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.
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.
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.
Автономное отопление — одно из самых необходимых и дорогих составляющих любого частного дома. От выбора типа системы отопления, произведенных расчетов, зависит то, насколько эффективно она будет действовать, ее теплопроизводительность, каких денежных затрат потребует обслуживание во время эксплуатации.
Схема монтажа электрического котла.
Для обогрева частного дома применяются системы отопления с котлами, использующими различное топливо.
Но расчет мощности котла отопления, к какому бы типу он ни принадлежал, производится по общей для всех систем простой формуле:
Wкот= S х Wуд/10
Обозначения:
- Wкот — мощность котла в киловаттах;
- S — общая площадь всех отапливаемых помещений дома в квадратных метрах;
- Wуд — удельная мощность котла, необходимая для обогрева десяти квадратных метров площади помещения. Расчет делают с учетом климатической зоны, в которой находится регион.
Схема настенного газового котла.
Расчет для регионов России производят со следующими значениями мощности:
- для районов Северной части страны и Сибири Wуд = 1,5-2 кВт на каждые 10 м²;
- для Средней полосы требуется 1,2-1,5 кВт;
- для Южных районов достаточна мощность котла в 0,7-0,9 кВт.
Важный параметр при расчете мощности котла — объем жидкости, которой заполнена система отопления. Его принято обозначать так: Vсист (объем системы). Расчет делается с использованием соотношения 15л/1кВт. Формула имеет следующий вид:
Vсист = Wкот х 15
Расчет мощности котла в примере
К примеру, регион — Средняя Полоса России, а площадь помещения — 100 м².
Известно, что для этого региона значение удельной мощности должно составлять 1,2-1,5 кВт. Возьмем максимальное значение в 1,5 кВт.
Исходя из этого получаем точное значение мощности котла и объема системы:
- Wкот = 100 х 1,5: 10 = 15 кВт;
- Vсист = 15 х 15 = 225 л.
Полученное в этом примере значение в 15 кВт — это мощность котла при объеме системы 225 л, которая гарантирует в помещении площадью в 100 м² комфортную температуру в самые сильные морозы при условии, что помещение находится в Средней Полосе страны.
Виды отопительных систем
Независимо от того, какой котел применяется для нагрева, если теплоносителем является вода, то она относится к системам водяного отопления, для которых был сделан расчет. Они, в свою очередь, делятся на системы с естественной и принудительной циркуляцией воды.
Отопительная система с естественной циркуляцией воды
Схема котла на жидком топливе.
Принцип работы системы основан на разности физических характеристик горячей и холодной воды. Использование этих различий заставляет воду внутри труб перемещаться и переносить тепло от котла к радиаторам.
Горячая вода из котла поднимается по вертикальной трубе (главному стояку) вверх. Из нее разводкой труб расходится по магистралям. Так же через стояки (падающие), но движение идет вниз. Из падающих стояков вода расходится по радиаторам, отдает тепло. Вследствие остывания она становится тяжелее и через обратную разводку труб вновь попадает в котел, нагревается, и процесс повторяется.
При работе котла движение воды внутри системы идет непрерывно. Явление расширения воды при нагревании уменьшает ее плотность, а значит и массу, образуя в системе гидростатический напор. При 40°С масса воды в одном кубометре равна 992,24 кг, а при нагреве ее до 95°С, она становится значительно легче, один кубометр будет весить 962 кг. Эта разница в плотности и заставляет воду циркулировать.
Отопительная система с принудительной циркуляцией воды
Отличается более высоким циркуляционным давлением, которое создает центробежный насос. Обычно насосы устанавливают на линии, по которой отработавший, остывший теплоноситель возвращается обратно к котлу отопления. Давление в трубах, создаваемое работающим насосом, значительно выше, чем в системе с естественной циркуляцией. Поэтому вода в системе может перемещаться в любом направлении по горизонтальной и вертикальной осям.
Здесь особое подключение расширительного бака. В системах с естественной циркуляцией он подключается к главному стояку. При принудительной циркуляции место соединения находится перед насосом. Эта точка соединяется через специальный стояк с расширительным баком, который вынесен наверх выше самой высокой точки отопительной системы.
Сравнительный анализ котлов для систем водяного отопления
Схема котла на твердом топливе.
