Как рассчитать мощность котла для дома
Для того чтобы выбрать котёл для дома, работающий на твёрдом топливе, необходимо обратить внимание на мощность. Данный параметр является одним из самых важных при выборе. Он показывает, какое количество тепла может создать конкретное устройство при подключении к системе отопления. От этого напрямую зависит, можно ли с помощью такого оборудования обеспечить дом теплом в нужном количестве или нет.
Например, в помещении, где установлен пеллетный котёл с небольшой теплопроизводительностью, будет в лучшем случае прохладно. Также не лучшим вариантом для дома является установка котла с избыточной мощностью, потому что он постоянно будет работать в экономном режиме, а это заметно снизит показатель КПД.
Итак, чтобы выполнить расчет мощности котла для отопления частного дома, вам нужно следовать определенным правилам.
Как рассчитать мощность котла для дома, зная объём отапливаемого помещения?
Расчёт мощности котла отопления по площади дома производится по формуле:
Q = V × ΔT × K / 850
- Q – количество тепла в кВт/ч
- V – объём отапливаемого помещения в кубометрах
- ΔT – показатель разницы между температурой снаружи и внутри дома
- К – коэффициент потери тепла
- 850 – число, благодаря которому произведение трёх вышеуказанных параметров можно перевести в кВт/ч
Показатель К может иметь следующие значения, в зависимости от конструкции дома:
- 3-4 – если конструкция здания упрощённая и деревянная или если оно сделано из профлиста
- 2-2,9 – у помещения небольшая теплоизоляция. Такое помещение имеет простую конструкцию, длина 1 кирпича равна толщине стены, окна и крыша имеют упрощённую постройку
- 1-1,9 – здание считается стандартным. В таких конструкциях двойная кирпичная кладка и мало простых окон. Кровля крыши обычная
- 0,6-0,9 – конструкция сооружения считается улучшенной. Такое сооружение имеет стеклопакеты двойного остекления, основа на полу толстая, стены кирпичные и имеют двойную теплоизоляцию, крыша имеет теплозащиту, для создания которой используются хорошие материалы
Давайте теперь рассмотрим, как рассчитать мощность твердотопливного котла отопления для дома по площади, на примере.
Допустим, попробуем рассчитать мощность котла для дома 200 кв м., высота его стен 3 м, теплоизоляция является первоклассной. Показатель температуры окружающего воздуха рядом с домом не падает ниже -25 °С. Получается, что ΔT = 20 — (-25) = 45 °С. Количество тепловой мощности, которое требуется для отопления дома, рассчитывают с помощью формулы выше:
Q = 200 × 3 × 45 × 0,9/850 = 28,58 кВт/ч
Полученные результаты пока что не округляют, ведь расчет мощности котла для отопления дома по площади может включать систему горячего водоснабжения.
Если воду для мытья нагревают другим способом, то корректировку результата, который получен для одноконтурных котлов, выполнять не нужно и эта стадия расчёта является завершающей.
Как рассчитать, сколько тепла необходимо для нагрева воды?
Чтобы произвести расчет тепловых характеристик двухконтурных котлов, необходимо самостоятельно прибавить к предыдущему показателю расход тепла для горячего водоснабжения. Для его определения можно воспользоваться следующей формулой:
Qв = с × m × Δt
- с – удельная теплоёмкость воды, которая всегда равна 4200 Дж/кг·К,
- m – масса воды в кг
- Δt – разница температуры нагретой воды и поступающей воды из водопровода.
К примеру, среднестатистическая семья в среднем потребляет 150 л тёплой воды. Теплоноситель, который нагревает отопительные приборы, имеет температуру, равную 80 °С, а температура воды, поступающей из водопровода, равна 10 °С, тогда Δt = 80 — 10 = 70 °С.
Следовательно:
Qв = 4200 × 150 × 70 = 44 100 000 Дж или 12,25 кВт/ч
После необходимо поступить следующим образом:
- Допустим, нужно нагреть 150 л воды за один раз, значит ёмкость косвенного теплообменника равна 150 л, следовательно, к 28,58 кВт/ч прибавляют 12,25 кВт/ч. Делается потому что показатель Qзаг меньше 40,83, следовательно, в помещении будет прохладнее ожидаемых 20 °С.
- В случае, если занимаются порционным нагревом воды, то есть ёмкость косвенного теплообменника составляет 50 л, показатель 12,25 нужно разделить на 3 и далее прибавить самостоятельно к 28,58. После этих расчётов Qзаг равен 32,67 кВт/ч. Полученный показатель — это и есть мощность котла, которую необходимо подобрать для нормального отопления в помещениях.
Подбор котла по площади частного дома. Как производятся расчёты?
Такой расчёт мощности твердотопливных котлов является более точным, потому что учитывает огромное количество нюансов. Здесь потребуются разные коэффициенты. Воспользуйтесь следующей формулой:
Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × k6 × k7
- 0,1 кВт – значение нормы необходимого тепла на 1 м².
- S – площадь помещения, которое нужно отопить.
- k1 показывает тепло, которое потерялось из-за строения окон, и имеет следующие показатели:
- 1,27 – у окна одинарное стекло
- 1,00 – окно со стеклопакетом
- 0,85 – у окна тройное стекло
- k2 показывает, тепло которое потерялось из-за площади окна (Sw). Sw относится к площади пола Sf. Его показатели следующие:
- 0,8 — при Sw/Sf = 0,1;
- 0,9 — при Sw/Sf = 0,2;
- 1,0 — при Sw/Sf = 0,3;
- 1,1 — при Sw/Sf = 0,4;
- 1,2 — при Sw/Sf = 0,5.
- k3 показывает утечку тепла сквозь стены. Может быть следующим:
- 1,27 – некачественная теплоизоляция, низкое качество утепления становится очевидным при больших теплопотерях
- 1 – стена дома имеет толщину 2-ух кирпичей или утеплитель толщиной 15 см
- 0,854 – хорошая теплоизоляция
- k4 показывает количество потерянного тепла из-за температуры снаружи здания. Имеет следующие показатели:
- 0,7, когда tз = -10 °С;
- 0,9 для tз = -15 °С;
- 1,1 для tз = -20 °С;
- 1,3 для tз = -25 °С;
- 1,5 для tз = -30 °С.
