Делаем правильный расчет мощности газового котла отопления. Как сделать самостоятельно расчет мощности котла отопления От чего зависит мощность котла на газе

Газовый котёл — универсальный теплообменник , обеспечивающий циркуляцию горячей воды для хозяйственных целей и отопление помещения.

На вид аппарат выглядит похожим на небольшой холодильник.

При установке отопительного котла, необходимо правильно рассчитать его мощность.

Расчёт мощности газового котла отопления для частного дома

Удобство и безопасность нахождения в помещении с котлом зависит от его производительности .

В любом случае нужно брать значение больше расчётного, чтобы у котла был запас мощности . Агрегат не должен работать на пределе своих характеристик и возможностей, т. к. это приведёт к поломке в ближайшие месяцы после покупки . А также учтите шанс появления аномальных температур в вашем регионе. А для загородных домов будет не лишним учитывать возможность расширения и появления новых комнат, а следовательно — и увеличение площади в будущем.

Производительность котлов измеряется в кВт (Киловатты) . Эту величину всегда указывают в технических документах модели.

Внимание! Не стоит устанавливать котёл, если на улице низкая температура воздуха.

Зачем рассчитывать мощность

Расчёт мощности очень важен, ведь превышение тепловой мощности приведёт к:

• Быстрому износу всех комплектующих агрегата.
• Испарению воды в дымоходе (конденсат ).
• Ухудшению работы газового котла и снижению эффективности.
• Большим расходам — мощные модели дороже на рынке.
• Выходу из строя автоматики при низких нагрузках.

Поэтому выбирайте аппарат тщательно и старайтесь найти котёл с требуемой производительностью.

Данные для подсчёта: высота потолков, площадь, климат и другое

• Высота потолков желательно не менее двух метров . В той комнате, где расположен агрегат, должны быть огнеупорные стены. Низкие потолки могут повлечь небезопасность конструкции.
• Климатические условия региона . У каждого региона есть свой коэффициент климата, и этот показатель используется при расчёте мощности по формуле. Для центральной части России это от 1,2 до 1,5 ; для южных областей — около 0,7 ; а для северных регионов — 1,2—1,5.
• Объем воды для отопления также влияет на экономичность системы. Теплоноситель (нагретый котлом) остаётся в доме, а с ним остаётся и тепло.
• Площадь помещения — важный параметр. Самый простой способ расчёта ещё с советских времён — на каждые десять кв. м. используется1 кВт энергии . Сейчас, конечно, параметров для подсчёта больше, но площадь остаётся важным критерием.

Важно! При установке котла на кухне существует одно правило — использовать только настенные виды. Желательно, чтобы в нём была закрытая камера сгорания.

• Степень утеплённости дома и теплопотери. В некоторых домах устанавливают системы «тёплый пол», да и бытовая техника вырабатывает тепло. В этом случае производительность следует увеличить ещё как минимум на 20% , как бы это ни казалось странным.

Фото 1. Теплопотери дома через различные его части, выраженные в процентном соотношении.

• Тип вентиляции дома . К вентиляции при установке агрегата есть особые требования — воздушный объем в комнате должен за час меняться три раза . Для этого нужна приточно-вытяжная система и окна с форточками.
• При установке настенного агрегата следите за прочностью стен. При монтаже напольного котла — за огнеупорностью и прочности пола.

Внимание! Во входной двери не забудьте сделать отверстие с решёткой для хорошего воздухообмена.

• Отопление помещений с бассейном не сильно отличается от обычных домов, только температура в помещении не больше 28 °C . Если же есть оранжерея , то температуру придётся сверять с теплолюбивостью растений в ней.

Выбор формулы

На самом деле, расчёт производительности агрегата для обычного дома — весьма нетрудное дело. Сначала подсчитывают:

• Общую площадь помещения в квадратных метрах (S).
• Климатический коэффициент (коэффициенты расписаны чуть выше) (КЛ).

