Как производить расчет мощности различных типов котлов
То, насколько эффективная отопительная система, будет в первую очередь зависеть от того, какого она типа. И, конечно же, на нее будет влиять правильность произведенных расчетов касаемо необходимой мощности отопительного котла. Если же такие расчеты покажут необъективные данные, то в скором будущем вас будут ждать неизбежные проблемы.
Если теплоотдача прибора будет меньше необходимого минимума, то в зимнее время в доме будет холодно. Если же его производительность будет излишней, то это не приведет ни к чему, кроме как к излишним затратам энергии, а следовательно, и ваших денег.
Дабы избежать подобных неприятностей, вам потребуются только знания касаемо того, как рассчитывается мощность котла. Также учтите тот факт, что существуют различные типы отопления, в зависимости от используемого топлива. Вот они:
- На твердом топливе.
- Электрические.
- На жидком топливе.
- Газовые.
При выборе той или иной системы люди зачастую основываются на особенностях конкретного региона, а также на стоимости оборудования.
Котлы на твердом топливе
Дабы рассчитать мощность котла на твердом топливе, вы должны учесть особенности, которые характерны для данного типа оборудования.
- Относительно низкая популярность.
- Потребность в дополнительном пространстве для того, чтобы хранить топливо.
- Доступность.
- Процедура эксплуатации проходит весьма экономично.
- Такие котлы могут функционировать автономно, по крайней мере, большая часть современных приборов предусматривает это.
Помимо этого, еще одним фактором, который нужно учесть, делая расчет мощности котла отопления, является то, что температура получается циклично. Иными словами, в помещении, отапливаемом такой системой, температура в течение дня может колебаться с зазором в 5 градусов.
Важно! Именно по этой причине твердотопливные котлы едва ли можно назвать наилучшими, а если есть возможность, то от их покупки лучше вообще отказаться. Но если такой возможности нет, у вас есть два способа того, как частично оградить себя от таких проблем
- Использовать теплоаккумуляторы, объем которых может достигать 10 метров кубических. Они подсоединяются к системе отопления и существенно сокращают теплопотери, что позитивно сказывается на затратах на отопление.
- Соорудить термобаллон, необходимый для контроля подачи воздуха. Благодаря ему время горения увеличивается, а количество топок, следовательно, снижается.
Благодаря всему этому необходимая вам производительность котла снижается. Также все это следует учесть при расчетах.
Электрические котлы
Все котлы, работающие на электрической энергии, отличаются следующими особенностями.
- Они компактны.
- Топливо для них – электричество – стоит дорого.
- Управлять ими крайне просто.
- При перебоях в сети возможны проблемы с их функционированием.
- Они экологически безопасны.
Собственно, это все, что вам нужно помнить при вычислении необходимой мощности для котла, работающего на электроэнергии.
Котлы на жидком топливе
А теперь поговорим о жидкотопливных котлах. В целом, они характеризуются следующими особенностями.
- Такие котлы не являются экологически безопасными.
- Для них используется весьма дорогостоящий тип топлива.
- Эксплуатация таких котлов отличается простотой и удобством.
- Еще одна особенность – повышенная пожаробезопасность.
- При их установке вы должны позаботиться о еще одном помещении, в котором в будущем будет храниться топливо.
На этом особенности жидкотопливных котлов закончились.
Газовые котлы
Последний тип котлов, о которых мы поговорим сегодня – это газовые приборы. Они в большинстве своем – наиболее оптимальный вариант при установке системы обогрева. Расчет мощности котлов отопления данного типа невозможно сделать, не учтя следующие его особенности.
- Эксплуатация таких котлов отличается простотой и удобством.
- Они экономичны.
- Они не требуют дополнительного места для того, чтобы хранить топливо.
- Стоимость самого топлива для них (газа) относительно невысокая.
- Наконец, их эксплуатация отличается повышенной безопасностью.
Все, с котлами мы более-менее разобрались, теперь порассуждаем о том, как вычислить мощность для радиаторов в отопительной системе.
