проекту, более точен, так как учитывает высоту помещений и некоторые другие параметры. Подсчет производится по формуле:
Рм = Тп х Кз
- Рм – необходимая расчетная мощность котельного агрегата;
- Тп – возможные тепловые потери здания;
- Кз – коэффициент запаса, принимаемый в пределах 1,15—1,2.
В свою очередь величина возможных теплопотерь здания рассчитывается по следующей формуле:
Тп = Оз х Рт х Кр
- Оз – общий объем отапливаемых помещений дома;
- Рт – разница температур наружного воздуха и воздуха внутри помещений;
- Кр – коэффициент, учитывающий рассеивание тепловой энергии и зависящий от типа ограждающих конструкций дома, вида заполнения оконных проемов, степени утепления здания.
Величина коэффициента рассеивания принимается для:
- зданий с низкой степенью теплозащиты, стены которых, например, выложены из кирпича без прослойки утеплителя со стандартными деревянными окнами, равным 2,0—2,9;
- для сооружений со средней степенью теплозащиты, двойными стенами с утеплителем, небольшим количеством окон, равным 1,0—1,9;
- для домов с высокой степенью тепловой защиты – утепленными полами, окнами с двойными стеклопакетами, деревянными каркасными, из бруса или оцилиндрованного бревна и т. п., равным 0,6—0,9.
Например, для дома со средней степенью теплозащиты, суммарным объемом отапливаемых помещений 630 м3 (двухэтажный, площадью одного этажа 100 м2, но высота помещений на 1 этаже 3,3 м, на 2 этаже – 3,0 м), разницей температур между наружным воздухом и воздухом в помещениях 45 (рассчитывается как разница между нормативной температурой в жилых помещениях, принимаемой равной 20 градусам, и температурой наиболее холодного периода года по данным СНиП для данного региона, к примеру, 25 градусов мороза) величина теплопотерь будет равна:
Тп = 630 х 45 х 1,0 = 28350 Вт.
Расчетная мощность котла тогда будет:
Рм = 28,35 х 1,2 = 34 кВт
Расчет мощности котла с помощью калькулятора на сайте производителя
Онлайн-калькулятор
Многие производители или компании, продающие отопительное оборудование, предлагают воспользоваться онлайн-калькуляторами на своих сайтах. Обычно для такого расчета требуется просто ввести в программу-калькулятор следующие параметры:
- величину температуры, которую нужно поддерживать в доме;
- температуру наружного воздуха в самый холодный период года;
- необходимость в горячем водоснабжении;
- наличие системы принудительной вентиляции;
- этажность дома;
- высоту помещений;
- характер конструкции перекрытий;
- параметры наружных стен – из какого материала, имеется или нет утеплитель;
- сведения о длине каждой наружной стены;
- сведения о количестве и размерах оконных проемов и характере их заполнения;
Все эти данные нетрудно определить самостоятельно, а затем только останется вставить их в соответствующие отделы программы и получить готовый расчет мощности котла.
Подробный видео урок по расчету:
otepleivode.ru
Как рассчитать мощность котла для отопления дома
Статья подготовлена при информационной поддержке инженеров компании Теплодар https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/ – отопительные котлы по ценам от производителя.
Главнейшая характеристика, учитываемая при покупке котлов отопления, как газовых, так и электрических или твердотопливных — это их мощность. Поэтому многих потребителей, собирающихся приобрести теплогенератор для системы обогрева помещения, волнует вопрос, как рассчитать мощность котла, исходя из площади помещений и прочих данных. Об этом речь в следующих строках.
Параметры расчёта. Что необходимо учитывать
Но для начала разберёмся, что из себя вообще представляет эта столь важная величина, а главное, почему она так важна.
В сущности, описываемая характеристика теплового генератора, работающего на любом виде топлива, показывает его производительность — то есть, какой площади помещение он сможет обогреть вместе с отопительным контуром.
Например, отопительный аппарат с величиной мощности в 3 – 5 кВт способен, как правило, «охватить» теплом однокомнатную или даже двухкомнатную квартиру, а также дом площадью до 50 кв. м. Установка со значением 7 – 10 кВт «потянет» на трёхкомнатное жильё площадью до 100 кв. м.
Иными словами, обычно принимают мощность, равную примерно десятой доле всей отапливаемой площади (в кВт). Но это только в самом общем случае. Для получения конкретного значения нужен расчёт. В вычислениях должны учитываться различные факторы. Перечислим их:
- Общая отапливаемая площадь.
- Регион, где действует рассчитываемое отопление.
- Стены дома, их теплоизоляция.
- Теплопотери крыши.
- Вид топлива котла.
А теперь непосредственно поговорим о расчёте мощности применительно к разным видам котлов: газовым, электрическим и твердотопливным.
Газовые котлы
Исходя из вышесказанного, мощность котельного оборудования для отопления рассчитывается по одной достаточно простой формуле:
N котла = S х N уд. / 10.
Здесь значения величин расшифровываются так:
- N котла — мощность данного конкретного агрегата;
- S — полная сумма площадей всех отапливаемых системой помещений;
- N уд. – удельная величина теплового генератора, требуемая для прогрева 10 кв. м. площади помещения.