Имея эти параметры, вы сможете найти мощность, подставив данные в формулу: МК=S*КЛ/10. МК — производительность в киловаттах. Например, для дома в 100 кв. метров , находящегося в центральной части России, МК будет составлять 11 кВт.

Важно! Эта формула подойдёт для расчёта мощности одноконтурной системы, только для отопления дома. Если требуется двухконтурный котёл, который помимо отопления будет нагревать воду, увеличивайте мощность ещё на 25%.

Более точный способ расчёта для индивидуального проекта строения — МК = Qт*Кз, где:

• Qт — теплопотери помещения.
• Кз — коэффициент запаса, равный примерно 1,2.

Теплопотери же измеряются по другой формуле: Qт=V*k*Pt, где:

• V — объем строения в кубических метрах.
• Рt — разница между внешней и внутренней температурой в градусах Цельсия.
• k — ещё один коэффициент, зависящий от материала строения (коэф. рассеивания). Для обычных зданий без теплоизоляции он составляет 3—4 , для низкой теплоизоляции (кирпичные строения в одну кладку) около 2—2,9 ; для среднего уровня (обычные дома) —1 ; ну а для высоких уровней коэффициент равен 0,6 .

Справка. На сайтах многих производителей газового оборудования есть специальные калькуляторы для расчёта необходимой производительности. Это значительно облегчает задачу в подсчёте.

Расчёт потребления топлива

Необходимо рассчитывать также и расход топлива. Для этого понадобятся следующие данные:

• КПД — показатель отображается в техническом паспорте. Нужный для подсчёта параметр указывают, обычно, как Hi и равен он 87—92%.
• Рекомендуемая мощность агрегата в кВт (найденная по прошлой формуле).

В технических документах производители указывают средние значения расхода топлива. Если же рассчитать всё самостоятельно, будет понятно, что на 10 кВт мощности при КПД около 92% требуется за час 1,12 кубометров голубого топлива.

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.

При проектировании отопительного котла производители уделяют огромное внимание показателю мощности. Именно этот показатель в дальнейшем будет характеризовать производительность и продуктивность отопительного прибора в контуре. Потребителю важно понять, как рассчитать мощность газового котла и добиться оптимального взаимодействия отопителя с другими элементами контура, ведь залогом эффективной работы системы отопления является совместимость и слаженность всех компонентов.

Основные приемы расчета мощности прибора будут освещены в данном обзоре. В ходе знакомства с ними собственник недвижимости сможет ориентироваться в параметрах выбора отопительной техники для своего дома, а также научится сравнивать различные котлы и их эксплуатационные характеристики.

Собственники могут самостоятельно осуществить расчеты или доверить выбор мощности газового котла для отопления дома специалистам-теплотехникам. В любом случае, перед тем как рассчитать мощность котла отопления потребуется уточнение некоторых нюансов, влияющих на тепловые потребности дома.

Для начала собственникам предстоит выяснить значения следующих показателей:

• площадь помещения;
• наличие и степень тепловой изоляции;
• расположение дома в определенной климатической зоне;
• основные теплопотери дома;
• теплоемкость отопительных приборов.

Ориентировочный расчет на основе общей площади здания

Ориентировочно рассчитать мощность котла отопления можно на основе всего одного параметра – площади дома. Такой подход отличается простотой, доступностью и высокой скоростью. Однако не стоит забывать, что расчет допускает погрешности из-за того, что упущен ряд таких важных нюансов как планировка дома, температурные показатели зимой, основные теплопотери и пр.
Согласно данному расчету на каждые 10 квадратов площади необходимо брать 1 кВт мощности котла. То есть, мощность отопления на квадратный метр должна составлять не менее 0,1 кВт. К примеру, небольшой 2 квт можно использовать для обогрева дачного домика или комнаты площадью 20 метров квадратных.