Что влияет на мощность отопления
В любой отопительной системе тепло поступает в помещение от радиаторов, которые нагреваются теплоносителем. Именно теплоноситель, имеющий определенную температуру, содержит необходимую энергию, которая затем выделяется в воздух. А значит, не зря отопительный котел считают сердцем всей системы.
Какие же факторы влияют на его мощность?
- Основной — это площадь и объем обогреваемого дома. Чем выше эти два показателя, тем больше энергии будет потреблять дом.
- Второй фактор — это количество окон и входных дверей, а также качество элементов, установленных в этих проемах. Чем больше проемов, тем мощнее должен быть отопительный котел. Этот показатель можно сократить, если поставить многокамерные пластиковые окна и приобрести двери с утеплением. Благо, сегодня это не проблема.
- Третий фактор — это погодные условия в том регионе, где находится дом. Существуют коэффициенты, которые доводят мощность котла до более точного показателя. Для северных районов он составляет 1,5-2,0. Это означает, что полученную расчетным и опытным путем мощность необходимо умножить на данный коэффициент. И чем ближе к северу вы строите свой дом, тем выше будет коэффициент. Для средней полосы России он равен 1,2-1,5, а для южных регионов — 0,7-1,2.
Это основные факторы, влияющие на мощность котельного оборудования. Сюда еще можно добавить наличие или отсутствие теплоизоляции пола, стен и потолка, толщину стен и материал, из которого они возведены, наличие в доме отапливаемого подвала. Так что поправки можно делать до бесконечности.
Возвращаемся к расчету и берем формулу, по которой рассчитываем мощность котла: W = S x W уд. / 10.
S — это площадь дома. W уд. — тот самый коэффициент, который делает поправку на регион. Очень часто строители для приблизительного расчета мощности отопительного котла принимают этот показатель равным единице. На один квадратный метр обогреваемой площади потребуется 10 киловатт тепловой энергии, что считается достаточным для комфортного проживания в таком доме.
Рассчитываем мощность котла
Чтобы не ошибиться с выбором, не потерять деньги и не остаться мерзнуть зимой в чуть теплом доме, необходимо грамотно произвести расчет мощности твердотопливного котла отопления. Прежде чем приступить непосредственно к расчету, необходимо определиться, для каких целей будет использоваться твердотопливный котел?
Котел может использоваться как исключительно для обогрева, так и для отопления и производства горячей воды для санитарных нужд (душ, баня, мытье посуды)
Для каждого из случаев потребуются устройства различной мощности.
Также следует обратить внимание на то, в каком регионе он будет эксплуатироваться. Производя расчеты, следует учесть температуру окружающей среды и то что отопительный прибор должен покрывать теплопотери дома в самые холодные дни в году.
Следует обратить внимание и на конструкцию самого дома. Загородные дома бывают разных видов, от простых каркасных и деревянных домов, до больших элитных загородных коттеджей
Теплопотери у разных стен будут значительно отличаться, и это стоит принять во внимание.
Загородные дома бывают разных видов, от простых каркасных и деревянных домов, до больших элитных загородных коттеджей
Теплопотери у разных стен будут значительно отличаться, и это стоит принять во внимание.. Фото 3: Монтаж котла в загородном доме
Фото 3: Монтаж котла в загородном доме
Для расчетов нам потребуются следующие параметры:
- Площадь помещения;
- Удельная мощность с поправкой на регион;
Удельная мощность для регионов России:
- для Москвы и Московской области — 1.2 — 1.5 кВт;
- для северной части России — 1.5 — 2.0 кВт;
- для южных районов России — 0.7 — 0.9 кВт.
Формула для расчета выглядит следующим образом:
Мощность котла(кВт) = (Площадь помещения(м2)*Удельная мощность(кВт))/10
Также необходимо знать количество теплоносителя, необходимое для заполнения системы отопления. Оно равно приблизительно 15 литрам на 1 кВт.