В системах водяного отопления используются котлы, работающие на различных видах топлива, имеющих различную теплопроизводительность. Самые распространенные виды топлива для котлов:
- электричество;
- жидкое: мазут, дизельное топливо (солярка);
- твердое топливо: уголь, дрова, прессованные брикеты, гранулы из отходов деревообработки, других горючих материалов.
Некоторые котлы универсальны, могут использовать различные источники энергии для своей работы. Например, жидкое и твердое топливо.
Электрические
При всем удобстве электрические котлы редко применяются для полноценного отопления. Их используют как вспомогательные или для обогрева отдельных помещений. Электрокотлы, имеющиеся в продаже, по мощности не превышают 15 кВт. Отопление дома электроэнергией обходится слишком дорого. Как показал расчет мощности отопительного котла, который был приведен выше, этого хватит для отопления дома общей площадью не более 100 м².
Газовые
Относительно дешевое топливо позволяет устанавливать такие котлы в домах большой жилой площади с подключенным магистральным трубопроводом газового снабжения. В эксплуатации они очень удобны.
На жидком топливе
Хотя цены на жидкое топливо постоянно растут, оно обходится дешевле электроэнергии примерно в 2 раза. У жидких видов топлива хорошая теплопроизводительность. На отопление жилого дома в 300 м² за сезон уйдет около 3 тонн горючего. Применение таких котлов целесообразно, но они требуют особого ухода.
На твердом топливе
Требуют постоянного присмотра. Исключение — котлы с автоматической подачей из бункера гранулированного горючего, со сложной системой слежения за параметрами мощности, скорости горения, температуры в помещениях. Выгодно использовать в районах с доступным, дешевым твердым топливом, в угольных регионах страны.
Комбинированные
Котлы, которые могут использовать различные виды топлива. Некоторые модели работают на газе, жидком и твердом топливе. При переходе с газового топлива на жидкое, обычно требуется небольшая перенастройка: замена горелки.
Автономное отопление для частного дома доступно, комфортно и разнообразно. Можно установить газовый котел и не зависеть от капризов природы или сбоев в системе централизованного отопления. Главное, правильно выбрать оборудование и рассчитать теплопроизводительность котла. Если мощность будет превышать потребности помещения в тепле, то деньги на установку агрегата будут выброшены на ветер. Чтобы система подачи тепла была комфортной и финансово выгодной, на стадии ее проектирования нужно сделать расчет мощности газового котла отопления.
Основные величины расчета мощности отопления
Самый простой способ получить данные теплопроизводительности котла по площади дома: берется 1 кВт мощности на каждые 10 кв. м . Однако эта формула имеет серьезные погрешности, ведь не учитываются современные строительные технологии, вид местности, климатические перепады температур, уровень теплоизоляции, использование окон с двойными стеклопакетами, и тому подобное.
Чтобы сделать боле точный расчет мощности отопления котла нужно учесть целый ряд важных факторов, влияющих на конечный результат:
- габариты жилого помещения;
- степень утепления дома;
- наличие стеклопакетов;
- теплоизоляция стен;
- тип здания;
- температура воздуха за окном в самое холодное время года;
- вид разводки отопительного контура;
- соотношение площади несущих конструкций и проемов;
- теплопотери строения.
В домах с принудительной вентиляцией расчет теплопроизводительности котла должен учитывать количество энергии, необходимой для обогрева воздуха. Специалисты советуют делать зазор в 20% при использовании полученного результата тепловой мощности котла на случай непредвиденных ситуаций, сильного похолодания или снижения давления газа в системе.
При необоснованном повышении тепловой мощности можно снизить эффективность работы отопительного агрегата, повысить расходы на покупку элементов системы, привести к быстрому износу комплектующих. Вот почему так важно правильно сделать расчет мощности котла отопления и применить ее к указанному жилищу. Получить данные можно по простой формуле W=S*W уд, где S – площадь дома, W- заводская мощность котла, W уд – удельная мощность для расчетов в определенной климатической зоне, ее можно корректировать согласно особенностям региона пользователя. Результат нужно округлить к большому значению в условиях утечки тепла в доме.
Для тех, кто не хочет терять время на математические расчеты можно использовать калькулятор мощности газового котла онлайн. Просто вести индивидуальные данные особенностей помещения и получить готовый ответ.