Такой расчет приемлем для зданий, расположенных в умеренном климатическом поясе и характеризующихся следующими особенностями:

Такие требованиям соответствуют лишь немногие здания, поэтому производить расчеты стоит с более высоким уровнем детализации. Сделать это можно с помощью специального калькулятора, который учтет все особенности планировки дома и поможет определиться в частности для какой площади использовать газовый котел 30 квт целесообразно и выгодно. Также собственник может воспользоваться помощью теплотехников, которые проведут расчет на профессиональном уровне.

Чем чревато неправильное определение мощности?

В пособиях по теплотехнике эксперты рекомендуют прибавлять к расчетной мощности котла дополнительные двадцать процентов мощности для запаса. Такой подход позволяет сделать отопительный контур более надежным и защищенным от ряда непредвиденных ситуаций. К примеру, если площадь дома составляет сто квадратных метров, то 10 кВт может быть заменен на более мощный аналог мощностью 12 кВт. Выбор котла с запасом мощности позволит застраховать контур от размораживания во время аномального похолодания или аварийного снижения давления газа в магистрали. Но не всегда выбор котла с завышенной мощностью является оправданным.

Необоснованное превышение тепловой мощности приведет к негативным последствиям, среди них:

Как видно, необоснованный подбор мощности котла довольно опасен. Помимо того, что покупатель рискует своими инвестициями, необходимыми для приобретения котла большой мощности и его интегрирования в контур отопления, он также ставит под угрозу надежность и безопасность системы отопления. Все расчеты должны быть максимально точными и корректными.

К примеру, если площадь дома составляет около ста квадратов, то для ее отопления лучше выбрать газовый котел 100 кВт, мощности которого будет достаточно для равномерного и плавного нагрева батарей. От идеи использовать в таком помещении более мощный газовый котел 200 кВт стоит заранее отказаться, поскольку такое решение может обернуться снижением эффективности и безопасности контура.

Использование котла недостаточной мощности также не даст результата, поскольку при работе на пике своей производительности прибор не сможет эффективно и равномерно прогреть теплоноситель. В этом случае собственник будет сталкиваться с холодными радиаторами, а также с постоянными поломками прибора, связанными с работой в условиях перегрузок. Поэтому важно выбрать котел с оптимальной мощностью, который покроет тепловые потребности здания и поможет в создании уютного и комфортного микроклимата в каждой комнате.

Как рассчитать мощность котла для типовых домов?

Если собственник владеет недвижимость построенной по типовому проекту, то рассчитать мощность котла будет не сложно. Для этого потребуется знание таких величин как общая площадь помещения (S) и удельная мощность котла (УМК) на каждые 10 кв. м. Далее расчеты мощности производятся по следующей схеме: S*УМК/10. Полученное значение можно использовать в качестве фундаментального критерия при выборе котла.

Чтобы расчет был более точным, стоит узнать показатели УМК для конкретного региона, в котором построен дом.

Они являются более высокими для северных регионов (около 2 кВт на 10 кв. м.), и могут снижаться для зданий, расположенных на юге (около 0,7 кВт на 10 кв. м.). Для средней полосы показатель УМК составляет 1 кВт на 10 кв. м., поэтому согласно формуле газовый котел 24 кВт цена которого составляет около 500 долларов, может использоваться для обогрева дома площадью 240 квадратов. Эти расчеты верны в том случае, если котел направлен на подогрев воды в одном контуре. Если же собственник рассчитывает использовать нагреватель для подогрева проточной воды, то расчетную мощность стоит увеличить еще на одну четверть.

Стоит ли учитывать высоту потолков при расчетах?

Специалисты не имеют разногласий по поводу того, что корректность подбора котла зависит от грамотно проведенных расчетов. Поэтому при расчете мощности отопителя они рекомендуют брать во внимание и высоту потолков. В стандартных квартирах она составляет 2,7-3 метра, однако в домах, построенных по индивидуальному проекту высота потолков может быть иной.