Объем теплоносителя(л) = Мощность котла(кВт) * 15
Например: Требуется рассчитать котел отопления для загородного дома, площадью 150м2 находящегося в Московской области:
Мощность котла(кВт) = (150*1.2)/10 = 18 кВт
Рассчитаем необходимый объем жидкости для заполнения системы отопления:
Объем теплоносителя(л) = 18 * 15 = 270 л
Такой расчет не учитывает реальные теплопотери дома, которые для каждого отдельного случая высчитываются индивидуально. Ориентировочные данные следующие:
- каркасные дома 120 — 200 Вт/м2;
- старые деревянные дома с теплоизоляцией 90 — 120 Вт/м2;
- кирпичные коттеджи с пластиковыми окнами 60 — 90 Вт/м2;
Также при необходимости обеспечения горячего водоснабжения, к мощности котла прибавляют около 25-30%.
При упрощенных расчетах обычно считают удельную теплоемкость равной 1, тогда приблизительно 1 кВт хватит для отопления 10 м2 площади.
Как учесть высоту потолков при подсчетах?
Приведённая ниже формула пригодна в случае, когда потолки в доме стандартной высоты.
Т.е. не превышают 2,6 – 3 метра. Если же потолки выше, расчёт по площади не подойдёт.
Нужно использовать объём.
Зная объём помещения, можно высчитать прогнозируемые теплопотери (ПТ) по формуле:
ПТ = V (объём) х Pt (разность t) х k : 860.
Pt– разница средних температур на улице и в помещении. Пример: зимой в среднем держится -30 С, а в доме хочется, чтобы было 22 С. Pt = 52. Чем выше будет этот показатель, тем больше строение будет терять тепло.
k – это коэффициент рассеивания. Он зависит от стройматериалов, из которых выполнено строение:
- Дерево или гофрированное железо, без теплоизоляции = 3–4.
- Одинарная кирпичная кладка, обычные окна и крыша, средняя теплоизоляция = 2 – 2,9.
- Двойная кирпичная кладка, неплохая теплоизоляция, немного окон = 1 – 1,9.
- Отличная теплоизоляция, пластиковые окна, хорошо утеплены пол и потолок = 0,6 – 0,9.
Теперь, когда известны все основные данные, можно высчитать мощность котла по формуле:
M = ПТ х kз.
Kз в данных расчётах – это коэффициент запаса. Он равен 1,15 – 1,2 (то есть 15 — 20 %)
Пример. Кирпичный дом с неплохой теплоизоляцией, площадью 60 м2. И высотой потолков 3м.
- Вычисляем объём. 60м2 х 3 = 180м3. Pt = 52, k = 1,5.
- Подставляем данные в формулу: ПТ = 180 х 52 х 1,5 : 860. Пт = 16,32.
- Умножаем этот показатель на коэффициент запаса: 16,32 х 1,2 = 19,58.
- Округляем и получаем котёл мощностью 20 кВт.
Типы котлов
При выборе котла нужно учитывать, на каком виде отопителя он работает.
Твердотопливные котлы
Котлы имеют следующие достоинства:
- экономичность;
- автономность;
- простота конструкции и управления.
- необходимо заготавливать и хранить топливо;
- необходима периодическая загрузка топлива и чистка от продуктов сгорания;
- колебания суточной температуры в пределах 5ºС.
Система является далеко не самой лучшей, но при отсутствии других источников топлива — это единственно возможный вариант.
Недостатки можно уменьшить с помощью термобаллона или водных аккумуляторов. Термобаллон регулирует подачу воздуха в топку, увеличивая тем самым продолжительность сгорания топлива. За счет этого увеличивается экономичность и сокращается количество заправок. Теплоаккумуляторы предназначены для увеличения инерционности системы отопления. В контур отопления врезается теплоизолированная снаружи емкость. Установка термостатического клапана, установленного на входе регистров, ограничивает подачу холодной воды из теплоаккумулятора на его входе.
За счет этого теплоноситель быстро нагревается, а потом уже начинает нагреваться аккумулятор тепла. Отдача тепла в систему отопления происходит намного дольше. Таким образом уменьшаются колебания температуры в доме.