- k5 показывает сколько тепла потерялось из-за наружных стен. Применяют этот коэффициент при таких значениях:
- 1,1 в здании 1 внешняя стена
- 1,2 в здании 2 внешних стены
- 1,3 в здании 3 внешних стены
- 1,4 в здании 4 внешних стены
- k6 показывает количество тепла, которое необходимо дополнительно и зависит от высоты потолка (Н):
- 1 — для высоты потолка 2,5 м;
- 1,05 — для для высоты потолка 3,0 м;
- 1,1 — если потолок высотой 3,5 м;
- 1,15 — для высоты потолка 4,0 м;
- 1,2 — для для высоты потолка 4,5 м.
- k7 показывает сколько тепла было потеряно. Зависит от типа постройки, которая расположена над отапливаемым помещением. Имеет следующие показатели:
- 0,8 отапливаемое помещение;
- 0,9 тёплый чердак;
- 1 холодный чердак.
В качестве примера возьмем те же исходные условия, кроме параметра окон, которые имеют тройной стеклопакет и составляют 30% от площади пола. Постройка имеет 4 наружных стены, а сверху над ней расположен холодный чердак.
Тогда подсчеты будут выглядеть так:
Q = 0,1 × 200 × 0,85 × 1 × 0,854 × 1,3 × 1,4 × 1,05 × 1 = 27,74 кВт/ч
Данный показатель необходимо увеличить, для этого нужно самостоятельно добавить количество тепла, которое требуется для ГВС, если она подключена к котлу.
Если нет необходимости выполнения точных расчетов, для подбора мощности котла для частного дома можно воспользоваться универсальной таблицей. С помощью нее можно определить мощность котла по площади дома. Например, для отопления помещения 150 кв м оптимальным вариантом будет использовать установку с производительностью 19 кВт, а если нужно обогреть площадь в 200 квадратных метров потребуется выполнить покупку котлоагрегата мощностью уже 22 кВт.
Вышеприведённые методы очень полезные, если нужно понять, как рассчитать мощность котла для отопления дома.
Расчёт реальных значений мощности котла длительного горения на примере «Куппер ПРАКТИК-8»
Обычно котлы отопления для загородных домов рассчитаны под конкретный вид топлива, на котором будет работать это устройство в стандартных условиях. В случае, если выполняется эксплуатация котла с другим топливом, которое не переназначено для него, КПД значительно сократится. Также необходимо помнить о возможных последствиях использования того топлива, которое не предусматривают производители котельного оборудования.
Теперь продемонстрируем процесс расчёта на примере котла «Теплодар», модель «Куппер ПРАКТИК-8». Таким устройством отапливаются жилые дома и другие помещения, с площадью меньше, чем 80 м². Также этот котёл является универсальным и предусматривает возможность подключения не только к закрытым системам отопления, но и в открытых с принудительной циркуляцией теплоносителя. Такие котлы обладают следующими техническими характеристиками:
- в качестве топлива применяются дрова;
- в среднем за час, они сжигают 10 дров;
- мощность составляет 80кВт;
- загрузочная камера имеет объём 300л;
- КПД равен 85%.
Допустим, что для отопления помещения хозяином в качестве топлива используются дрова осинового дерева. Как рассчитать котел для дома в таком случае? 1 кг данного вида дров даёт 2,82 кВт/ч. Учитывают, что за один час, котёл потребляет 15кг дров, следовательно, он выдаёт тепла 2,82 × 15 × 0,87 = 36,801 кВт/ч тепла (0,87 является КПД).
Это оборудование не является недостаточным для отопления помещения, которое имеет теплообменник объёмом 150 л. Требуется устройство помощнее, но если ГВС имеет теплообменник объёмом 50 л, то мощности данного котла будет вполне достаточно. Чтобы получить нужный результат 32,67 кВт/ч, необходимо потратить 13,31 кг осиновых дров. Производим расчёт по формуле (32,67 / (2,82 × 0,87) = 13,31). В данном случае необходимое тепло было определено методом расчёта по объёму.
Также можно произвести самостоятельный расчет мощности отопительных котлов для отопления дома и узнать время, которое потребуется котлу для того, чтобы сжечь все дрова. 1 л дров осиного дерева имеет вес 0,143 кг. Следовательно, в отделении для загрузки поместится 294 × 0,143 = 42 кг дров. Столько дров будет достаточно для поддержания тепла более чем 3 часа. Это слишком непродолжительное время, поэтому в данном случае необходимо найти котёл, у которого размеры топки в 2 раза больше.
Также можно купить топливные аппараты, которые рассчитаны на несколько видов топлива. Например, агрегаты от того же производителя «Теплодар», только «Куппер ПРО-22», который может работать не только на дровах, но и на углях. В данном случае если будут использоваться разные виды топлива, мощность тоже будет отличаться. Расчёт проводится самостоятельно, учитывая эффективность каждого вида топлива отдельно, а позже выбирают наилучший вариант.
Сколько энергии дают разные типы горючего?
В данном случае цифры будут следующие:
- При сгорании 1 кг высушенных опилок или небольшой стружки хвойного дерева выдача 3,2 кВт/ч. При условии, что 1 л высушенных опилок весит 1,100 кг.
- Ольха имеет более высокую теплоотдачу и даёт 3 кВт в час, при весе 300 грамм.
- Деревья, которые относятся к видам твердолиственных, дают 1 кВт, имея вес 300 грамм.
- Уголь из камня даёт почти 5 кВт, при весе 400 грамм.
- Торф из Белоруссии даёт 2 кВт, при весе в 340 грамм.
Некоторые производители топлива пишут срок сгорания одной загрузки, но информация о том, сколько топлива выгорает за 1 час, обычно отсутствует.
В таких ситуациях правильным решением будет выполнение дополнительных расчётов:
- Определить максимальную массу горючего, которая способна уместиться в отделении для загрузки горючего.
- Узнать, сколько тепла может отдать котёл, работающий на данном виде сырья;
- Какой уровень теплоотдачи будет за 1 час. Данное число необходимо самостоятельно разделить на тот период, за который выгорит всё количество дров.
Подводя итог, можно сказать, что данные, которые рассчитываются в при всех вычислениях, и будут показывать настоящую мощность твердотопливных котельных агрегатов, которую они смогут выдать в течение 1 часа. Учитывая эти параметры, затем подбирают необходимое оборудование.