Для учета влияния объема помещения стоит рассчитывать мощность котла по следующей формуле: Qт*Кзап, где первый показатель – это тепловые потери, а второй – это коэффициент запаса. В данной формуле коэффициент запаса приравнивают к 1,15-1,2, то есть на него отводится около 15-20% мощности запаса. Тепловые потери здания просчитываются в индивидуальном порядке. Для этого используется формула Qт = V*Рt*k/860.

Для расчета тепловых потерь нужно знать следующие значения:
V - объем здания;
Рt - разница температур;
k - коэффициент рассеивания (значение коэффициента подбирается в зависимости от уровня утепления здания).

Воспользовавшись данной формулой, собственник сможет получить ответы на многие вопросы. К примеру, он узнает, какую площадь обогреет газовый котел 35 кВт и как прибор зарекомендует себя в отопительном контуре конкретного здания.

Использование онлайн калькуляторов

Если для отопления дома собственник присмотрел определенный отопитель, к примеру, выбрал на сайте производителя котел газовый 40 кВт, который подходит ему по показателям надежности и безопасности, то он может воспользоваться онлайн калькулятором для того, чтобы убедиться в правильном подборе мощности прибора. Онлайн калькулятор – это специальный софт, который за считанные мгновения помогает рассчитать оптимальную мощность котла для конкретного типа здания.

В расчетах задействованы следующие показатели:

За счет удобного интерфейса разобраться с калькулятором сможет пользователь любого уровня. Заполнив все поля, он сможет узнать результат расчета мощности прибора. К примеру, убедиться в том, что котел газовый 40 кВт оптимально дополнит контур отопления загородного двухэтажного дома.

На современном рынке отопительной техники представлены котлы с широким диапазоном мощностей.

Выбор оптимальной мощности отопителя – это первостепенная задача покупателя, который стремится к реализации эффективного, надежного и продуктивного контура обогрева. Выполнив ряд расчетов, покупатель сможет узнать тепловые потребности здания и подобрать котел соответствующей мощности.

Система отопления — самая важная, сложная и дорогостоящая из всех жилищных коммуникаций. Обустройство отопления требует тщательного проектирования во избежание неприятных последствий, которые часто бывает трудно исправить.

На рынке отопительной техники представлен большой выбор котлов. Множество моделей различаются друг от друга по конструкции, источнику энергии, мощности. Выпускаются котлы с диапазоном мощности: от 4 кВт до нескольких тысяч кВт. Таким образом, есть возможность подобрать оптимально подходящий котел для здания любых габаритов, как для дачного домика, так и загородного коттеджа. Выбор котла того или иного типа: твердотопливный, электрический, жидкотопливный или газовый во многом зависит от региона проживания и уровня развития инфраструктуры. Немаловажным является доступность приобретения определенного вида топлива и его стоимость.

Одним из ключевых моментов планирования жилищного отопления является расчет мощности котла, при этом необходимо учесть особенности, свойственные системам, работающим с разными видами отопителей. Ошибки в подборе мощности котла недопустимы, причем, как ее превышение, так и уменьшение. При недостаточной мощности котла дом будет холодным. Избыточная мощность приведет к перерасходу электроэнергии или топлива.

Расчет мощности отопительного котла по площади помещения

Одним из главных условий комфортного жилья является наличие продуманной системы обогрева. Тип отопления и требуемое оборудование выбирают еще на этапе проектирования дома. Определение мощности котла отопления по площади позволяет получить вполне объективные данные.

Основные правила расчета и параметры, используемые при вычислениях:

1. Площадь отапливаемого помещения (S).
2. Удельная мощность на 10 м² отапливаемой площади – (Wуд). Эта величина определяется с корректировкой на климатические условия отдельного региона.
3. Wуд. Для Московской области составляет - от 1,2 кВт до 1,5 кВт.
4. Для южных областей – от 0,7 кВт до 0,9 кВт.
5. Для северной зоны – от 1,5 кВт до 2,0 кВт.
6. Мощность котла вычисляют по формуле: Wкот = (SхWуд.):10.