Встроенные в аккумулятор тепла ТЭНы с автоматическим управлением позволяют включать его на электроподогрев в ночное время, когда стоимость электроэнергии минимальная. Фактически теплоаккумулятор выполняет функцию электрического котла.КПД твердотопливного котла составляет 71-79 %. Создание пиролизных котлов позволяет поднять его до 85%. Необходимо всем знать что данный тип котлов работает только на дровах.
Газовые котлы
Применение газового котла является лучшим вариантом для отопления дома. Он прост и безопасен в эксплуатации, имеет дешевое топливо, которое не требуется складировать и загружать.
Для него необходим дымоход. Котельная требуется только для котлов с открытой камерой сгорания. КПД газовых котлов составляет 89-91 %, но бывают котлы еще более эффективные. Поэтому этот показатель приводят в характеристике каждой модели.
Электрические котлы
Электрический котел является самым экологичным источником тепла. Он может применяться для подогрева горячей воды через бойлер или как резервный источник.
Для частных домов продают модели, мощность которых достигает 20 кВт. Большую мощность котла могут не потянуть счетчики электроэнергии, которые электрослужба устанавливает на входе. Несмотря на высокую стоимость электроэнергии у электрических котлов самый высокий КПД, составляющий 99 %. Ступенчатая регулировка мощности обеспечивает их более экономичную работу.
Заключение
Если рассчитать мощность отопительного котла приведенными выше простыми способами, то можно выбрать необходимый агрегат для отопления дома. Вариант расчета через теплопотери ограждающих конструкций дает возможность более точно определить необходимую мощность котла.
Если дом обеспечить достаточным утеплением, то котел понадобится с меньшей мощностью, а расходы на обогрев помещений значительно уменьшатся из-за снижения теплопотерь.
Газовые котлы Лемакс на 120 кв.м.
Лемакс Премиум-12,5N
- Мощность, кВт: 12.5
- Кол-во контуров: 1
- Тип: напольный
- Циркуляционный насос: нет
- Расширительный бак: нет
- Рейтинг: 5.0
Лемакс Wise 16
- Мощность, кВт: 16
- Кол-во контуров: 1
- Тип: напольный
- Фазность сети: 1
- Циркуляционный насос: нет
- Расширительный бак: нет
- Рейтинг: 5.0
Достоинства:
- мощный
- цена
- защита теплообменника от коррозии
- толстый металл котла
- способность работать при перепадах напряжения
Недостатки:
нет
Лемакс Премиум-12,5
- Мощность, кВт: 12.5
- Кол-во контуров: 1
- Тип: напольный
- Циркуляционный насос: нет
- Расширительный бак: нет
- Рейтинг: 5.0
Достоинства:
- мощный
- лёгкое управление
- легко чистить
- защита от задувания
Недостатки:
нет
Лемакс Патриот-16
- Мощность, кВт: 16
- Кол-во контуров: 1
- Тип: парапетный
- Циркуляционный насос: нет
- Расширительный бак: нет
- Рейтинг: 4.5
Достоинства:
- энергонезависимость
- небольшой расход газа
- цена
- легкость монтажа и настройки
Недостатки:
нет
Лемакс Премиум-16
Достоинства:
- цена
- бесшумный
- система защиты
- удобство чистки котла
- простота в использовании
Недостатки:
нет
Лемакс Премиум-10
- Мощность, кВт: 10
- Кол-во контуров: 1
- Тип: напольный
- Циркуляционный насос: нет
- Расширительный бак: нет
- Рейтинг: 4.5
Достоинства:
- цена
- компактные размеры
- хороший КПД,экономичный
- бесшумный
- современная система защиты
- котел легко чистить
- мощный
Недостатки:
- заказные отзывы
- периодически нужно следить за состоянием расходных деталей
Вычисление мощности циркуляционного насоса
В закрытых системах теплоснабжения циркуляция жидкости происходит принудительно. До того как рассчитать мощность насоса для отопления необходимо составить схему теплоснабжения. Только после этого можно приступать к вычислениям.