Один из главных определяющих факторов для расчёта — это климатическая зона, регион, где используется это оборудование. То есть расчёт мощности твердотопливного котла ведётся со ссылкой на конкретные климатические условия.
Что характерно, если когда-то, во время существования ещё советских норм назначения мощности отопительной установки, считали 1 кВт. всегда равным 10 кв. метрам, то сегодня крайне необходимо производить точный расчёт для реальных условий.
При этом нужно принимать следующие значения N уд.
- N уд. = 1,7 – 1,8 кВт на 10 кв. метров площади — для районов Севера и Сибири.
- N уд. = 1,3 – 1,5 кВт на 10 кв. метров площади — для районов средней полосы.
- N уд. = 0,7 – 0,8 кВт на 10 кв. метров площади — для южных районов.
Для примера сделаем расчёт мощности твердотопливного котла отопления относительно Сибирского региона, где зимние морозы порой достигают -35 градусов по Цельсию. Возьмём N уд. = 1,8 кВт. Тогда для отопления дома общей площадью 100 кв. м. понадобится установка с характеристикой следующей расчётной величины:
N котла = 100 кв. м. х 1,8 / 10 = 18 кВт.
Как видим, примерное отношение количества киловатт к площади как один к десяти здесь не имеет силу.
Важно знать! Если известно, сколько киловатт у конкретной установки на твёрдом топливе, можно посчитать тот объём теплоносителя, иными словами, объём воды, который необходим для наполнения системы. Для этого просто достаточно полученную N теплогенератора умножить на 15.
В нашем случае объём воды в системе отопления равен 18 х 15 = 270 литров.
Однако учёта климатической составляющей для расчёта силовой характеристики теплогенератора в ряде случаев недостаточно. Необходимо помнить, что могут иметь место тепловые потери из-за определённой конструкции помещений. Прежде всего, нужно учитывать, каковы стены жилого помещения. Насколько утеплён дом — этот фактор имеет большое значение. Также важно учитывать строение крыши.
В целом можно воспользоваться специальным коэффициентом, на который нужно умножить полученную по нашей формуле мощность.
Этот коэффициент имеет такие приближённые значения:
- К = 1, если дому более 15 лет, а стены выполнены из кирпича, пеноблоков или дерева, причём стены утеплены;
- К = 1.5, если стены не утеплены;
- К = 1.8, если, кроме неутеплённых стен, у дома плохая крыша, которая пропускает тепло;
- К = 0.6 у современного дома с утеплением.
Предположим, в нашем случае дому 20 лет, он выстроен из кирпича и хорошо утеплён. Тогда мощность, рассчитанная в нашем примере, остаётся прежней:
N котла = 18х1 = 18 кВт.
Если же котёл устанавливается в квартире, то здесь необходимо учесть подобный коэффициент. Но для обычной квартиры, если она не на первом или последнем этаже, К будет равен 0,7. Если же квартира на первом или последнем этаже, то следует принять К = 1,1.
Далее перейдём к рассмотрению случая с другим видом топлива.
Как рассчитать мощность для электрокотлов
Электрические котлы используются для отопления нечасто. Основная причина в том, что электроэнергия сегодня слишком дорога, а максимальная мощность таких установок невысока. К тому же, возможны сбои и долговременные отключения электричества в сети.
Расчёт здесь можно произвести по той же формуле:
N котла = S х N уд. / 10,
после чего следует умножить полученный показатель на необходимые коэффициенты, о них мы уже писали.
Однако есть и другой, более точный в этом случае, метод. Укажем его.
Этот способ основывается на том, что первоначально берётся величина 40 Вт. Данная величина означает, что столько мощности без учёта дополнительных факторов необходимо для прогрева 1 м3. Далее расчёт ведётся так. Поскольку окна и двери являются источниками теплопотерь, то нужно прибавлять на каждое окно 100 Вт, а на дверь — 200 Вт.
На последнем этапе учитывают те же самые коэффициенты, о которых уже упоминалось выше.
Для примера рассчитаем таким способом мощность электрического котла, устанавливаемого в доме 80 м2 с высотой потолков 3 м, с пятью окнами и одной дверью.
N котла = 40х80х3+500+200=10300 Вт, или приближенно 10 кВт.
Если расчёт ведётся для квартиры на третьем этаже, необходимо полученную величину умножить, как уже говорилось, на понижающий коэффициент. Тогда N котла = 10х0.7=7 кВт.
Теперь поговорим о твердотопливных котлах.
Для твердотопливных
Этот вид оборудования, как ясно из названия, отличается использованием для отопления твёрдого топлива. Преимущества таких агрегатов очевидны большей частью в отдалённых посёлках и дачных обществах, где нет газопроводов. В качестве твёрдого топлива используются обычно дрова или пеллеты — прессованная стружка.
Методика расчёта мощности твердотопливных котлов идентична приведённой выше методике, характерной для газовых котлов отопления. Иными словами, расчёт ведётся по формуле:
N котла = S х N уд. / 10.
После расчёта силового показателя по этой формуле, его также умножают на приведённые выше коэффициенты.