Формула получения мощности отопительной системы
Калькулятор мощности котла отопления онлайн дает возможность за считаные секунды получить необходимый результат с учетом всех вышеперечисленных характеристик, которые влияют на конечных результат полученных данных. Чтобы правильно воспользоваться такой программой, необходимо ввести в таблицу подготовленные данные: вид остекления окна, уровень теплоизоляции стен, соотношение площадей пола и оконного проема, среднестатистическую температуру снаружи дома, число боковых стен, тип и площадь помещения. А после нажать кнопку «Рассчитать» и получить результат по теплопотерям и теплопроизводительности котла.
Благодаря такой формуле каждый потребитель сможет за короткое время получить нужные показатели и применить их в работе по проектированию отопительной системы.
Котел для автономного отопления зачастую выбирается по принципу как у соседа. А между тем это важнейший прибор, от которого зависит комфорт в доме. Здесь важно правильно выбрать мощность, так как ни ее излишек, ни тем более недостача пользы не принесут.
Теплоотдача котла – зачем нужны расчеты
Система отопления должна полностью восполнить все теплопотери в доме, для чего и проводится расчет мощности котла. Здание постоянно выделяет тепло наружу. Теплопотери в доме бывают различными и зависят от материала контруктивных частей, их утепления. Это влияет на расчетные показатели теплового генератора. Если подходить к расчетам максимально серьезно, следует заказать их у специалистов, по результатам подбирается котел и рассчитываются все параметры.
Самому рассчитать теплопотери не очень сложно, но требуется учитывать множество данных о доме и его составляющих, их состоянии. Более легким способом является применение специального прибора для определения тепловых утечек – тепловизора. На экране небольшого прибора отображаются не расчетные, а фактические потори. Он наглядно показывает места утечек, и можно принять меры для их устранения.
А может, никакие расчеты не нужны, просто взять мощный котел и дом теплом обеспечен. Не все так просто. В доме действительно будет тепло, комфортно, пока не придет пора кое о чем задуматься. У соседа такой же дом, в доме тепло, а за газ он платит намного меньше. Почему? Он рассчитал необходимую производительность котла, она у него на треть меньше. Приходит понимание – совершена ошибка: покупать котел без расчета мощности не следует. Потрачены лишние деньги, часть топлива расходуется впустую и, что кажется странным, недогруженный агрегат быстрее изнашивается.
Слишком мощный котел можно догрузить для нормальной работы, например, задействовав для нагрева воды или подключить ранее не отапливаемое помещение.
Котел с недостаточной мощностью не обогреет дом, будет постоянно работать с перегрузкой, что приведет к преждевременному выходу из строя. Да и топливо он будет не просто потреблять, а жрать, и все равно хорошего тепла в доме не будет. Выход один – установить другой котел. Деньги ушли на ветер – покупка нового котла, демонтаж старого, установка другого – все не бесплатно. А если учесть еще моральные страдания из-за совершеной ошибки, возможно, отопительный сезон, пережитый в холодном доме? Вывод однозначный – покупать котел без предварительных расчетов нельзя.
Рассчитываем мощность по площади – основная формула
Наиболее простой способ расчета необходимой мощности прибора теплогенерации – по площади дома. При анализе расчетов, проведенных на протяжении многих лет, была выявлена закономерность: 10 м 2 площади можно отопить должным образом, используя 1 киловатт теплоэнергии. Это правило справедливо для зданий со стандартными характеристиками: потолок высотой 2,5–2,7 м, утепление среднее.
Если жилье вписывается в эти параметры, измеряем его общую площадь и приблизительно определяем мощность теплового генератора. Результаты расчетов всегда округляем в сторону увеличения и немного увеличиваем, чтобы иметь в запасе некоторую мощность. Используем очень простую формулу:
W=S×W уд /10:
- здесь W – это искомая мощность теплового котла;
- S – общая отапливаемая площадь дома с учетом всех жилых и бытовых помещений;
- W уд – удельная мощность, необходимая для отопления 10 квадратных метров, корректируется для каждого климатического пояса.
Для наглядности и большей ясности рассчитаем мощность теплогенератора для кирпичного дома. Он имеет размеры 10×12 м, умножаем и получаем S – общую площадь, равную 120 м 2 . Удельную мощность – W уд принимаем за 1,0. Производим расчеты по формуле: площадь 120 м 2 умножаем на удельную мощность 1,0 и получаем 120, делим на 10 – в результате 12 киловатт. Именно котел отопления мощностью 12 киловатт подойдет для дома со средними параметрами. Это исходные данные, которые будем корректировать в ходе дальнейших расчетов.