расчет, как рассчитать правильно, определить, подбор котла
Содержание:
Влияние теплопотерь на качество отопления
Определение мощности по площади
Мощность и высота потолков
Учет региона нахождения дома
Вычисление производительности для двухконтурного котла
Расчет производительности котла для квартиры
Учет объема
Видео
Любая отопительная система основана на использовании нагревательного прибора. От того, насколько правильно произведен расчет котла отопления для частного дома и определены его параметры, зависит комфортное проживание. Такие вычисления сделать несложно, потребуется лишь калькулятор и информация относительно некоторых данных по жилому строению.
Влияние теплопотерь на качество отопления
Чтобы обеспечить качественный обогрев дома, необходимо чтобы система отопления могла полностью восполнить потери тепла. Оно покидает пределы построек через кровлю, пол, окна и стены. По этой причине, прежде как рассчитать мощность котла для отопления дома, следует учесть степень теплоизоляции этих элементов жилья.
Некоторые владельцы недвижимости предпочитают со всей серьезностью заниматься вопросом оценки теплопотерь и соответствующие расчеты заказывают у специалистов. Затем они, основываясь на результатах вычислений, могут подобрать котел по площади дома с учетом других параметров отопительной конструкции.
Выполняя соответствующие расчеты, следует учитывать материалы, из которых выстроены стены, пол, потолочное перекрытие, их толщину и степень теплоизоляции. Также имеет значение, какие установлены окна и двери, обустроена ли система приточной вентиляции и ее производительность. Одним словом, процесс этот непростой.
Существует еще один способ, как узнать теплопотери. Можно наглядно увидеть количество тепла, теряемое зданием или помещением, применив такой прибор, как тепловизор. Он имеет небольшие размеры и на его экране видны фактические потери тепловой энергии. Одновременно имеется возможность узнать, в каких зонах отток самый большой, и принять меры для его устранения.
Нередко люди интересуются, нужно ли для квартиры или для частного дома при расчете твердотопливного котла или другого вида отопительного агрегата делать это с запасом. По утверждению специалистов, ежедневная работа такого оборудования на пределе возможностей самым негативным образом отражается на продолжительности его службы.
Поэтому следует приобретать прибор с запасом производительности, который должен составлять 15 – 20 % от расчетной мощности, его будет достаточно для обеспечения условий для функционирования.
При этом подбор котла по мощности со значительным запасом невыгоден экономически, поскольку, чем больше эта характеристика прибора, тем дороже он стоит. Разница получается значительной. По этой причине, если не планируется увеличение обогреваемой площади, не стоит приобретать агрегат с большим запасом мощности.
Определение мощности по площади
Расчет мощности котла отопления по площади дома – это наиболее простой способ подбора нагревательного агрегата. На основании многочисленных вычислений, проведенных специалистами, была определена средняя величина, которая составляет 1 кВт тепла на каждые 10 квадратных метров.
Но данный показатель актуален только для помещений, имеющих высоту 2,5 – 2,7 метра со средней степенью утепления. В случае, когда дом соответствует вышеназванным параметрам, тогда, зная его метраж, можно легко определить приблизительную мощность котла от площади.
Например, размеры одноэтажного дома составляют 10 на 14 метров:
- Сначала определяют площадь дома, для этого его длину умножают на ширину, или наоборот 10х14 = 140 кв.м.
- Полученный результат, согласно методике, делят на 10 и получают значение мощности 140: 10 = 14 кВт.
- Если итог расчета по площади газового котла или другого вида отопительного агрегата получается дробным, тогда его нужно округлить до целого значения.
Мощность и высота потолков
В частных домах потолки бывают выше 2,7 метра. Если разница 10 –15 сантиметров, это обстоятельство можно не учитывать, но когда данный параметр достигает 2,9 метра, следует выполнить перерасчет.
До того как рассчитать мощность котла для частного дома, определяют поправочный коэффициент путем деления фактической высоты на 2,6 метра, а затем ранее полученный результат умножают на него.
Например, при высоте потолка 3,2 метра, перерасчет производят следующим образом:
- узнают коэффициент 3,2: 2,6 = 1, 23;
- корректируют результат 14 кВт х 1,. 23 = 17, 22 кВт.
Итог округляют в большую сторону и получают 18 кВт.
Учет региона нахождения дома
Для обогрева жилья, расположенного на юге страны, потребуется меньше тепловой энергии, чем находящегося севернее. Для учета региона также применяют поправочные коэффициенты.
Их величина имеет диапазон, поскольку в пределах одной климатической зоны погодные условия несколько отличаются. Если дом построен ближе к ее северной границе, берут больший коэффициент, а если к южным рубежам – меньший. Также нужно принимать во внимание отсутствие или наличие сильной ветровой нагрузки.
В России за эталон принимают среднюю полосу, для которой размер поправки равен 1 — 1,1, но при приближении к северной границе, мощность котла увеличивают. Для Подмосковья результат расчета мощности котельной умножают на коэффициент 1,2 – 1,5. Что касается северных регионов, то для них результат корректируют на поправку, равную 1,5-2,0. Для южных зон применяют понижающие коэффициенты 0,7 — 0.9.
Например, дом располагается на севере Подмосковья, тогда 18 кВт умножают на 1,5 и получают 27 кВт.
Если сравнить 27 кВт с первоначальным результатом, когда мощность составляла 14 кВт, то можно увидеть, что этот параметр увеличился почти в 2 раза.
Вычисление производительности для двухконтурного котла
Вышеприведенные расчеты производились для прибора, обеспечивающего лишь отопление. Когда нужно сделать расчет мощности газового котла для дома, который одновременно будет греть воду для бытовых нужд, его производительность требуется увеличить. Это также касается агрегатов, работающих на других видах топлива.
Определяя мощность отопительного котла с возможностью нагрева воды, следует заложить запас в размере 20-25%, применив коэффициент 1,2-1,25.
Например, нужно произвести корректировку на ГВС. Ранее вычисленный результат в 27 кВт умножают на 1,2 и получают 32,4 кВт. Разница получается немаленькой.
Нужно помнить, как правильно рассчитать мощность котла — запас на подогрев воды применяют после того, как был учтен регион нахождения дома, поскольку температура жидкости также зависит от месторасположения объекта.
Расчет производительности котла для квартиры
Мощность котла для отопления квартир вычисляют с учетом той же нормы: на каждые 10 «квадратов» площади требуется 1 кВт тепловой энергии. Но в данном случае коррекцию производят в соответствии с другими параметрами.