Циркуляционные насосы для отопления
Есть несколько параметров, определяющих основные характеристики этого компонента отопления. Работа насоса направлена на увеличение скорости движения теплоносителя в системе. Помимо этого он не должен создавать избыточные гидравлические нагрузки, повышать шум
Именно поэтому так важно правильно рассчитать мощность насоса для отопления
Для выполнения вычислений потребуется узнать такие характеристики оборудования:
- Производительность. Она характеризует количество тепла, переносимого за единицу времени по трубопроводам с помощью циркуляционного насоса;
- Гидравлическое сопротивление. Это потери давления в магистралях из-за трения воды о внутреннюю поверхность компонентов теплоснабжения. При расчете мощности насоса для отопления этот показатель является одним из определяющих, так как от него зависит скорость потока теплоносителя;
- Потребляемая мощность. Указывается производителем в паспорте устройства. Определяется характеристиками электродвигателя, подключенного к ротору насоса.
На первом этапе расчета мощности циркуляционного насоса для отопления следует вычислить производительность. Для этого потребуется узнать необходимую тепловую мощность системы теплоснабжения. Расчет производительности выполняются по следующей формуле:
Q=(0.86*R)/(Tпод-Тоб)
Где Q – производительность устройства; R – расчетная тепловая мощность, Вт; Тпод и Тоб – температура воды в подающей и обратной трубе отопления.
Основным фактором, влияющим на производительность насоса, является тепловая мощность системы. Лучше всего вычислить ее максимально точно, чтобы избежать покупки устройства с несоответствующими параметрами. Также на расчет мощности насоса для теплоснабжения влияют характеристики теплоносителя. В случае использования антифризов номинальный показатель необходимо увеличить на 10-15%, так как их плотность значительно выше, чем у дистиллированной воды.
Гидравлическое сопротивление циркуляционного насоса определяется следующей формулой:
Н=1,3*(R1*L1+ R2*L2+… Z1+Z2)/10000
Где R1 и R2 – потеря давления на подающем и обратном участках магистрали; L1 и L2 – протяженность трубопроводов; Z1 и Z2 – гидравлическое сопротивление компонентов системы.
Последний показатель для расчета мощности насоса для теплоснабжения можно взять из паспорта устройства. Если же таковой отсутствует — рекомендуется применять данные из таблицы.
Компонент теплоснабжения | Гидравлическое сопротивление, Па |
| Котел | От 1000 до 2000 |
| Термостатический вентиль | От 5000 до 10000 |
| Смеситель | От 2000 до 4000 |
| Датчик температуры | От 1000 до 1500 |
Производители указывают гидравлическое сопротивление в величине водяного столба. Т.е. это показатель мощности, которая способна поднять воду в вертикальной трубе на определенный уровень.
Во время расчета мощности циркуляционного насоса для теплоснабжения не учитывается наличие нескольких скоростных режимов. Хотя на практике с помощью этой функции устройства можно оптимизировать скорость движения теплоносителя, тем самым сбалансировав всю систему.
Сложно ли сделать точный расчёт отопления дома или теплицы самостоятельно? Помимо вышеописанных способов рекомендуется применять специализированные программы для теплоснабжения. Это позволит сверить результаты и добиться максимальной точности расчетов.
В видеоматериал показан пример расчета мощности отопления с помощью специализированной программы:
https://youtube.com/watch?v=mVNWfHKN-Pw
Решение проблемы избытка мощности
Ввиду дороговизны способа, рассматривается бюджетный вариант многоступенчатых горелок в недорогих газовых и ЖТ котлах. С наступлением указанного периода ступенчатый переход на пониженное горение, снижает мощность котла. Вариантом плавного перехода является модуляция или плавная регулировка, повсеместно используемая в настенных газовых приборах. Такая возможность почти не применена в конструкциях ЖТ котлов, хотя модуляционная горелка более передовой вариант, нежели смесительный клапан. Современные котлы на пеллетах уже оснащены системой регулировки мощности и автоматикой подачи топлива.