На рынке очень много агрегатов с подобными характеристиками, например, твердотопливные котлы из линейки «Куппер Эксперт» от компании Теплодар, мощность которых варьируется от 15 до 45 киловатт. Более подобно ознакомиться с остальными характеристиками и узнать цену можно на официальном сайте производителя https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/.
Корректируем расчеты – дополнительные моменты
На практике жилье со средними показателями встречается не так уж часто, поэтому при расчетах системы учитываются дополнительные параметры. Об одном определяющем факторе – климатической зоне, регионе, где будет использоваться котел, речь уже шла. Приведем значения коэффициента W уд для всех местностей:
- средняя полоса служит эталоном, удельная мощность составляет 1–1,1;
- Москва и Подмосковье – результат умножаем на 1,2–1,5;
- для южных регионов – от 0,7 до 0,9;
- для северных областей она поднимается до 1,5–2,0.
В каждой зоне наблюдаем определенный разброс значений. Поступаем просто – чем южнее местность в климатической зоне, тем ниже коэффициент; чем севернее, тем выше.
Приведем пример корректировки по регионам. Предположим, что дом, для которого рассчеты проводились раньше, расположен в Сибири с морозами до 35°. Берем W уд равное 1,8. Тогда полученное число 12 умножаем на 1,8, получаем 21,6. Закругляем в сторону большего значения, выходит 22 киловатта. Разница с первоначальным результатом почти вдвое, а ведь учитывалась всего одна поправка. Так что корректировать расчеты необходимо.
Кроме климатических условий регионов, для точных расчетов учитываются и другие поправки: высота потолка и теплопотери здания. Среднестатистическое значение высоты потолков – 2,6 м. Если высота значительно отличается, высчитываем значение коэффициента – фактическую высоту делим на среднюю. Предположим, высота потолка в здании из ранее рассматриваемого примера 3,2 м. Считаем: 3,2/2,6=1,23, округляем, выходит 1,3. Выходит, для обогрева дома в Сибири площадью 120 м 2 с потолками 3,2 м требуется котел 22 кВт×1,3=28,6, т.е. 29 киловатт.
Также очень важно для правильных расчетов принимать во внимание теплопотери здания. Тепло теряется в любом доме, независимо от его конструкции и вида топлива. Через слабо утепленные стены может уйти 35% теплого воздуха, через окна – 10% и больше. Неутепленный пол заберет 15%, а крыша – все 25%. Даже один из этих факторов, если он присутствует, следует принимать во внимание. Используют специальное значение, на которое умножают полученную мощность. Он имеет такие показатели:
- для кирпичного, деревянного или дома из пеноблоков, которому более 15 лет, с хорошим утеплением, К=1;
- для других домов с неутепленными стенами К=1,5;
- если у дома, кроме неутепленных стен, не утеплена крыша К=1,8;
- для современного утепленного дома К=0,6.
Вернемся к нашему примеру для расчетов – дому в Сибири, для которого по нашим расчетам понадобится нагревательное устройство мощностью 29 киловатт. Предположим, что это современный дом с утеплением, тогда К= 0,6. Подсчитываем: 29×0,6=17,4. Добавляем 15–20%, чтобы иметь запас на случай экстремальных морозов.
Итак, мы рассчитали требуемую мощность теплогенератора, используя следующий алгоритм:
- 1. Узнаем общую площадь отапливаемого помещения и делим на 10. Число удельной мощности при этом игнорируется, нам нужны средние исходные данные.
- 2. Учитываем климатическую зону, где находится дом. Ранее полученный результат умножаем на коэффициентый показатель региона.
- 3. Если высота потолка отличается от 2,6 м, учитываем и это. Узнаем коэффициентное число, поделив фактическую высоту на стандартную. Мощность котла, полученную с учетом климатической зоны, умножаем на это число.
- 4. Делаем поправку на теплопотери. Предыдущий результат умножаем на коэффициентный показатель теплопотерь.