Прежде всего, учитывают наличие/отсутствие холодного помещения снизу квартиры или сверху ее:
- когда на этаже ниже или выше расположена теплая квартира, применяют коэффициент 0,7;
- если там находится неотапливаемое помещение, корректировка не нужна;
- когда чердак или подвал отапливаются, поправка составляет 0,9.
Перед тем, как определить мощность котла, необходимо подсчитать количество наружных стен, выходящих на улицу, а для угловой квартиры тепла потребуется больше, поэтому:
- когда внешняя стена одна – применяемый коэффициент 1,1;
- если их две — 1,2;
- когда 3 наружные стены — 1,3.
Ограждающие поверхности, соприкасающиеся с улицей, являются основными зонами, через которые уходит тепло. Желательно учитывать качество остекления оконных проемов. Корректировку не вносят при наличии стеклопакетов. Если окна старые деревянные, результат предыдущих расчетов умножают на 1,2.
При расчете мощности имеет значение и месторасположение квартиры, и планирование установки двухконтурного котла с целью обеспечения горячего водоснабжения.
Учет объема
На практике часто применяют другую методику подбора газового котла по мощности для квартиры, основанную на нормах СНиПа:
- для обогрева одного кубического метра жилья в панельном здании уходит 41 Вт тепла;
- на компенсацию теплопотерь в кирпичном доме — 34 Вт.
При таком подходе сразу учитывается высота потолков. Поэтому данный способ вычислений принято считать более правильным. Чтобы узнать объем, следует отапливаемую площадь квартиры умножить на высоту потолочного перекрытия.
В качестве примера рассчитана мощность котла, обычно это газовый прибор. Его планируется установить в квартире на третьем этаже, находящейся в пятиэтажном доме, имеющей площадь 80 «квадратов» и высоту потолков –2,8 метр.
Пример расчета:
- Узнают объем – 80 х 2.8 =224 куб. м.
- Требуемая мощность — 224 х 34 Вт = 7616 или 7,62 кВт.
- После округления получают 8 кВт.
- Поскольку и сверху, и снизу отапливаемые квартиры, применяют поправку, равную 0,7 — 8 кВт х 0,7 = 5,6 кВт.
- После округления 6 кВт.
- Так как котел должен греть и воду для бытовых нужд, дают 20% запас — 6 кВт х 1,2 = 7,2 кВт.
- Окна деревянные, поэтому применяют коэффициент 1,2 – 7,2 кВт х 1,2 = 8,64 кВт.
- Поскольку в квартире 3 наружные стены, поправка будет равна 1,3, а значит 8,64 кВт х 1,3 = 11,23 кВт.
После округления требуемая мощность для котла составит 12 кВт.
Как рассчитать мощность газового котла: формулы и примеры
Перед проектированием системы отопления, монтажом отопительного оборудования важно выбрать газовый котел, способный вырабатывать необходимое количество тепла для помещения. Поэтому важно подобрать устройство такой мощности, чтобы его производительность была максимально высокой, а ресурс большим.
Мы расскажем о том, как рассчитать мощность газового котла с высокой точностью и с учетом определенных параметров. В представленной нами статье подробно описаны все виды теплопотерь через проемы и строительные конструкции, даны формулы для их расчета. На конкретном примере знакомятся с особенностями производства расчетов.
Содержание статьи:
- Типичные ошибки при выборе котла
- Что такое теплопотери помещения?
- Формулы расчета тепловых потерь
- Пример расчета тепловых потерь
- Расчет тепловых потерь стен
- Расчет тепловых потерь окон
- Определение тепловых потерь дверей
- Расчет теплового сопротивления пола
- Расчет тепловых потерь через потолок
- Определение теплопотерь с учетом инфильтрации
- Расчет мощности котла
- Выводы и полезное видео по теме
Типичные ошибки при выборе котла
Правильный расчет мощности газового котла позволит не только сэкономить на расходных материалах, но и повысить КПД устройства. Оборудование, тепловыделение которого превышает фактическую потребность в тепле, не будет эффективно работать, когда недостаточно мощное устройство не сможет должным образом обогреть помещение.
Имеется современное автоматизированное оборудование, самостоятельно регулирующее подачу газа, что исключает необоснованные расходы. Но если такой котел выполняет свою работу на пределе, то срок его службы сокращается.
В результате снижается КПД оборудования, быстрее изнашиваются детали, образуется конденсат. Поэтому возникает необходимость расчета оптимальной мощности.
Фотогалерея
Фото
Основным условием установки газового котла является монтаж внутренней газовой сети, подключенной к централизованному газоснабжению, группе баллонов или газгольдеру
При выборе газового котла важно необходимо учитывать диаметр трубопроводов газовой и отопительной систем. Для установки двухконтурного котла дом должен быть оборудован системой водоснабжения, минимальное давление в которой также требует учета перед покупкой
Для грамотного выбора газового котла необходимо учитывать давление в магистрали подачи газа. При подключении к централизованной сети указывается поставщиком топлива
Мощность газового оборудования напрямую связана с размером агрегата, типом установки и конструкцией
Настенный вариант более компактен, но должен Отметим, что за 1 минуту настенный бойлер нагревает всего 0,57 л воды на 25º. Для дачи или квартиры это приемлемо, для отопления большого дома нужен агрегат помощнее
Напольные газовые котлы приобретаются, если объем теплоносителя, циркулирующего по системе, более 150 л. Мощность варьируется от 10 до 55 и более кВт
Напольные газовые котлы могут использоваться как в качестве котла отопления, так и в качестве водонагревателя, способны одновременно обеспечивать водой 4 водоразборные точки
Напольное газовое оборудование для систем отопления выпускается в широкий выбор модификаций, объем которых может достигать 280 л
Условия установки газового котла
Подвод трубопроводов к оборудованию
Внутренний газопровод
Размеры и тип исполнения
Варианты мощности для настенных вариантов
Котел напольный для большого дома
Котел как водонагреватель
Объем напольных газовых котлов
3 Есть есть мнение, что мощность котла зависит исключительно от площади помещения, и для любого дома оптимальным будет расчет 100 Вт на 1 кв.
м. Поэтому, чтобы подобрать мощность котла, например, для дома в 100 кв. м потребуется оборудование, вырабатывающее 100*10=10 000 Вт или 10 кВт.Такие расчеты в корне неверны в связи с появлением новых отделочных материалов, улучшенных утеплителей, снижающих потребность в покупке мощного оборудования.
