Как рассчитать мощность отопительного котла?

Централизованная система отопления доступна не во всех районах РФ, а в некоторых регионах стоимость услуг ЖКХ просто запредельна. Из-за этого в частных и многоквартирных домах монтируют автономные комплексы во главе с котлом. Выбор зависит от условий проживания (наличие или отсутствие газовой магистрали, электросетей и тому подобное) и бюджета на покупку. Но прежде чем приступить к поиску прибора, нужно провести расчет мощности котла.

Фото отопительных систем для дома

Оглавление:

  1. Вычисление по площади здания
  2. Теплопотери здания и подбор котла
  3. Что еще влияет на выбор?

В процессе проектирования здания всегда участвуют инженеры-теплотехники, которые проводят комплекс сложных расчетов и подбирают оптимальные системы горячего водоснабжения (ГВС) и отопления. Но что делать, если нет возможности заказать профессиональную проектировку? Как правильно рассчитать мощность твердотопливного газового и электрического котла?

Расчет по площади дома

Задача отопления в том, чтобы не только нагреть помещение, но и в дальнейшем компенсировать теплопотери. Очень часто можно встретить устаревший вариант – расчет на квадратный метр жилья. То есть за аксиому принимается утверждение, что на 1 кв. м. площади при высоте потолка до 2,5 м требуется 100 Вт тепловой энергии. Полученный результат корректируется на удельный показатель мощности для разных климатических зон России (СНиП 23-01-99, СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»). Усреднено:

  • Для северных областей – 1,5-2.
  • В средней полосе – 1,2-1,5.
  • Южные регионы – 0,7-0,9.

Простейший расчет мощности котла отопления по площади проводится по формуле:

W = q * S, где:

  • q – это удельный коэффициент мощности для заданного региона;
  • S – общая площадь жилья.

Это верно для домов, построенных в 50-60 гг. прошлого века. Сейчас продавцы отопительного оборудования используют уточняющие поправки: запас в 15 и 20 % для одно- и двухконтурного.

Варианты расчета мощности котла

Пример 1.

Московская область. Имеется дом кирпичный 1-этажный, общая площадь – 80 кв. м. Мощность = (80 * 100) * 1,2 = 9 600 Вт. Одноконтурный котел – 11,04 кВт, двухконтурный с приоритетом ГВС – 11,52.


Разумеется, подобный расчет нельзя назвать корректным, поскольку не учитываются реальные теплопотери дома с учетом его габаритов, материала и толщины ограждающих конструкций, наличия или отсутствия утепляющих слоев, формата окон и так далее. Есть еще один ключевой фактор, о котором редко упоминают продавцы – возможность саморегулирования. Современные газовые и электрические котлы управляются автоматикой, имеют предельные температуры включения и выключения и группу безопасности (защита от перегрева, «сухого» хода и прочее). Твердотопливные же чаще всего требуют постоянного наблюдения, все операции проводятся вручную. Термоаккумуляторы для излишков тепла устанавливают немногие, поэтому без постоянного контроля велик риск перегрева и выхода из строя всей системы. Для подобных котлов необходим тщательный расчет.

Теплопотери дома и мощность отопительного котла

Расчет термопотерь вполне можно сделать через специальные онлайн-программы или калькуляторы. Или самостоятельно по алгоритму, приведенному ниже. Корректный расчет ГВС и котла отопления зависит от того, сколько тепла в сутки теряется через стены, окна, пол, потолок, вентиляцию, а также примерного объема потребляемой горячей воды. Для вычисления первого фактора учитываются:

  • Сопротивление теплопередаче (R) каждой ограждающей конструкции.
  • Разница температур внутри и снаружи жилья.

В инженерной теплотехнике используется следующая формула для вычисления сопротивления термопередаче различных материалов:

R = ΔT / q, где:

  • q – количество тепла, теряемое 1 кв. м ограждающей конструкции (Вт/м²);
  • ΔT – разница между температурой в самую холодную неделю года и средней внутри помещения (°С). Как правило, в справочниках приводится ΔT = 50 °С (Тнаруж = -30 °С, Твнутр = +20 °С.).

Стандартные значения R для различных стеновых материалов и окон приведены в таблице:

Значения R для разных материалов

Различные окна и их теплопотери

Из таблиц очевидно, что, к примеру, приобретение электрического котла с запасом мощности 30 %, которые якобы должны компенсировать потери тепла через окно – лишняя трата денег. Двухкамерный стеклопакет теряет в 2 раза меньше тепла, чем обычное однорамное остекление, а это ежемесячная экономия более 50 кВт.


Точный расчет системы отопления частного дома включает корректировку на собственные данные в регионе или области. Формула немного видоизменяется:

R2 = R1 х ΔT2 / ΔT1, где:

  • R– теплопотери при ΔT = 50 °С;
  • R2 – теплопотери при ΔT по данным пользователя;
  • ΔT1 – норматив 50 °С;
  • ΔT2 – показатель, рассчитанный по вашим параметрам.