Однако в этом случае необходимо учесть тот факт, что у твердотопливного котла низкий КПД. Поэтому после расчёта описанным методом следует прибавить запас мощности примерно 20%. Впрочем, если в системе отопления планируется использовать тепловой аккумулятор в виде ёмкости для накопления теплоносителя, то можно оставить расчётную величину.
Чертеж твердотопливного котла расчетной мощности
Перебор и недобор
Напоследок отметим, что установка котла для отопления без предварительного расчёта его мощности может привести к двум нежелательным ситуациям:
- Мощность котла ниже необходимой для отопления имеющихся помещений.
- Мощность котла больше, чем необходимо для обогрева имеющихся помещений.
В первом случае, помимо того, что дома будет постоянно холодно, сам агрегат может выйти из строя из-за постоянных перегрузок. А расход горючего окажется неоправданно большим. Переустановка котла на новый сопряжена с большими материальными расходами и трудностями при демонтаже, стоит ли говорить о моральных издержках? Вот почему так важно правильно рассчитать мощность агрегата!
Во втором случае не всё так плачевно. Избыточная мощность котла, в основном, просто доставляет неудобство. Во-первых, это ощущение излишне потраченных денег на дорогой агрегат. Во-вторых, как ни странно, слишком мощный агрегат, работающий постоянно вполсилы, снижает свой КПД и быстро изнашивается. К тому же, много топлива будет расходоваться впустую.
Как видим, во втором случае тоже есть существенные минусы. Однако здесь ситуацию можно исправить, если, скажем, добавить котлу функцию обогрева горячего водоснабжения. В любом случае, конечное решение за потребителем.
Итак, мы рассмотрели способы расчёта мощности котла отопления. Указанные рекомендации должны помочь потребителям во время сложного процесса выбора и приобретения отопительного агрегата.
legkovmeste.ru
Как не прогадать с выбором оборудования? Расчет газового котла для дома по площади и объёму
Газовый котёл — универсальный теплообменник
На вид аппарат выглядит похожим на небольшой холодильник.
При установке отопительного котла, необходимо правильно рассчитать его мощность.
Google+
Vkontakte
Odnoklassniki
Расчёт мощности газового котла отопления для частного дома
Удобство и безопасность нахождения в помещении с котлом зависит от его производительности.
Так что необходимо рассчитать каждый параметр и установить газовый котёл такой мощности, чтобы хватало на всё помещение, и, одновременно с этим, не переборщить со слишком высокими показателями.
В любом случае нужно брать значение больше расчётного, чтобы у котла был запас мощности. Агрегат не должен работать на пределе своих характеристик и возможностей, т. к. это приведёт к поломке в ближайшие месяцы после покупки. А также учтите шанс появления аномальных температур в вашем регионе. А для загородных домов будет не лишним учитывать возможность расширения и появления новых комнат, а следовательно — и увеличение площади в будущем.
Производительность котлов измеряется в кВт (Киловатты). Эту величину всегда указывают в технических документах модели.
Внимание! Не стоит устанавливать котёл, если на улице низкая температура воздуха.
Зачем рассчитывать мощность
Расчёт мощности очень важен, ведь превышение тепловой мощности приведёт к:
- Быстрому износу всех комплектующих агрегата.
- Испарению воды в дымоходе (конденсат).
- Ухудшению работы газового котла и снижению эффективности.
- Большим расходам — мощные модели дороже на рынке.
- Выходу из строя автоматики при низких нагрузках.
Поэтому выбирайте аппарат тщательно и
ogon.guru
Правильный расчет мощности котла для отопления дома
Чтобы сделать расчет мощности котла для отопления дома, не нужно нанимать специалиста или обладать какими-то специфическими знаниями. Любой хозяин сможет отлично все посчитать, используя любой калькулятор. И не обязательно онлайн, а самый простой, с кнопочками, что есть в каждом доме.
Как сделать правильный расчет мощности котла для отопления дома, чтобы хватало не только на обогрев жилья, но еще и на производство горячей воды для ГВС, а также, по возможности на отопление гаража или бани?
Да очень просто. Стоит взять исходные данные своих помещений и сделать расчеты.
Какие данные для расчета мощности котла потребуются
Итак, какие нам потребуются данные для расчета мощности котла на отопление дома, а также на производство горячей воды для системы водоснабжения и для отопления прочих подсобных строений на участке:- Общий объем внутренних отапливаемых помещений в доме.
- Степень утепленности дома (толщина утеплителя на стенах и перекрытиях).
- Соответствие теплосопротивления ограждающих конструкций дома нормативам СНиП (таблица).
- Количество дней отопительного сезона для вашего региона (таблица).
Как считать объем внутренних помещений
Объем внутренних помещений считается очень просто. Берете технический паспорт дом и смотрите там площади всех помещений. Затем умножаете эти площади на высоту потолков.
Берете высоту не до чистового, а до чернового потолка в случае, если у вас, например, подвесной потолок.
Почему? Потому что между черновым и чистовым потолком в этом случае будет от 10 до 30 см пустого пространства, в котором находится воздух. А этот воздух тоже нужно греть.
Например, если у вас площадь дома 100 кв.м., то между потолками будет до 30 кубометров воздуха, который редко кто учитывает при расчетах.
Степень утепленности дома
В этом разделе просто считаем теплосопротивление ограждающих конструкций собственного дома. Все данные есть в таблице.