Мощность газового котла подбирается с учетом индивидуальных особенностей дома. Правильно подобранное оборудование будет работать максимально эффективно при минимальном расходе топлива
Произвести расчет мощности Существует два способа обогрева — вручную или с помощью специальной программы Valtec, которая предназначена для профессиональных высокоточных расчетов.
Требуемая мощность оборудования напрямую зависит от теплопотерь помещения. Узнав норму теплопотерь, можно рассчитать мощность газового котла или любого другого отопительного прибора.
Что такое потери тепла в помещении?
Любое помещение имеет определенные потери тепла. Тепло уходит из стен, окон, полов, дверей и потолков, поэтому задача газового котла – компенсировать количество выделяющегося тепла и обеспечивать определенную температуру в помещении. Для этого требуется определенная тепловая мощность.
Экспериментально установлено, что наибольшее количество тепла уходит через стены (до 70%). Через крышу и окна может выходить до 30 % тепловой энергии, а через систему вентиляции – до 40 %. Наименьшие теплопотери у двери (до 6%) и пола (до 15%)
На теплопотери дома влияют следующие факторы.
- Расположение дома. Каждый город имеет свои климатические особенности. При расчетах тепловых потерь необходимо учитывать критическую отрицательную температуру, характерную для региона, а также среднюю температуру и продолжительность отопительного сезона (для точных расчетов с помощью программы).
- Расположение стен относительно сторон света. Известно, что роза ветров располагается с северной стороны, поэтому теплопотери стены, расположенной в этом месте, будут наибольшими. Зимой холодный ветер дует с большой силой с западной, северной и восточной сторон, поэтому теплопотери этих стен будут выше.
- Площадь отапливаемого помещения. Количество отходящего тепла зависит от размеров помещения, площади стен, потолков, окон, дверей.
- Теплотехника строительных конструкций. Любой материал имеет свой коэффициент термического сопротивления и коэффициент теплопередачи — способность пропускать через себя определенное количество тепла. Чтобы это узнать, нужно воспользоваться табличными данными, а также применить определенные формулы. Информацию о составе стен, потолков, полов, их толщине можно найти в техническом плане жилья.
- Оконные и дверные проемы. Размер, модификация двери и стеклопакета. Чем больше площадь оконных и дверных проемов, тем выше теплопотери. В расчетах важно учитывать характеристики установленных дверей и стеклопакетов.
- Вентиляционный учет . Вентиляция в доме есть всегда, вне зависимости от наличия искусственных вытяжек. Через открытые окна помещение проветривается, создается движение воздуха при закрывании и открывании входных дверей, люди перемещаются из комнаты в комнату, что способствует уходу теплого воздуха из помещения, его циркуляции.
Зная вышеперечисленные параметры, можно не только рассчитать и определить мощность котла, но и выявить места, нуждающиеся в дополнительном утеплении.
Формулы расчета тепловых потерь
Эти формулы можно использовать для расчета тепловых потерь не только частного дома, но и квартиры. Перед началом расчетов необходимо изобразить план помещения, отметить расположение стен относительно сторон света, обозначить окна, дверные проемы, а также рассчитать размеры каждой стены, оконного и дверного проемов.
Для определения теплопотерь необходимо знать структуру стены, а также толщину используемых материалов. Расчеты учитывают кладку и утепление
При расчете тепловых потерь используются две формулы — по первой определяется значение теплового сопротивления ограждающих конструкций, а по второй — тепловые потери.
Для определения теплового сопротивления используют выражение:
R = B/K
Здесь:
- R — значение теплового сопротивления ограждающих конструкций, измеренное в (м 2 * K ) / Вт.
- К — коэффициент теплопроводности материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция, измеряется в Вт/(м*К).
- В — толщина материала, записанная в метрах.
Коэффициент теплопроводности К — табличный параметр, толщина В берется из технического плана дома.
Коэффициент теплопроводности является табличной величиной, зависит от плотности и состава материала, может отличаться от табличной, поэтому важно ознакомиться с технической документацией на материал (+)
также используется основная формула для расчета теплопотерь:
Q = L×S×dT/R
В выражении:
- Q — потери тепла, измеряемые в ваттах.
- S — площадь ограждающих конструкций (стены, полы, потолки).
- dT — разница между заданной температурой внутри помещения и снаружи, измеренная и записанная в градусах Цельсия.
- R — значение термического сопротивления конструкции, м 2 • С/Вт, которое находится по формуле выше.
- L — коэффициент в зависимости от ориентации стен относительно сторон света.
Имея под рукой необходимую информацию, можно вручную рассчитать теплопотери здания.
Пример расчета теплопотерь
В качестве примера рассчитаем теплопотери дома с заданными характеристиками.
На рисунке показан план дома, для которого мы рассчитаем потери тепла. При составлении индивидуального плана важно правильно определить ориентацию стен относительно сторон света, рассчитать высоту, ширину и длину конструкции, а также отметить расположение оконных и дверных проемов, их размеры ( +)
Исходя из плана, ширина строения 10 м, длина 12 м, высота потолков 2,7 м, стены ориентированы на север, юг, восток и запад. В западную стену встроены три окна, два из них имеют размеры 1,5х1,7 м, одно – 0,6х0,3 м.
При расчете кровли учитывают слой утеплителя, отделочный и кровельный материал. Паро- и гидроизоляционные пленки, не влияющие на теплоизоляцию, не учитывают
В южную стену встроены двери размером 1,3×2 м, также имеется маленькое окно 0,5×0,3 м. С восточной стороны два окна 2,1×1,5 м и одно 1,5×1,7 м.
Стены состоят из трех слоев:
- обшивка стен ДВП (изоплит) снаружи и внутри по 1,2 см, коэффициент 0,05.
- стекловата, расположенная между стенами, ее толщина 10 см и коэффициент 0,043.
Тепловое сопротивление каждой стены рассчитывается отдельно, т.к. учитывается расположение конструкции относительно сторон света, количество и площадь проемов. Подведены итоги расчета стены.
Пол многослойный, по всей площади выполнен по одной технологии, включает:
- доска обрезная шпунтованная, толщина 3,2 см, коэффициент теплопроводности 0,15.
- Сухой выравнивающий слой ДСП толщиной 10 см с коэффициентом 0,15.