Для неискушённого потребителя наличие системы модуляционной горелки может показаться достаточным поводом отказаться от расчёта тепловых потерь дома, ну или, хотя бы ограничиться приблизительным их определением. Отнюдь, наличие такой функции не может решить все возникающие проблемы: если при включении котла, он начинает работать на максимуме мощности, то через время автомат снижает её до оптимума.
При этом мощный котёл в небольшой системе успевает нагреть воду и отключиться ещё до перехода модулируемой горелки ну нужный уровень горения. Вода остывает достаточно быстро, ситуация повторится «до кляксы». В результате работа котла проходит импульсами как с одноступенчатой мощной горелкой. Изменение мощности может достигать не более 30%, что в итоге приведет к сбоям с дальнейшим повышением внешней температуры. Стоит вспомнить, что речь идёт о сравнительно дешёвых приборах.
В более дорогих котлах конденсационного типа пределы модулирования шире. ЖТ котлы могут вызвать ощутимые затруднения при попытке использования в небольших и хорошо утеплённых домах. В таком доме, около 150 кв. м, для покрытия тепловых потерь хватает 10кВт мощности. В линейке ЖТ котлов, предлагаемых производителями, минимум мощности больше в два раза. И тут попытка применения такого котла может привести к ситуации ещё худшей, чем описанная выше.
В топке горит ЖТ (солярка), все видели чёрный шлейф за непрогретым и неотрегулированным дизелем. И тут в продуктах неполного сгорания обильно выпадает сажа, она и несгоревшие продукты капитально засоряют камеру сгорания. И теперь новенький котёл нужно срочно чистить, чтобы не снизить КПД, и восстановить теплообмен. И ведь, подбери сначала правильно мощность котла, не было бы всех описанных проблем.
На практике, следует выбирать мощность котла немного ниже тепловых потерь дома. Популярность и практическое использование получили котлы с ЦОГВС, т. е. двухконтурные, греющие воду для отопления и горячего водоснабжения. И среди этих двух функций на ЦО требуемая мощность меньше, чем для ГВС. Безусловно, такой подход сделал выбор мощности котла сложнее.
Способ получения ГВС в 2-х контурном котле — проточный нагрев. Т. к. время контакта (нагрева) проточной воды незначительно, мощность нагревателя котла должна быть высокой. Даже у маломощных двухконтурных котлов система ГВС имеет 18 кВт мощности и это только минимум, дающий возможность нормально душ принять. Наличие модуляционной горелки в таком приборе даст возможность работы с минимумом мощности в 6кВт, почти равной тепловым потерям в 100 метровом доме с качественной термоизоляцией.
Такая схема позволяет снизить мощность котла, совмещённого с водогреем. В итоге задача выполнена и мощности котла достаточно для компенсации тепловых потерь (ЦО) и ГВС (бойлер). На первый взгляд, в результате, на время работы котла на бойлер, в систему обогрева горячая вода не пойдёт и в доме упадёт температура. На самом деле, чтобы так случилось, котёл должен отключиться на 3 — 4 часа. Процесс замещения нагретой воды из бойлера холодной, происходит постепенно. Практика использования нагретой воды говорит, что даже слив половины объёма, а это 50 литров при температуре около 85 градусов по Цельсию и столько же холодной, чтобы пользоваться, ведёт к остатку в баке половины объёма горячей и столько же холодной. Время нагрева составит не более 25 минут. Поскольку за один раз в семье такой объём не потребляется, время нагрева бойлера будет значительно меньше.
Общие моменты
Чтобы в доме было тепло, система отопления должна восполнять все имеющиеся потери тепла в полном объеме. Тепло уходит через стены, окна, пол, крышу. То есть, при расчете мощности котла, необходимо учитывать степень утепления всех этих частей квартиры или дома. При серьезном подходе у специалистов заказывают расчет теплопотерь здания, а по результатам уже подбирают котел и все остальные параметры системы отопления. Задача эта не сказать что очень сложная, но требуется учесть из чего сделаны стены, пол, потолок, их толщину и степень утепления. Также учитывают какие стоят окна и двери, есть ли система приточной вентиляции и какова ее производительность. В общем, длительный процесс.