Для примера, чтобы укладываться в нормативы СНиП, толщина базальтововго утеплителя на стенах дома, например, на Урале, должна быть 150 мм, а на потолке 200 мм.
Конечно, этот расчет примерный и примитивный, но мы сейчас не задачу по теплотехнике решаем, а подбираем минимальную мощность котла отопления. Для дома индивидуального проживания достаточно будет и этих данных.
Соответствие нормативам СНиП
Для каждого региона современные Строительные Нормы и Правила устанавливают свои показатели по теплосопротивлению ограждающих конструкций.
Они есть в таблице. Находите свой регион и смотрите, что у вас получилось.
Продолжительность отопительного сезона и холодная пятидневка
Эта таблица должна показать нам, насколько нужно заложиться в резерв при расчёте мощности котла. Тут все в часах, пересчитываем в сутки (делим на 24).
Расчет мощности котла по всем показателям
При наличии этих данных расчет мощности котла для отопления дома превращается в пару простых арифметических действий.
Итак, считаем:
- На 1 кубометр воздуха в хорошо утепленном доме (соответствует СНиП) должно быть 40 ватт тепловой мощности котла.
- Если отопительный сезон более 150 дней в году. Закладываем + 10 процентов к мощности котла.
- Если температура холодной пятидневки ниже — 25 градусов по Цельсию, закладываем +20 процентов к мощности котла.
В итоге смотрим, что у нас получилось, исходя из конкретных данных нашего дома.
Конечно, он чуть сложнее, чем пресловутые «1 киловатт мощности котла на каждые 10 квадратных метров помещения».
Но зато здесь учитываются практически все важные факторы, которые влияют на выбор мощности теплового агрегата.
Сколько закладывать на ГВС
Сколько мощности закладывать на производство горячей воды для системы ГВС? Самый простой пример – семья из 4 человек. Закладываете примерно 20-30 процентов мощности котла на горячую воду.
А вообще, если заморочиться так, как мы заморочились на отоплении, то стоит принять во внимание следующие факторы:
- Норматив водопотребления на 1 человека в доме – 200 литров в сутки (сюда входит и техническая вода на помывку посуды, стирку и так далее).
- Количество точек водоразбора в доме и сколько из них с горячей водой.
- Наличие стиральной и посудомоечных машин не принимать во внимание (эти агрегаты греют воду сами).
- Что в доме – ванна или душ (на ванну в среднем уходит 150-200 литров теплой воды, на душ – 50-60 литров).
Как считаются мощности для отопления бани или гаража
Точно так же, как мы посчитали мощность котла для отопления дома, считаем требуемые мощности и для подсобных строений на участке – гаража или бани.
Не забудьте только заложить в расчеты теплопотери, которые будут на теплотрассе от дома к гаражу или бане.
kotlobzor.ru
Как рассчитать мощность электрокотла для отопления дома
Чтобы система была сбалансированной и подходила под определенные параметры помещения нужно делать расчет котла. В разное время на улице температура меняется, даже время суток имеет значение, не говоря уже о ветре. Если вы ищете простой способ, как сделать расчет мощности электрокотла для отопления дома, то, скорее всего, ваш путь не увенчается победным финишем. Дело в том, что приблизительно можно конечно прикинуть на глаз, исходя из площади помещения, столько потребуется киловатт в вашем случае. Но хотя бы приближенно точный расчет можно сделать, только оперируя значениями теплопотерь всех материалов, из которых изготовлены стены, пол и потолок. Читайте также «как подключить электрокотел».
Зависимость мощности электрических котлов от квадратуры
Есть несколько способов расчета мощности электрического котла, исходя из площади, теплопотерь и теплоносителя.
Самый простой и топорный метод расчета мощности электрокотла для отопления дома основан на количестве квадратных метров в помещении, которое нужно обогреть. Пропорция 100 Вт на метр квадратный вполне подходит для средней полосы, там, где климат более мягкий. Для южных регионов можно немного уменьшить мощность, а для северных, соответственно, увеличить. В советское время в среднем брали 120 Вт, но это было давно, когда ресурсы никто не считал.
Сегодня такой подход нельзя назвать правильным, хотя лучше уж купить нагреватель помощнее, чем мёрзнуть зимой из-за недостатка киловатт. Отталкиваясь от квадратуры также можно сделать расчет электрического котла отопления, используя формулу. Для этого понадобятся следующие показатели:
- количество квадратных метров отапливаемого помещения;
- коэффициент удельной мощности для определенного региона.
Для южных широт коэффициент составляет 0,7, для средней полосы – 1,2, для северных регионов – до 2.
Расчет электрического котла отопления заключается в умножении площади помещения на коэффициент региона. Значение вы получите в ваттах, чтобы перевести его в привычные киловатты, результат вычислений нужно поделить на десять.
Такой подход хоть и неидеальный, но хоть как-то учитывает климатические условия, которые, в свою очередь, влияют на время остывания помещения. Теперь сравним приблизительный и более точный метод расчета электрокотла для отопления дома на примере. Возьмём для наглядности дом 100 м кв, который находится в средней климатической полосе. По формуле мы можем посчитать, что для обогрева этого дома потребуется нагреватель мощностью 10 кВт, а это полностью сходится с результатами приблизительного расчета.