Выше речь шла исключительно о котлах, которые используются исключительно для отопления. Если прибор используется для нагрева воды, рассчетную мощность следует увеличить на 25%. Обращаем внимание, что резерв для подогрева рассчитывается после коррекции с учетом климатических условий. Полученный после всех расчетов результат довольно точный, его можно использовать для выбора любого котла: газового, на жидком топливе, твердотопливного, электрического.
Ориентируемся на объем жилья – используем нормативы СниП
Рассчитывая отопительное оборудование для квартир, можно ориентироваться на нормы СНиП. Строительные нормы и правила определяют, сколько тепловой энергии понадобится, чтобы нагреть 1 м 3 воздуха в зданиях типовой постройки. Такой способ называют расчетом по объему. В СНиП приводятся такие нормы расхода тепловой энергии: для панельного дома – 41 Вт, для кирпичного – 34 Вт. Расчет простой: объем квартиры умножаем на норму расхода теплоэнергии.
Приводим пример. Квартира в кирпичном доме площадью 96 кв.м., высота потолков – 2,7 м. Узнаем объем – 96×2,7=259,2 м 3 . Умножаем на норму – 259,2×34=8812,8 Вт. Переводим в киловатты, получаем 8,8. Для панельного дома расчеты проводим аналогично – 259,2×41=10672,2 Вт или 10,6 киловатт. В теплотехнике округление проводят в большую сторону, но, если принять во внимание энергосберегающие пакеты на окнах, то можно округлить и в меньшую.
Полученные данные о мощности оборудования являются исходными. Для более точного результата понадобится коррекция, но для квартир она осуществляется по другим параметрам. Первым делом учитывается наличие неотапливаемого помещения или его отсутствие:
- если этажом выше или ниже располагается отапливаемая квартира, применяем поправку 0,7;
- если такая квартира не отапливается, ничего не меняем;
- если под квартирой подвал или над ней чердак – поправка равна 0,9.
Учитываем также количество наружных стен в квартире. Если на улицу выходит одна стена, применяем поправку 1,1, две –1,2, три – 1,3. Методику расчета мощности котла по объему можно применить и для частных кирпичных домов.
Итак, рассчитать необходимую мощность отопительного котла можно двумя способами: по общей площади и по объему. В принципе, полученными данными можно пользоваться, если дом среднестатистический, умножив их на 1,5. Но если существуют значительные отклонения от средних параметров в климатической зоне, высоте потолков, утеплении, лучше провести коррекцию данных, потому что первоначальный результат может значительно отличаться от окончательного.
Мощность газового котла - важный параметр, от которого зависит комфортность проживания в отапливаемых им помещениях. Чтобы подобрать оптимальный вариант для дома или квартиры, нужно учитывать их размеры. Необходимая производительность отопительного оборудования зависит от площади отапливаемых помещений и некоторых других, менее значимых факторов.
Что влияет на расчетную мощность
Котел должен не только восполнять все тепловые потери конкретного здания или помещения, но и иметь определенный мощностный запас. Почему необходимо брать значение больше расчетного:
- оборудование не должно работать на пределе возможностей - это приводит к преждевременному износу;
- нужно учитывать вероятность аномальных температур;
- для частного дома полезно учесть возможность расширения площади.
Некоторые покупатели не знают, в каких единицах исчисляется главный параметр газового оборудования, определяющий его производительность. Тепловая мощность аппаратов измеряется в киловаттах (кВт). Эта величина всегда указывается в техническом паспорте каждой модели.
Что влияет на теплопотери
Чтобы узнать, какая нужна производительность оборудования, помимо площади, нужно учесть и другие факторы:
- климат в конкретном регионе;
- объем жилого здания/квартиры;
- степень утепления;
- вероятные теплопотери.
При использовании турбированных аппаратов необходимо также учитывать количество энергии, затрачиваемой на нагрев воздуха.
Чтобы определить производительность котла, нужно сначала рассчитать теплопотери. Теплотехнический расчет отличается повышенной сложностью, так как учитывает огромное количество составляющих:
- материалы, из которых возведены стены, перекрытия, кровля и т.д.;
- тип разводки системы отопления;
- наличие системы «теплый пол»;
- бытовая техника, выделяющая тепло.
Профессионалы используют тепловизоры, а затем выполняют вычисления по сложным формулам. Понятно, что рядовому пользователю не придется разбираться в нюансах теплотехники - для них существуют доступные методики, позволяющие быстро и достаточно точно рассчитать оптимальную теплопроизводительность оборудования.