- утеплитель — минеральная вата толщиной 5 см, коэффициент 0,039.
Предположим, что в полу нет люков, ухудшающих теплотехнику. Поэтому расчет производится для площади всех комнат по единой формуле.
Потолки изготовлены из:
- 4 см деревянных щитов с коэффициентом 0,15.
- минеральная вата 15 см, ее коэффициент 0,039.
- паро-, гидроизоляционный слой.
Предположим, что потолок также не имеет выхода на чердак над жилым или подсобным помещением.
Дом находится в Брянской области, в городе Брянске, где критическая минусовая температура -26 градусов. Опытным путем установлено, что температура земли +8 градусов. Желаемая температура в помещении +22 градуса.
Расчет тепловых потерь стены
Чтобы найти общее термическое сопротивление стены, необходимо сначала рассчитать термическое сопротивление каждого из ее слоев.
Слой стекловаты имеет толщину 10 см. Это значение необходимо перевести в метры, то есть:
B = 10 × 0,01 = 0,1
Получилось значение B = 0,1. Коэффициент теплопроводности теплоизоляции равен 0,043. Подставляем данные в формулу термического сопротивления и получаем:
R стекло =0,1/0,043=2,32
По аналогичному примеру рассчитываем теплостойкость изоплита:
R изопл =0,012/0,05=0,24 будет равна сумме термических сопротивлений каждого слоя, учитывая, что у нас два слоя ДВП.
R = R стекло + 2×R изопл =2,32+2×0,24=2,8
Определив общее термическое сопротивление стены, можно найти потери тепла. Для каждой стены они рассчитываются отдельно. Вычислите Q для северной стены.
Дополнительные коэффициенты позволяют учитывать в расчетах теплопотери стен, расположенных в разных точках мира
Исходя из плана, северная стена не имеет оконных проемов, ее длина 10 м, высота составляет 2,7 м. Тогда площадь стены S вычисляется по формуле:
S северная стена =10×2,7=27
Рассчитываем параметр dT. Известно, что критическая температура окружающей среды для Брянска составляет -26 градусов, а желаемая температура воздуха в помещении +22 градуса. Затем
dT = 22 — (- 26) = 48
Для северной стороны дополнительно учитывается коэффициент L = 1,1.
В таблице приведены коэффициенты теплопроводности некоторых материалов, применяемых при возведении стен. Как видим, минвата пропускает через себя минимальное количество тепла, железобетон — максимальное
Проведя предварительные расчеты, можно воспользоваться формулой расчета теплопотерь:
Q северные стены = 27×48×1,1/2,8 = 509 (Вт)
Рассчитываем теплопотери для западной стены. Исходя из данных, в него встроено 3 окна, два из них имеют размеры 1,5х1,7 м и одно – 0,6х0,3 м. Рассчитываем площадь.
Ю Западная стена1 =12×2,7=32,4.
Из общей площади западной стены необходимо исключить площадь окон, т.к. их теплопотери будут разными. Для этого нужно рассчитать площадь.
S Окно1 =1,5×1,7=2,55
S окно2 =0,6×0,4=0,24
Для расчетов теплопотерь будем использовать площадь стен без учета площади окон, то есть:
S западная стена =32,4-2,55×2-0,24=25,6
Для западной стороны приростной коэффициент равен 1,05. Подставить полученные данные в основную формулу расчета теплопотерь.
Q западная стена =25,6×1,05×48/2,8=461.
Аналогичные расчеты делаем для восточной стороны. Здесь 3 окна, одно размером 1,5х1,7 м, два других – 2,1х1,5 м. Вычисляем их площадь.
S окно3 =1,5×1,7=2,55
S окно4 =2,1×1,5=3,15
Площадь восточной стены:
×S 9002=3,
5 восточной стены1 901 900Из общей площади стены вычитаем значения площади окон:
S восточная стена =32,4-2,55-2×3,15=23,55
Дополнительный коэффициент для восточной стена -1,05. На основании данных рассчитываем теплопотери восточной стены.
Q восточная стена =1,05×23,55×48/2,8=424
На южной стене дверь с параметрами 1,3х2 м и окно 0,5х0,3 м. Вычисляем их площадь.
S окно5 =0,5×0,3=0,15
S дверь =1,3×2=2,6
Площадь южной стены будет равна:
S
S южной стены61 902 2,7=27
Определяем площадь стены без учета окон и дверей.
S южные стены =27-2,6-0,15=24,25
Рассчитаем теплопотери южной стены с учетом коэффициента L = 1.
Q южных стен =1×24,25×48/2,80=416
Определив теплопотери каждой стены, Вы можно найти их суммарные теплопотери по формуле:
Q стены = Q южные стены + Q восточная стена + Q западная стена + Q северные стены
Подставив значения, получим:
Q стены = 509+ 461 + 424 + 416 = 1810 Вт
В результате теплопотери стен составили 1810 Вт в час.
Расчет теплопотерь окон
В доме 7 окон, три из них имеют размеры 1,5×1,7 м, два – 2,1×1,5 м, одно – 0,6×0,3 м и еще одно – 0,5×0,3 м.
Окна размерами 1,5×1,7 м представляют собой двухкамерный профиль ПВХ с двутавровым стеклом. Из технической документации можно узнать, что его R=0,53. Окна размерами 2,1×1,5 м двухкамерные с аргоном и двутавровым стеклом; имеют термическое сопротивление R=0,75, окна 0,6х0,3 м и 0,5×0,3 — R=0,53.
Площадь окон рассчитана выше.
S Window1 = 1,5 × 1,7 = 2,55
S Window2 = 0,6 × 0,4 = 0,24
S Window3 = 2,1 × 1,5 = 3,15
S 6. Также важно учитывать ориентацию окон относительно сторон света.
Обычно термическое сопротивление для окон рассчитывать не нужно, этот параметр указывается в технической документации на изделие
Рассчитываем теплопотери западных окон с учетом коэффициента L = 1,05. Сбоку 2 окна размерами 1,5×1,7 м и одно 0,6×0,3 м.
Q окно1 =2,55×1,05×48/0,53=243
Q окно2 =0,24×1,05×48/0,53=23
Суммарные потери западных окон 9025 Q23
3 90 243×2+23=509
С южной стороны окно 0,5×0,3, его R=0,53. Рассчитаем его теплопотери с учетом коэффициента 1,
Q южное окно =0,15*48×1/0,53=14
На восточной стороне 2 окна размерами 2,1×1,5 и одно окно 1,5×1,7. Рассчитываем потери тепла с учетом коэффициента L = 1,05.