Отсюда можно сделать вывод, что нет смысла искать в интернете, какой там коэффициент для вашего региона, а можно просто взять за основу дедовский метод. При этом и первый, и второй расчет электрокотла для отопления дома будут весьма приблизительны, так как нужно учитывать не только площадь помещения. На практике можно столкнуться с ситуацией, когда нагреватель достаточно мощный (исходя из вышеуказанных расчетов), а в доме все равно холодно.
Легко и быстро организовать обогрев гаража в зимнее время не составляет труда, пара пустяков.
Особенно интересно как сделать альтернативное отопление гаража своими руками. Все подробности здесь.
Зависимость мощности электрических котлов от теплопотерь
Мы уже выяснили, что расчет электрокотла для отопления дома, исходя только из квадратуры помещения, по меньшей мере, не отображает реальной картины. Часто задаваемый вопрос о том, сколько метров отопит нагреватель определенной мощности, не имеет правильного ответа. Все дело в теплопотерях. Если у вас панорамные окна во всех направлениях, неутепленные стены и перекрытия, щели в окна и дверях, то греть вы будете в основном не дом, а улицу. Она большая, сколько не топи, теплее не станет.
Котел должен отдавать тепла не меньше, чем помещение его теряет. Иными словами, если теплопотери дома составляют 15 киловатт, то нагреватель должен быть не меньше этого значения, чтобы поддерживать комфортную температуру. При этом теплопотери происходят беспрерывно, получается, что и котел должен работать постоянно, а это недопустимо. Нагреватель должен делать перерывы, поэтому рассчитать мощность электрического котла отопления нужно с хорошим запасом. В противном случае агрегат, работая в авральном режиме, достаточно скоро может дать сбой, в отопительный период это чревато серьезными последствиями.
Получается, что пред тем как рассчитать мощность электрокотла отопления, нужно определить теплопотери помещения. Для этого необходимо знать:
- материал стен и перекрытий;
- толщину и площадь стен и перекрытий;
- количество камер и площадь окон.
Всё это нужно чтобы определить теплосопротивление дома. У каждого материала своя теплопроводность. Ее можно узнать из таблицы.
В таблице указаны значение теплопроводности самых распространенных материалов.
Чтобы вычислить теплосопротивление стен и перекрытий нужно поделить их толщину на коэффициент теплопроводности материалов, из которых они изготовлены. Расчёт делается для каждого материала отдельно. Затем все значения суммируются.
Когда мы узнали теплосопротивление дома, можно переходить к подсчёту общих теплопотерь. Для этого квадратуру дома умножаем на дельту температур в помещении и за окном, а результат делим на теплосопротивление. Дельту температур нужно брать для самого холодного периода. Расчет мощности электрокотла для отопления дома с учетом, в первую очередь, теплопотерь будет самым точным. Поэтому не ленитесь и пользуйтесь именно этим способом. Да, он более хлопотный, да нужно много чего учитывать, но зато результат будет адекватным, вы правильно сделаете расчет.
Сегодня отопление гаража электричеством также актуально, как и обогрев электроприборами частного дома.
Внимание! Консервативно настроенные граждане, кирпичная печь для отопления гаража — это ваш вариант. Детальнее здесь.
Зависимость мощности электрических котлов от теплоносителя
Так выглядит теплоаккумулятор для системы обогрева.
Еще один фактор, который влияет на то, какими должны быть электрические отопительные котлы (их мощность) – это теплоноситель. Что именно может повлиять на результат:
Последний фактор – совсем косвенный, но, тем не менее, он также на несколько процентов меняет картину в целом, а вот объём теплоносителя очень даже существенный показатель. Допустим, вы правильным путем (смотрите какой правильный выше) сделали расчет мощности котла, но при этом не учли, что в вашем контуре установлен теплоаккумулятор. Этот резервуар вмещает много жидкости. В каждом случае его объём считается отдельно, но в среднем не меньше 300 литров.
Чтобы нагреть один литр воды на один градус за час потребуется 0,001 киловатт энергии.
Котел греет воду до установленного вами уровня, возьмём 40 градусов. При первом запуске температура теплоносителя будет минимальной, около 20 градусов. Когда он нагреет теплоноситель до той степени, что обратка достигнет выставленных сорока градусов, агрегат отключится. Либо же внешний термодатчик отключит нагреватель, когда в помещении будет достигнута заданная температура, все зависит от модели и «мозгов» аппарата.
К примеру, в вашей системе помимо теплоаккумулятора циркулирует еще 100 литров теплоносителя, в сумме 400 литров. Для того чтобы нагреть такой объём воды котлу потребуется 9,6 кВт энергии, с учетом что КПД нагревателя будет 97%. Время нагрева зависит от мощности, если ее недостаточно, то котел вообще не будет выключаться. Помимо этого при расчете мощности электрических котлов отопления надо брать во внимание характеристики теплоносителя. Так, например, у антифриза теплопроводность на 15% ниже, чем у воды.