Пример 2.

Московская область. Имеется дом кирпичный 1-этажный, общая площадь – 80 кв. м, принудительная вентиляция. Подбирается электрический одноконтурный котел. Рассчитаем теплопотери для 1 комнаты со следующими характеристиками:

  • Площадь – 40 кв. м (8 * 5).
  • Количество наружных стен – 2 шт.
  • Высота потолка – 3 м.
  • Толщина стен – 76 см.
  • Окна (двойной стеклопакет) – 4 шт, 1,8 * 1,2.
  • Пол – настильный деревянный с утеплением.
  • Над потолком – чердачное нежилое помещение.
  • Требуемая температура внутри – +20 °С.
  • Предельная зимняя на улице – -30 °С.

1. Площадь наружных стен (без оконных проемов) S1 = (8 + 5) * 3 – 4 * (1,2 * 1,8) = 30,36 кв. м.

2. Площадь оконных проемов В2 = 4 * 1,2 * 108 = 8,64 м²

3. Площадь пола S3 и потолка S4 идентична = 40 кв. м.

4. Площадь внутренних стен не учитывается при расчете, так как теплопотерь нет.

5. Сопротивление теплопередаче для кирпичной стены: R = 50 / 0.592 = 84,46 м²*°C ⁄ Вт.

6. Термопотери для каждой поверхности:

  • Qстен = 30,36 * 84,46 = 2564,2 Вт
  • Qокон = 8.64 * 135 = 1166.4 Вт
  • Qпола =40 * 26 = 1040 Вт
  • Qпотолка = 40 * 35 = 1400 Вт
  • Qобщие = 6170,6 Вт

Таким образом, ежедневные суммарные утечки тепла 1 комнаты составляют 6,17 кВт в самую холодную погоду. Разумеется, чем выше температура воздуха снаружи, тем меньше потери. Если предположить, что полученный показатель идентичен для оставшейся площади дома, то примерная мощность электрического котла по объему помещения – 12,3 кВт.

Теплопотери в помещениях квартиры

Какие еще факторы влияют на выбор?

Специалисты рекомендуют корректировать расчет котла для отопления по уровню теплопотерь на величину запаса мощности – 15-30 %. Дело в том, что значительные утечки тепла происходят посредством вентиляции, особенно принудительной. Также возможны скачки напряжения в электроагрегатах, перепады давления воды и газа в магистралях для котлов, недостаточная или излишняя подача воздуха для поддержания горения в твердотопливных устройствах.

Добросовестные установщики систем всегда предупреждают – в паспорте котла указывается номинальная мощность. Эта величина порой значительно отличается от полезной (действительной) мощности. Дело в том, что редко какие котлы (кроме конденсационных) имеют КПД более 95 %. Газовые и твердо- или жидкотопливные агрегаты теряют до 20 % в процессе работы – они просто «улетают» в вытяжку или дымоход. Поясним на примере:

  • Поскольку вентиляция принудительная, требуемая мощность составляет: 12,3 + 20 % = 14,76 кВт.
  • Котел DAKON РТЕ-М 16: максимальная потребляемая мощность – 16,6, КПД = 99,1 %.
  • То есть, 16,6 – (100 – 99,1) % = 16,45 кВт. Такой котел обеспечит отопление в полном объеме, не выходя на предельные показатели в работе, и прослужит достаточно долго.
  • Если же выбирается газовый Ariston CLAS SYSTEM 15 CF 16,5 кВт с КПД = 91,2 %, то: 16,5 – (100 – 91,2) % = 15,04.
  • За счет вытяжки теряется еще до 20 %: 15,04 – 20 % = 12,03 кВт.

Очевидно, что эта модель не «потянет» наше помещение.

Зная расчетную мощность, несложно подобрать котел для двухконтурной системы – в паспорте всегда указывается планируемые показатели для каждого из контуров. Для твердотопливных котлов высокой мощности можно приобрести теплоаккумулятор, который отлично сохранит излишки выработанного тепла. Таким образом достигается оптимальный результат: достаточный уровень отопления и минимизация затрат.






Расчет радиаторов отопления
Подпишитесь, чтобы не пропустить новинки
Подписаться
Последние комментарии
Контакты ПГ «Теплые Дома»:
г. Москва, ул.Удальцова, 60, офис 17
(499) 631-86-65
© 2017 TermoGurus.ru · КОПИРОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ САЙТА ЗАПРЕЩЕНО
Отзывы о котлах с пиролизным сжиганием топливаОтзывы о котлах с пиролизным сжиганием топлива
Обзор котлов фирмы KituramiОбзор котлов фирмы Kiturami
Как обустроить котельную в загородном домеКак обустроить котельную в загородном доме?
Закрыть