Возможно использование упрощенного варианта формулы, в которой Wуд = 1, и теплоотдача котла измеряется как 10 кВт на 100 м² отапливаемой площади. При таком расчете к полученному значению прибавляют не менее 15%, чтобы получить более реальную цифру.

Пример: расчет мощности котла отопления для дома площадью 100 м².

Удельная мощность для Московской области составляет 1,2 кВт.

Таким образом Wкотла = (100х1,2)/10 =12 киловатт.

Для более верного расчета необходимой мощности приборов отопления требуется собрать расширенный перечень данных:

1. Действительные теплопотери помещения. Утечка тепла любого здания происходит через двери, окна, крышу, пол, стены, систему вентиляции.
2. Разница температуры внутри здания и на улице. При расчете мощности отопительного котла учитывают разницу температуры внутри помещения и за его пределами. Чем больше разность температурных величин, тем больше теплопотери.
3. Теплоизоляционные характеристики строительных конструкций. Теплопроводные свойства дверей, окон, стен и пола зависят от материала, из которого они сделаны, следовательно, теплопотери через их поверхности также будут иметь отличия.

Для получения необходимых показателей и коэффициентов при определении мощности котла пользуются строительным справочником.

Как подсчитать реальные теплопотери строения

Тепло теряется из помещения через стены, окна, пол, крышу, вентиляционную систему. На размеры теплопотерь влияют многие факторы: разница между температурой внутри здания и на улице, теплопроводные свойства строительных материалов. Теплопроводность стен, дверей, окон, пола и потолочного перекрытия отличается друг от друга. Единицей измерения сопротивления теплопередаче служит Вт/м2, данная характеристика означает количество потерянного тепла с 1 м² ограждающей конструкции при определенном интервале температур.

Формула №1 для определения сопротивления теплопередаче: R = ΔT/q

• R – сопротивление теплопередаче (°Схм²/Вт или °С/Вт/м²);
• ΔT – разность температуры на улице и в здании (°С);
• q — количество теплопотери на квадратный метр поверхности ограждающих конструкций (Вт/м²).

При определении сопротивления теплопередаче R многослойных конструкций, показатели сопротивления теплопередаче каждого слоя суммируются. В данном расчете учитывается средняя температура на улице самой холодной недели за год, в справочных источниках указывается сопротивление теплопередаче исходя из этих условий. Например, сопротивление теплопередаче материалов при ΔT = 50°С (Тснаружи = –30°С, Твнутри = 20°С).

При определении теплопроводных свойств окон учитывается:

1. Сопротивление теплопередаче материалов оконных конструкций и их теплопотери при ΔT = 50°С. толщина стекла (мм).
2. Толщина зазора между стеклами в мм.
3. Вид газа, заполняющего зазор: воздух или аргон.
4. Наличие прозрачного теплозащитного покрытия.

Распространенной ошибкой является мнение, что теплопотери можно компенсировать, выбрав котел большей мощности. На самом деле, разумнее максимально предотвратить нежелательные теплопотери за счет теплоизоляции окон, крыши, дверей, чем ежемесячно переплачивать за газ или электроэнергию. Одни только стеклопакеты сокращают потерю тепла примерно в 2 раза, что позволяет сэкономить 800 кВт/ч электроэнергии в месяц. Более точно теплопотери вычисляют методом пропорции.

Формула №2 для определения сопротивления теплопередаче конструкций из комбинированных материалов: R2 = R1хΔT2/ΔT1

R1 — теплопотери при разности температуры ΔT1 = 50°С;

R2 — теплопотери при разности температуры ΔT2 в соответствии с конкретными данными.

Пример расчета теплопотери стены:

• Толщина стены 20 см,
• Материал стены — сруб из бруса. В справочнике материалов находят значение сопротивления теплопередаче R. Для бруса R=0,806 м²×°С/Вт.

Разница температур ΔT равняется 50°С. Подставив значения в формулу №1:

R = ΔT/q, получают значение теплопотери для 1м² 50/0,806 = 62 Вт/м².