Итоги
Расчет мощности котла должен осуществляться с учетом теплопотерь. Топорный метод, взять на глаз 100 ватт на один метр площади, не выдерживает никакой критики. Помимо этого после расчета, но перед покупкой, нужно проверить сможет ли выбранный агрегат справиться с объёмом теплоносителя в системе и сколько времени ему потребуется для этого. Конечно, хотелось бы как-нибудь попроще сделать все вычисления, но увы, в этом деле нужна точность и ориентированность на определенные условия.
utepleniedoma.com
Экономичный электрокотел и расчет его мощности для отопления дома
Правильный расчет тепловой мощности электрического котла отопления начинается с определения потерь тепла дома.
Методы определения мощности
Величину этих потерь можно рассчитать с помощью различных методов, самые простые из которых:
- Позволяет определить величину потерь тепла дома, зная только площадь.
- Позволяет установить тепловую мощность экономичного электрокотла с высоким КПД, используя объем.
Все электрические котлы отличаются тем, что способны превратить 100% электрической энергии в почти 100% тепловой. Не имеет значения, нагревает он воду ТЭНами, электродами или катушками индуктивности. Благодаря этой особенности после определения потерь тепла дома, не нужно корректировать эту цифру, учитывая КПД котла отопления.
Для сравнения можно взять твердотопливный котел, имеющий КПД 90%. Если 1 кг дров выделяет 3 кВт/ч, это означает, что в теплосеть попадет только 3х0,9 = 2,7 кВт/ч. В случае с электрическими устройствами 3 кВт/ч электроэнергии будут преобразованы в 3 кВт/ч тепловой энергии.
Расчет мощности котла по площади
Для отопления каждого 1 кв. м нужно создавать 100 Вт тепла. Расчёт по формуле:
где S является площадью дома,
k представляет собой коэффициент, определяющий потери тепла в зависимости от температуры воздуха за окном. Для регионов, в которых зимой температура воздуха не опускается ниже -10 °С, он составляет 0,7. Он растет по мере снижения градусов за окном. На каждые 5 °С он становится больше на 0,2. Для регионов, в которых зимой термометры показывают -35 °С, k составляет 1,2.
Если нужно отопить дом, который имеет площадь 115 кв. м и находится в зоне, где минимальная зимняя температура составляет -20 °С, то в нем нужно установить экономичный электрокотел с мощностью 115*1,1*100 = 12 650 Вт = 12,65 кВт.
Такой расчет не всегда является правильным потому, что на потери тепла влияет много факторов. Он подходит для дома, который имеет:
- Окна с двойным стеклопакетом и площадью не более 30% площади всех комнат.
- Среднюю теплоизоляцию (толщина стены равна длине 2 кирпичей, утеплитель толщиной в 15 см).
- Холодный чердак.
- Комнаты, высота которых равна 2,5 м.
Здесь не учтены внешние стены потому, что даже при 1 такой стене корректирующий коэффициент должен составлять 1,1. Для 2 стен он является 1,2, 3 – 1,3 и т. д.
Для отопления вышеупомянутого дома нужно использовать экономичный котел отопления, имеющий мощность 12,65*1,4 = 17,71 кВт/ч. Лучше использовать устройство, которое способно выдать 20 кВт/час.
Факторы, влияющие на тепловую мощность
- Количество внешних стен.
- Тип окон.
- Уровень теплоизоляции стен.
- Площадь окон.
- Высота помещений.
- Наличие утепленного чердака.
Обычные окна со стандартным остеклением позволяют выйти наружу 27% тепла. При таких окнах результат, полученный с помощью вышеописанной формулы, нужно умножать на 1,27. Для окон с тройным пакетом корректирующий коэффициент составляет 0,85.
Такие же коэффициенты применяются для плохо и очень хорошо утепленных стен соответственно. Когда площадь окон составляет 40% от площади помещения, через окна может выйти дополнительных 10% тепла. Коэффициент составляет 1,1. С дальнейшим ростом соотношения площади окон и площади пола на 10% он поднимается на 0,1.
Высоту помещения стоит брать в расчет тогда, когда она превышает 2,5 м. Для этой цифры корректирующий коэффициент равен 1. С дальнейшим увеличением высоты на 0,5 м он становится больше на 0,5. Для 4-метровых стен он равен 1,15. При наличии холодного чердака, полученную цифру корректировать не нужно. Если же он утеплен или сверху находится отапливаемое помещение, то результат умножают на 0,9 или 0,8.
Расчет котла по объему
Чтобы рассчитать мощность, применяют такую формулу:
где V является объемом дома,
К – коэффициент, показывающий потери тепла в зависимости от теплоизоляции. Имеет следующие значения:
- 0,6-0,9 – для домов, в которых конструкция является улучшенной, стены кирпичные и покрыты двойной теплоизоляцией, окна имеют двойной стеклопакет и относительно небольшую площадь, крыша сделана из теплоизоляционного материала;
- 1-1,9 – для домов, которые характеризуются двойной кирпичной кладкой, небольшим количеством окон и крышей, имеющей обычную кровлю;
- 2-2,9 – для зданий с небольшой теплоизоляцией, то есть тепло задерживают окна и крыша с упрощенной конструкцией, стены с толщиной, равной длине 1 кирпича;
- 3-4 – для деревянных конструкций или зданий, стены которых представляют собой гофрированный металлический лист.