Q окно1 =2,55×1,05×48/0,53=243
Q окно3 =3,15×1,05×48/075=212
Суммируем теплопотери восточных окон.
Q восточное окно =243+212×2=667.
Суммарные теплопотери окон будут равны:
Q окна = Q восточное окно + Q южное окно + Q подокно =667+14+509=1190
Всего через окна выходит 1190 Вт тепловой энергии.
Определение теплопотерь двери
Дом имеет одну дверь, встроена в южную стену, имеет размеры 1,3×2 м. По паспортным данным теплопроводность материала двери 0,14, толщина 0,05м. Благодаря этим показателям можно рассчитать тепловое сопротивление двери.
R дверь =0,05/0,14=0,36
Для расчетов необходимо вычислить ее площадь.
S дверь =1,3×2=2,6
Рассчитав тепловое сопротивление и площадь, можно найти потери тепла. Дверь расположена с южной стороны, поэтому используем дополнительный коэффициент 1.
Q дверь =2,6×48×1/0,36=347.
Итого, через дверь выходит 347 ватт тепла.
Расчет теплового сопротивления пола
Согласно технической документации пол многослойный, выполнен одинаково по всей площади, имеет размеры 10х12 м. Вычисляем его площадь.
S пол =10×12=210.
В состав пола входят доски, ДСП и утеплитель.
Из таблицы вы можете узнать коэффициенты теплопроводности некоторых материалов, используемых для покрытия пола. Этот параметр также может быть указан в технической документации на материалы и может отличаться от таблицы 9. 0003
Термическое сопротивление необходимо рассчитывать для каждого слоя пола отдельно.
R ПАРТЫ = 0,032/0,15 = 0,21
R DIPARD = 0,01/0,15 = 0,07
R будет изолировать = 0,05/0,039 = 1,28
. R пол = R плиты + R ДСП + R утеплит =0,21+0,07+1,28=1,56
Учитывая, что зимой температура земли держится на уровне +8 градусов, разница температур составит быть равным:
dT = 22-8 = 14
Используя предварительные расчеты, можно найти теплопотери дома через пол.
При расчете теплопотери пола учитываются материалы, влияющие на теплоизоляцию (+)
При расчете теплопотери пола учитываем коэффициент L = 1.
Q пол =210×14×1/1,56=1885
Суммарные теплопотери пола составляют 1885 Вт.
Расчет теплопотерь через потолок
При расчете теплопотерь перекрытия учитывают слой минеральной ваты и деревянные панели. Паро- и гидроизоляция не участвует в процессе теплоизоляции, поэтому не учитываем. Для расчетов нам необходимо найти термическое сопротивление деревянных досок и слоя минеральной ваты. Используем их коэффициенты теплопроводности и толщину.
Р Деревенский щит =0,04/0,15=0,27
Р мин. =0,05/0,039=1,28
Общее тепловое сопротивление будет равно сумме Р сель щит и Р мин. .
R крыша =0,27+1,28=1,55
Площадь потолка такая же, как и пола.
S потолок = 120
Далее расчет теплопотерь потолка с учетом коэффициента L = 1.
Q потолок =120×1×48/1,55=3717
Всего через потолок уходит 3717 Вт.
В таблице представлены популярные утеплители для потолков и их коэффициенты теплопроводности. Пенополиуретан – самый эффективный утеплитель; солома имеет самый высокий коэффициент тепловых потерь.
Для определения общих теплопотерь дома необходимо прибавить теплопотери стен, окон, дверей, потолка и пола.
Q итого = 1810 + 1190 + 347 + 1885 + 3717 = 8949 Вт
Для обогрева дома с заданными параметрами необходим газовый котел, поддерживающий мощность 8949 Вт или около 10 кВт.
Определение теплопотерь с учетом инфильтрации
Инфильтрация — естественный процесс теплообмена между внешней средой, происходящий при перемещении людей по дому, при открывании входных дверей, окон.
Для расчета теплопотерь можно использовать формулу:
Q inf = 0,33 × K × V × dT
В выражении:
- K — расчетный коэффициент воздухообмена, для жилых помещений коэффициент 0,3, для помещений с отоплением — 0,8, для кухни и ванной — 1,
- V — объем помещения, рассчитанный с учетом высоты, длины и ширины.
- dT — разница температур окружающей среды и многоквартирного дома.
Аналогичную формулу можно использовать, если в помещении установлена вентиляция.
При наличии в доме искусственной вентиляции необходимо использовать ту же формулу, что и для инфильтрации, только вместо К подставить параметры вытяжки, а dT рассчитать с учетом температуры поступающего воздуха
Высота помещения 2,7 м, ширина — 10 м, длина — 12 м. Зная эти данные, можно найти его объем.
V = 2,7×10×12 = 324
Разность температур будет равна
dT = 48
В качестве коэффициента К примем показатель 0,3. Тогда
Q inf =0,33×0,3×324×48=1540
Q следует добавить к сумме Q inf . В итоге
Q всего = 1540+8949=10489.
Итого с учетом инфильтрации теплопотерь дома составит 10489Вт или 10,49 кВт.
Расчет мощности котла
При расчете мощности котла необходимо использовать коэффициент запаса 1,2. То есть мощность будет равна:
Вт = Q×k
Здесь:
- Q — теплопотери здания.
- к — запас прочности.
В нашем примере подставьте Q = 9237 Вт и рассчитайте требуемую мощность котла.
Вт = 10489 × 1,2 = 12587 Вт.
Учитывая коэффициент безопасности, требуемая мощность котла для отопления дома составляет 120 м 2 , что примерно равно 13 кВт.
Выводы и полезное видео по теме
Видео инструкция: как посчитать теплопотери дома и мощность котла с помощью программы Valtec.
Грамотный расчет тепловых потерь и мощности газового котла по формулам или программными методами позволяет с высокой точностью определить необходимые параметры оборудования, что дает возможность исключить необоснованные расходы на топливо.
Пожалуйста, пишите комментарии в форме блока ниже. Расскажите о том, как рассчитывали теплопотери перед покупкой отопительного оборудования для собственной дачи или загородного дома. Задавайте вопросы, делитесь информацией и фотографиями по теме.