Есть второй способ определить теплопотери. Можно по факту определить количество тепла, которое теряет дом/помещение при помощи тепловизора. Это небольшой прибор, который на экране отображает фактическую картину теплопотерь. Заодно можно увидеть где отток тепла больше и принять меры по устранению утечек.
Определение фактических теплопотерь — более легкий способ
Теперь о том, стоит ли брать котел с запасом по мощности. Вообще, постоянная работа оборудования на грани возможностей негативно сказывается на сроке его службы. Потому желательно иметь запас по производительности. Небольшой, порядка 15-20% от расчетной величины. Его вполне достаточно для того, чтобы оборудование работало не на пределе своих возможностей.
Слишком большой запас невыгоден экономически: чем мощнее оборудование, тем дороже оно стоит. Причем разница в цене солидная. Так что, если вы не рассматриваете возможность увеличения отапливаемой площади, котел с большим запасом мощности брать не стоит.
Определяем идеальное соотношение мощности и экономности
Несколько котлов, включенных в одну систему
Чтобы следовать принципам экономии, нужно учесть еще некоторые моменты при эксплуатации котла.
Для нормального функционирования котла долгие годы лучше, если он будет работать с номинальной, а не с пиковой мощностью. Но за отопительный период потребность в поддержании высокой температуры в доме иногда отпадает. Чтобы выйти из этого положения используют смесительные клапаны.
Смесительный клапан
Они нужны для того, чтобы можно было регулировать температуру теплоносителя в батареях. Для этого применяют системы гидравлики с термогидравлическими распределителями или с четырехходовыми клапанами. Если они установлены в системе отопления, температуру можно изменить регулятором, оставляя мощность котла постоянной.
После проведения таких модернизаций котел даже маленькой мощности будет работать в оптимальном режиме, достаточном для качественного обогрева всех помещений. Это решение достаточно дорогое, но оно поможет сэкономить на расходе топлива.
Другой случай, когда котел имеет превышенную для данного помещения мощность, и совсем не хочется переплачивать за избыточное топливо, которое должно обеспечивать его работу. Чтобы избежать этих неприятных трат, можно установить буферный бак (бак-аккумулятор), который полностью заполняется водой.
Это дополнение будет к месту, если для отопления используют котлы на твердом топливе — прибор будет работать на полную мощность, даже если требуется только кратковременное тепло.
Когда на улице повышается температура, а котел отключать еще рано, клапан-автомат начинает ограничивать поступление подогретой воды в батареи. Он направляет ее в теплообменник буферного бака, и там она будет нагревать воду, которая уже находится в баке. Объем бака должен составлять 10:1 по отношению к площади дома, например, на 50 квадратных метров площади понадобится бак объемом в 500 литров.
Установка бака-аккумулятора дает существенную экономию энергоресурсов
Эта вода, нагревшись, начинает функционировать после остывания воды в контуре — она начинает поступать в радиаторы, и система продолжит отапливать помещения еще некоторое время.
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.
Как рассчитать мощность газового котла отопления по площади дома?
Для этого вам придется воспользоваться формулой:
Под Мк в данном случае понимают искомую тепловую мощность в киловаттах. Соответственно S – это площадь вашего жилища в квадратных метрах, а К – это удельная мощность котла – «доза» энергии, расходуемая на обогрев 10 м2.
Расчет мощности газового котла
Как вычислить площадь? В первую очередь по плану жилища. Этот параметр указан в документах на дом. Не желаете искать документы? Тогда вам придется умножать длину и ширину каждой комнаты (в том числе и кухни, отапливаемого гаража, ванной, туалета, коридоров и так далее) суммируя все полученные значения.
Где взять значение удельной мощности котла? Конечно же, в справочной литературе.