Какие существуют варианты расчета
Чтобы сделать правильный выбор газового оборудования, предлагаем воспользоваться тремя вариантами расчета:
- Точный теплотехнический - не подходит для обычных потребителей, сложен и требует использования тепловизора.
- На онлайн-калькуляторе - чтобы получить результат, пользователь вводит исходные данные в специальную программу: число окон, дверей, толщина стенок и другие сведения. На их основе программа выдает результат.
- Вычисления вручную. Наиболее доступный способ узнать оптимальную теплопроизводительность нагревателя - воспользоваться элементарным отношением площади и мощности. Используется формула: 10 м² = 1 000 Вт. Такой простой вариант корректен для сооружений, характеризующихся средней степенью теплоизоляции и имеющих потолки высотой около 2,7 м.
Разработчики, рассчитывая мощностные характеристики отопительных аппаратов, часто учитывают объем помещений. В технической документации импортных моделей часто встречается параметр «обогрев в м³».
Расчет мощности котла с одним контуром
Выполнив простейший расчет для одноконтурного настенного или напольного котла с помощью соотношения: 10 кВт на 100 м², нужно увеличить расчетное значение на 15–20%.
Приведем пример вычислений. Нужно оборудовать дом площадью 80 м². Для его отопления понадобится аппарат на 9 600 Вт = 8 000 Вт + 20 %. Если в продаже нет точно подходящего варианта, следует взять модификацию с большей производительностью. Такой способ вычислений подходит только для аппаратов с одним контуром, без бойлера косвенного нагрева.
Расчет мощности котла с двумя контурами
Расчет производим на основе такого соотношения: 10 м² = 1 000 Вт + 20% (запас) + 20% (нагрев воды). Если дом имеет площадь 200 м², то искомая величина составит: 20 000 Вт + 40% = 28 000 Вт.
Определение мощности модели с бойлером
Сначала определяют нужный объем бойлера, чтобы он мог удовлетворить потребности домочадцев в горячей воде. Расход воды вычисляют, учитывая работу всех точек водозабора:
- ванна - 8–9 л/мин;
- душ - 9 л/мин;
- туалет - 4 л/мин;
- мойка - 4 л/мин.
В технической документации к бойлеру указано, какая требуется производительность котла, чтобы обеспечивать нагрев воды. Для бойлера на 200 л воды подойдет нагреватель мощностью примерно 30 кВт. Затем подсчитывают производительность, необходимую для отопления. Полученные результаты суммируют. В конце вычислений от полученного результата нужно отнять 20 %, так как нагрев воды для ГВС и отопления происходит одновременно.
Расчет мощности котла для типовых домов с учетом климатической зоны
Для домов, выстроенных по типовым проектам, применяют формулу: М = S*УМ/10, где
- М/УМ - расчетная/удельная мощность, кВт;
- S - площадь, м².
УМ зависит от региона, кВт:
- юг - 0,7–0,9;
- средняя полоса - 1,0–1,2;
- Подмосковье - 1,2–1,5;
- Север - 1,5–2,0.
Выполним вычисления для дома площадью 300 м², расположенного в Подмосковье: 300*1,3/10 = 39 кВт. Этот результат подходит для установки одноконтурных моделей. Чтобы высчитать мощность двухконтурного аппарата, необходимо увеличить итоговое число на 25%.
Нужна ли избыточная мощность
Не стоит покупать модель с производительностью, существенно превышающей максимальный показатель (с учетом надбавки 15-20%). Избыток приводит к негативным последствиям:
- Высокая стоимость. Чем мощнее модель, тем она дороже. Нерационально приобретать технику, возможности которой не будут использованы.
- Рост затрат на расходные элементы.
- Низкая эффективность горелки - это повлияет на расход газа.
- При минимальных нагрузках автоматика чаще выходит из строя.
- Если оборудование не является оптимальным для конкретной площади, происходит ускоренный износ узлов и деталей.
Как подсчитать расходы
Зная мощностные характеристики оборудования, можно рассчитать расход газа. При вычислении учитывается КПД. Стандартные версии имеют КПД на уровне 92-93%, модели конденсационного типа - 108-109%. При 100-процентной теплоотдаче 10 кВт тепловой энергии вырабатываются после сгорания 1 м³ природного газа. Таким образом, для создания мощности в 10 кВт при КПД 92% расход топлива составит 1,12 м³, а при КПД 108% - 0,92 м³.