Какой размер бойлера мне нужен? | Калькулятор мощности
Существует три основных типа котлов (комбинированный, системный и обычный), но внутри этих типов существует ряд «размеров», из которых домовладельцам приходится выбирать. Размер не имеет ничего общего с физическими размерами — они все примерно одинаковы в каждом типе — все дело в количестве энергии, которое они могут отдать в вашу систему отопления и горячего водоснабжения.
Как правило, чем больше ваш дом и чем больше в нем радиаторов, кранов с горячей водой и душей, тем более мощный котел вам нужен. Для одноместного бунгало потребуется гораздо менее мощный котел, чем для семьи из шести человек, проживающей в доме с пятью спальнями и тремя душевыми.
Но дело не только в выборе самого большого котла. Если вы приобретете котел гораздо большей мощности, чем вам нужно, вы потратите деньги не только на первоначальную покупку, но и на его эксплуатацию. И наоборот, если вы попытаетесь сэкономить на более дешевом бойлере меньшей мощности для большой семьи, вы, вероятно, обнаружите, что у вас часто заканчивается горячая вода и у вас прохладные радиаторы.
Вот почему вам необходимо рассчитать размер котла для вашего конкретного домохозяйства, либо прямо сейчас, либо в ближайшем будущем, если вы ожидаете изменений (например, прибытие большего количества жильцов или строительство ванной комнаты).
Потребляемая мощность, выходная мощность и КПД
При расчете размера вашего котла вы можете заметить две мощности в характеристиках данного котла. Один — входная мощность, другой — выходная мощность. Входные данные говорят, сколько энергии уходит в котел, чтобы заставить его работать, а выходные данные говорят, сколько этой энергии преобразуется в полезное тепло. Эффективность — это процент выхода от входа. Ни один котел не является КПД на 100%, так как сам котел требует некоторой энергии для работы, и даже самый эффективный конденсаторный котел неизбежно будет терять некоторое количество тепла в атмосферу. Но около 9КПД 0%, большинство современных котлов довольно хорошо приближаются к идеалу.
Всю тяжелую работу сделает наш калькулятор
Самый простой способ определить, какой размер котла вам нужен, это воспользоваться нашим селектором продуктов. Вы вводите некоторые статистические данные и факты о своем доме — какого он типа, сколько у вас спален, ванн и душевых — и компьютер определит, какой котел вам подходит лучше всего. Вам нужно знать, какой тип котла вы хотите, поэтому, если вы совершенно не знакомы с этим, см. следующий раздел.
Нажмите здесь, чтобы использовать наш калькулятор мощности.
Типы котлов
В этой статье мы рассмотрели три типа котлов, но резюмируем:
- Комбинированные бойлеры лучше всего подходят для небольших домовладений, так как в каждый момент времени можно открыть только один кран горячей воды. Горячая вода нагревается моментально, поэтому нужен хороший напор водопроводной воды.
- Системные бойлеры хранят горячую воду в емкостях, что позволяет одновременно использовать несколько горячих кранов и душей. Это герметичные устройства, поэтому для нормальной работы требуется приличное давление водопроводной воды.
- Бойлеры, работающие только на нагрев, также хранят горячую воду в баке, но система питается самотеком, а это означает, что вам нужны дополнительные баки на чердаке. Лучше всего, если вы живете в районе с низким напором воды и в вашем доме проживает несколько человек.
Подсчитайте свои радиаторы
Хороший способ определить размер котла, который вам нужен, это подсчитать ваши радиаторы в доме. Очевидно, что чем больше у вас есть, тем больше мощности потребуется котлу, чтобы убедиться, что они все горячие. В качестве приблизительной оценки вам потребуются следующие значения выходной мощности для количества радиаторов для комбинированного котла:
- До 10 радиаторов: 24–27 кВт
- От 10 до 15 радиаторов: 28–34 кВт
- От 15 до 20 радиаторов: 32–40 кВт
А для теплового или системного котла:
- До 10 радиаторов: 12–15 кВт
- От 10 до 15 радиаторов: 18–24 кВт
- От 15 до 20 радиаторов: 30–40 кВт
Комбинированные котлы нуждаются в большей мощности, потому что они нагревают горячую воду мгновенно, в то время как системные и нагревательные котлы делают это медленнее, циркулируя горячую воду вокруг цилиндра. Таким образом, хотя комбинированные котлы могут выглядеть гораздо менее эффективными, это разные системы.
Комбинированный котел будет работать на полную мощность только в течение нескольких минут в день, когда вы умываетесь, принимаете ванну, принимаете душ или моете посуду, в то время как системные и обычные бойлеры будут кипеть дольше, поскольку они нагревают все цилиндр.
Примеры
Существуют десятки возможных комбинаций типов домов и их использования, поэтому мы приведем здесь несколько примеров.
Одноместная квартира
- Тип недвижимости: квартира
- Спальни: 1
- Ванны: 0
- Души: 1
- Газ: природный
Рекомендуется : Vogue Max Combi 26 KWH
Среднее семейство
- Тип недвижимости: полуотдельный : Logic Max System 24 кВт
Многодетная семья
- Тип недвижимости: Отдельно стоящая
- Спальни: 5
- Ванны: 2
- Душевые: 3
- Газ: природный
Рекомендуемый : Система Vogue Max 32 кВт
Предоставьте это профессионалам
Приведенные выше рекомендации являются приблизительными. Зарегистрированный инженер по газовой безопасности сможет дать вам гораздо более точную рекомендацию, которая будет учитывать размер вашего дома, количество этажей, насколько хорошо он утеплен, какое у вас давление воды и ряд других важных факторов. . Они также смогут рассказать вам о различных термостатах, термостатических радиаторных клапанах и других доступных аксессуарах, чтобы вы могли выбрать комбинацию, которая наилучшим образом соответствует вашему образу жизни и вашим будущим потребностям.
Если у вас уже установлена система центрального отопления, не думайте, что она идеально подходит для вашего дома. Он мог быть установлен для совершенно другого домашнего хозяйства и не мог быть настроен на оптимальную эффективность и результативность. Инженер сможет порекомендовать, если вам нужно изменить тип, установить или снять цилиндры или баки, и будет ли ваш котел работать лучше, если его переместить.
Ideal Boilers имеет список инженеров, которым мы доверяем, чтобы дать честный совет и установить наше оборудование с учетом качества, безопасности и эффективности.