ΔТ является разницей между желанными градусами внутри помещения и температурой за окном.
Для примера будет взят вышеупомянутый дом. Его объем V = 115*2,5 = 287,5 куб. м. ΔТ = +20 – (-20) = 40 °С. Тогда P = 287,5*1,9*40/860 = 25,4 кВт/час.
Оба метода не учитывают наличие в доме косвенного бойлера с хорошим КПД. Если он есть, то полученный результат нужно умножить на 1,2-1,3.
Расчет мощности для ГВС
Он проводится в следующей последовательности:
- Определяется объем теплой воды, которой пользуются все члены семьи.
- Определяется объем горячей воды (90-95 °С), которую будет разбавлять проточная вода, чтобы образовалась жидкость, имеющая комфортную температуру.
- Рассчитывается дополнительная мощность котла.
Пусть в доме живет семья, которая за сутки использует 150 л теплой воды, то есть жидкости с температурой 37 °С. Такая вода будет подаваться после смешивания горячей и проточной воды. Объем горячей воды определяют по формуле:
где
- Vв является объемом востребованной теплой воды,
- Тж – желаемая температура теплой воды на выходе из крана,
- Тп – температура проточной воды,
- Тг – температура нагретой жидкости в косвенном бойлере.
Для вышеупомянутого примера Vв = 150 л, Тп = 8 °С, Тж = 37 °С, Тг = 95 °С. Vг = 150*(37-8)/(95-8) = 50 л. Это означает, что для дома хватит бойлера на 50 л.
Формула определения дополнительной мощности такова:
где с является удельной теплоемкостью воды (всегда равняется 4,218 кДж/кг*К),
m – масса воды,
ΔT представляет собой разницу между температурами нагретой и проточной воды.
Рд = 4,218*50*(95-8) = 18 348,3 кДж. В пересчете на кВт/ч эта цифра составляет 5,1 кВт/ч.
Для отопления дома нужно приобрести электрокотел отопления с мощностью 20+5,1 = 25,1 кВт/час. Это в том случае, если вода в котле должна нагреваться за 1 час. Если ее нужно нагревать за 2, то можно установить котел, мощность которого равна 20+2,55 = 22,55 кВт/час.
poluchi-teplo.ru
Расчет мощности котла отопления по площади дома и с учетом теплопотерь: формулы
Содержание статьи:
Комфорт жилища в зимнюю стужу напрямую зависит от обогрева помещения. Для жителей города этот вопрос решен с помощью централизованного отопления, но владельцам частных домов, находящихся в отдалении, приходится искать альтернативу. С вариантами проблем нет, источниками тепла могут быть: электрические, газовые, твердотопливные или жидкотопливные котлы. Но каждый теплогенератор характеризуется основным параметром – тепловой мощностью. Чтобы не ошибиться с выбором, нужно грамотно произвести расчет мощности котла отопления.
Как и зачем производить расчет мощности теплогенератора
Тепловая мощность котла – это количество тепла, которое теплогенератор способен передать теплоносителю за счет сжигания топлива или превращения электрической энергии в тепловую (электрокотлы).
Система отопления частного дома
Потери тепла здания происходят через наружные поверхности — ограждающие конструкции. Чтобы поддерживать постоянную температуру внутри помещения, нужно полностью компенсировать тепловые потери. Они зависят от нескольких факторов:
- температуры внешнего и внутреннего воздуха;
- площади поверхности ограждающих конструкций (стен, крыши, полов по грунту), их материала, степени теплоизоляции;
- наличие окон и дверей в здании, их площади, конструкции;
- вентиляции помещений, которая может быть как естественной, так и принудительной с рекуперацией (повторным использованием) тепла удаляемого воздуха.
На заметку.
Котел с недостаточной мощностью не сможет нагреть воздух в помещении до установленного значения. Работа котла с избыточной мощностью вызовет перерасход топлива и менее плавную работу системы отопления. Результат – трата денег и уменьшение эксплуатационного срока теплогенератора.
Как произвести быстрый расчет мощности котла для типового здания
Как мы уже выяснили, главный параметр в подборе мощности котла – это тепловые потери здания. Подробный расчет мощности котла отопления не является сложным, но требует времени для вычислений и поиска информации. Поэтому был разработан упрощенный вариант для ориентировочного подсчета.
Для упрощения вычислений был введен показатель удельной мощности котла с привязкой к климатическим особенностям местности. Для России приняты следующие величины:
- южные области: 0,7-0,9 кВт;
- северные области: 1,5-2,0 кВт;
- центральная часть: 1,2-1,5 кВт.
Эти цифры указывают на необходимое количество тепловой энергии для обогрева 10 м2 площади помещения с высотой потолков 2.5 м. Рассмотрим конкретный пример: нужно отопить частный дом общей площадью 150 м2, расположенный в Московской области.
Мощность котла = 150 (площадь дома) * 1,3/10 (удельная мощность для центральной зоны) = 19,5 кВт.
Важно!
Подобный метод подсчета не учитывает индивидуальных условий (количество окон, дополнительная тепловая изоляция, вентиляция и пр.), поэтому подходит только для ориентировочной оценки. В расчет также не включены затраты энергии на подогрев горячей хозяйственной воды, бассейнов и т.д.