Рассчитывая объемы потребляемого топлива, учитывают производительность аппаратов. Модель на 10 кВт сжигает за час 1,12 м³ газа, а на 40 кВт - 4,48 м³. Производители часто указывают в технической документации среднее значение расхода топлива, но все-таки оно разное для каждой модели.
Чтобы узнать предстоящие затраты на отопление при использовании энергозависимых версий, необходимо также вычислить затраты на электроэнергию.
Как учесть высоту потолков
Вышеприведенные расчетные формулы подходят для зданий, высота потолков которых не превышает 3 метров. Если потолки выше, нужно использовать другие формулы: М = Q*К, где:
- М - мощность расчетная, кВт;
- Q - тепловые потери, кВт;
- К - коэффициент запаса.
К = 1,15-2, или 15–20%.
Чтобы вычислить теплопотери, используют формулу:
Q = V*P*k/860, где:
- V - объем помещений, м³;
- Р - разница между значениями температур в доме и на улице, °C;
- k - коэффициент рассеивания, зависящий от теплоизоляционных характеристик сооружения.
Величина коэффициента определяется видом сооружения:
- не имеющие теплоизоляции: деревянные конструкции, строения из гофрированных железных листов, - 3,0-4,0;
- с малой теплоизоляцией - 2,0-2,9;
- со средней теплоизоляцией - 1-1,9;
- с высокой теплоизоляцией - 0,6-0,9.
Если сооружение небольшое и имеет хорошие теплоизоляционные характеристики, большой производительности котла не потребуется. Бывает, что в продаже нет варианта с подходящими характеристиками. Тогда нужно брать вариант с теплопроизводительностью немного выше расчетного значения. Разница будет сглажена системами автоматического регулирования.
Онлайн-калькулятор
Самые передовые производители подумали о комфорте потребителей, поместив на своих сайтах онлайн-калькуляторы, позволяющие легко и быстро узнавать необходимую производительность газового оборудования. Для подсчета вносят следующие сведения:
- температура, которую потребитель желает иметь в доме;
- среднее значение температуры на улице в самую холодную неделю;
- наличие горячего водоснабжения;
- этажность;
- высота потолков;
- материал перекрытий;
- толщина стен и материалы, из которых они возведены;
- длина стен;
- количество оконных проемов;
- особенности окон - подробности конструкции;
- габариты окон.
Заполнив поля, можно оперативно вычислить расчетное значение теплопроизводительности.
Настенные или напольные котлы выбрать
Выбор типа установки нагревателя зависит не только от предпочтений потребителя, но и от расчетной теплопроизводительности.
Настенные котлы, в отличие от напольных, имеют меньший мощностный диапазон. Они компактны, их можно разместить на кухне, чердаке, в подвале.
Напольные модели более громоздкие, их обычно устанавливают в отдельных помещениях. Настенные версии представлены мощностным диапазоном 12-36 кВт, производительность напольных моделей может достигать 160 кВт.
Функционал настенных и напольных версий отличается не сильно. Современные аппараты обоих типов предполагают ручное или автоматическое управление.
В квартиры, как правило, покупают настенные модели - они компактны и легко вписываются в интерьер кухни. Для отопления больших домов и коттеджей используют более мощные напольные нагреватели. Атмосферные версии устанавливают в отдельных, хорошо проветриваемых помещениях. К комнатам, в которых монтируются турбированные аппараты, требования гораздо ниже.
Что еще влияет на выбор
Помимо теплопроизводительности нужно учесть:
- число контуров (необходимо только отопление либо отопление и ГВС);
- способ установки (настенный или напольный);
- камера сгорания (открытая или закрытая; в первом случае забор воздуха производится из помещения, во втором - с улицы по коаксиальному дымоотводу);
- дизайн - для потребителей внешний вид имеет не последнее значение. Современные аппараты не только функциональны, эффективны, безопасны, но и красивы.
Правильный выбор тепловой производительности газового котла позволит использовать оборудование с максимальной эффективностью. Оптимально подобранная модель не только обеспечит комфортную температуру в доме, но и будет служить с минимальным износом деталей и узлов.