Не желаете «копаться» в справочниках – примите во внимание следующие значения этого коэффициента:
- Если в вашем регионе зимняя температура не опускается ниже -15 градусов Цельсия, коэффициент удельной мощности будет равен 0,9-1 кВт/м2.
- Если зимой вы наблюдаете морозы до -25 °C, то ваш коэффициент равен 1,2-1,5 кВт/м2.
- Если в зимнее время температура проседает до отметки до -35 °C и ниже, то в расчетах тепловой мощности вам придется оперировать значением 1,5-2,0 кВт/м2.
В итоге мощность котла, обогревающего строение на 200 «квадратов», расположенное в Московской или Ленинградской области, равняется 30 кВт (200 х 1,5 / 10).
Как рассчитать мощность отопительного котла по объему дома?
В этом случае нам придется опираться на тепловые потери строения, вычисляемые по формуле:
Под Q в этом случае мы понимаем вычисляемые потери тепла. В свою очередь V – это объем, а ∆T – это разница температур внутри и снаружи здания. Под k понимается коэффициент теплового рассеивания, зависящий от инерции строительных материалов, дверного полотна и оконных створок.
Рассчитываем объем коттеджа
Как определить объем? Разумеется, по плану строения. Или простым перемножением площади на высоту потолков. Под разницей температур понимается «промежуток» между общепринятым «комнатным» значением – 22-24 °C – и средними показаниями градусника в зимнее время.
Коэффициент теплового рассеивания зависит от теплостойкости строения.
Поэтому, в зависимости от используемых строительных материалов и технологий, этот коэффициент принимает следующие значения:
- От 3,0 до 4,0 – для бескаркасных складов или каркасных хранилищ без утепления стен и кровли.
- От 2,0 до 2,9 – для технических строений из бетона и кирпича, дополненных минимальной теплоизоляцией.
- От 1,0 до 1,9 – для старых домов, построенных до эры энергосберегающих технологий.
- От 0,5 до 0,9 – для современных домов, построенных в соответствии с современными энергосберегающими стандартами.
В итоге мощность котла отапливающего современное, энергосберегающее строение площадью 200 квадратов и 3-метровым потолком, расположенное в климатической зоне с 25-гадусными морозами, доходит до 29,5 кВт (200х3х(22+25)х0,9/860).
Как рассчитать мощность котла с водогрейным контуром?
Зачем нужен 25-процентный запас мощности? В первую очередь для восполнения энергетических затрат, обусловленных «оттоком» тепла на водогрейный теплообменник во время работы двух контуров. Проще говоря: для того, чтобы вы не замерзли после принятия душа.
Твердотопливный котел Огонек КОТВ — 18В с водогрейным контуром
В итоге двухконтурный котел, обслуживающий системы отопления и горячего водоснабжения в доме на 200 «квадратов», который располагается севернее Москвы южнее Петербурга, должен генерировать как минимум 37,5 кВт тепловой мощности (30 х 125%).
Как лучше считать – по площади или по объему?
В этом случае мы можем дать только следующий совет:
- Если у вас стандартная планировка с высотой потолка до 3 метров, то считайте по площади.
- Если высота потолков превышает 3-метровую отметку, или если площадь строения более 200 квадратных метров – считайте по объему.
Сколько стоит «лишний» киловатт?
С учетом 90-процентного КПД ординарного котла для производства 1 кВт тепловой мощности необходимо израсходовать не менее 0,09 кубометра природного газа с теплотворной способностью на уровне 35000 кДж/м3. Или около 0,075 кубометра топлива с максимальной теплотворной способностью – 43000 кДж/м3.
В итоге в течение отопительного периода ошибка в расчетах на 1 кВт обойдется владельцу в 688-905 рублей. Поэтому будьте аккуратны в расчетах, покупайте котлы с регулируемой мощностью и не стремитесь к «раздуванию» теплогенерирующей способности вашего отопительного прибора.
Также советуем посмотреть:
- Газовые котлы на сжиженном газе
- Двухконтурные котлы на твердом топливе длительного горения
- Паровое отопление в частном доме
- Дымоход для твердотопливного котла отопления