Потери тепла частного дома
Как произвести детальный расчет мощности отопительного котла
Для точного определения мощности котла, особенно если здание строилось по индивидуальному проекту, где высота потолков более 2.5 м, установлена система вентиляции и много оконных проемов, следует провести подробный расчет тепловых потерь. Он включает в себя: потери тепла через стены, окна, пол, потолки и вентиляцию.
Как рассчитать потери тепла через стены
Основная формула для вычислений:
Qст.= kст.* Sст.(tвн. – tнар.)
Обозначение букв:
- Qст. – тепловые потери стены.
- kст – коэффициент теплопередачи стены (зависит от материала и изоляции стены и рассчитывается по отдельной формуле).
- Sст. – площадь стены (рассчитывают по формуле: высота стены, умноженная на длину).
- tвн. – температура воздуха внутри помещения (принимается 200С.).
- tнар. – самая низкая температура наружного воздуха (это значение индивидуально для каждой области, указывается в справочнике).
Определение коэффициента теплопередачи стены:
Буквенные обозначения:
Потери тепла через стену
Как рассчитать потери тепла через окна
Формула расчета для окон схожа с предыдущей: Qокон.= kокон.* Sст.(tвн. – tнар.). Значение букв осталось прежним, необходимо только заменить слово «стена» «окном».
Расчет коэффициента теплопередачи окна производится по формуле:
Обозначение зон окна
На заметку.
Расчет тепловых потерь производится только для стен, потолков и полов, соприкасающихся с наружным воздухом. Внутренние перегородки не влияют на потери тепла.
Как рассчитать потери тепла через пол и потолок
Расчеты для пола и потолка проводятся так же, как и для стен:
Q= k* S*(tвн. – tнар.).
Такой расчет подойдет для пола, установленного над грунтом (на лагах или над неотапливаемым подвалом). Если пол соприкасается с грунтом, то коэффициент теплопередачи рассчитывается по другой формуле:
Буквенные обозначения:
- Rc – разделение пола по зонам, каждая из которых имеет свое значение: первая зона = 2.1, вторая зона = 4.3, третья зона = 8.6.
Разделение площади пола на зоны
- d – толщинаутепляющего слоя.
- λ – коэффициент теплопроводности утеплителя.
Как посчитать потери тепла, связанные с вентиляцией помещения
Этот расчет проводится только в комнатах с вентиляцией. Производится он по формуле:
Q=0.28-Lп*p*C*(tр – tи)*k
Буквенные обозначения:
- Q – количество тепла, необходимое для нагрева приточного холодного воздуха.
- Lп – расход воздуха, удаляемого из помещения (принимается 3 м3/час на каждый м2 площади).
- р – плотность воздуха = 1.1.
- С – удельная теплоемкость воздуха = 1.
- tр – внутренняя температура воздуха.
- tи – температура приточного воздуха из системы вентиляции.
- k – коэффициент учета встречного теплового потока = 1.
На заметку: Обложившись справочниками и потратив время, можно произвести точный расчёт теплопотерь здания самостоятельно. Но сделать грамотный проект системы отопления в целом неспециалисту очень сложно, если вообще возможно. Правильное решение — поручить проектирование профессиональному теплотехнику, который определит теплопотери и адекватно подберёт теплогенератор по мощности.
Подбор мощности котла по результатам расчетов
Определив тепловые потери стен, окон, потолков и пола, все значения необходимо суммировать, и в результате получится общая величина теплопотерь здания, измеряемая в киловаттах (кВт.). Эта же единица используется для измерения тепловой мощности теплогенераторов. Мощность котла подбирается с запасом в 10-15% от общей мощности теплопотерь здания. При наличии бассейна, гидромассажной ванны большого объёма, подогрева вентилируемого воздуха приточно-вытяжной системы от отопления тепловые потребности этого оборудования суммируются с цифрой, полученной расчётом теплопотерь.
Расчет мощности и количества секций радиаторов
Посчитать мощность и количество секций радиатора для отдельного помещения можно следующим образом:
- Вычисляется объем комнаты: длина*ширина*высота.
- Тепловые потери комнаты мы уже вычисляли, поэтому можно воспользоваться теми же данными. Если помещение не имеет наружных перегородок, то принимается среднее значение 41 Вт. для каждого м3 объема комнаты. Делаем расчет: объем комнаты умножаем на 41 Вт и получим необходимое количество тепла для обогрева. Для примера: объем комнаты 50 м3*41Вт=2050 Вт.
- Каждая секция алюминиевого радиатора передает воздуху 150 Вт. Чтобы передать 2050 Вт, понадобится: 2050/150=13,7 секций. Число округляется до 14.
Подбор секций для радиатора отопления
Подобный расчет поможет подобрать теплогенератор по площади жилища, с учетом всех особенностей здания. Но в процессе вычислений легко допустить ошибку. Безоглядно доверять онлайн-калькуляторам для расчета мощности котла отопления тоже не стоит. Чтобы не пришлось платить дважды, лучше обратиться за помощью к профильным специалистам.
Видео: расчет мощности котла отопления
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:
teploguru.ru