Точно также определяют теплопотери и для всех других материалов. Чем больше разность температуры на улице и внутри здания ΔT, тем выше теплопотери.

В большинстве строительных справочников для удобства расчета приводятся готовые показатели теплопотери различных типов строительных конструкций при отдельных значениях температуры воздуха в зимний период.

Например, теплопотери угловых помещений, где оказывает влияние завихрение воздуха, и не угловых, а также помещения на верхних и нижних этажах, которые также отличаются по степени обогрева.

Пример: расчет теплопотерь угловой комнаты, расположенной на первом этаже

1. Исходные параметры комнаты:

• размеры и площадь — 10.0 м х 6.4 м, S= 64.0 м²;
• высота потолка — 2.7 м;
• количество наружных стен – 2;
• материал и толщина наружных стен — кладка в 3 кирпича (76 см);
• количество окон с двойным остеклением – 4;
• размеры окон: высота — 1.8 м, ширина — 1.2 м;
• пол — деревянный утепленный;
• перекрытия: внизу — подвал, наверху – чердачное помещение;
• предполагаемая температура в комнате +20°С;
• расчетная температура на улице -30°С.

Расчетные действия:

2. Сначала вычисляют площади поверхностей, теряющих тепло.

Площадь наружных стен без учета окон (Sстен): (6.4+10)х2.7 – 4х1.2х1.8 = 35.64 м². Площадь окон (Sокон): 4х1.2х1.8 = 8.64 м². Площадь потолка (Sпотолка): 10.0х6.4 = 64.0 м².

Площадь пола (Sпола): 10.0х6.4 = 64.0 м².

Показатели площади внутренних перегородок и дверей в данном расчете отсутствуют, так через них не происходит потеря тепла.

3. Определяют сопротивление теплопередаче для стены из кирпича:

R = ΔT/q, где ΔT=50, а q кирпичной стены = 0.592

Таким образом, R=50/0.592, и составляет 84,46 м²×°C⁄Вт.

• Qстен=35,64х84,46 = 2956.1 Вт,
• Qокон = 8.64х135 = 1166.4 Вт,
• Qпола = 64×26 = 1664.0 Вт,
• Qпотолка = 64х35 = 2240.0 Вт.

Итого: сумма теплопотерь комнаты площадью 64 кв.м. Qсумма=8026.5 Вт.

В данном примере наибольшие теплопотери приходятся на стены, в меньшей степени на потолок, пол, окна. Результат расчета отражает тепловые потери комнаты в сильные морозы при температуре -30 C°. Чем выше температура воздуха на улице, тем меньше утечка тепла из помещения.

Расчет мощности газового котла отопления

Газовый котел для автономного отопления частного дома пользуется заслуженной популярностью. Такая система удобна, доступна и эффективна. А если дом находится отдаленно от центральных теплосетей, то просто и нет другой альтернативы. Бытовые газовые котлы в большинстве случаев являются наиболее оптимальным вариантом системы обогрева благодаря таким бесспорным преимуществам как: простота и безопасность эксплуатации; отсутствие необходимости в отведении места для хранения топлива, низкая цена топлива, экономичность.

Очень важно при покупке газового котла правильно выбрать подходящую мощность. Если мощность превышает реальные потребности здания в тепле, затраты на отопление будут избыточными. С другой стороны, оборудование с низкой производительностью не способно обеспечить достаточный обогрев помещения. Самый элементарный расчет мощности газового котла по площади: 1 кВт на каждые 10 кв.м. Но такие результаты весьма приблизительны. Чтобы выполнить более точный расчет мощности газового котла, учитывают целый ряд факторов:

• климатические условия региона;
• габариты отапливаемого помещения;
• степень теплоизоляции дома;
• вероятные теплопотери здания;
• количество тепла для подогрева воды;
• количество энергии для нагрева воздуха в системе принудительной вентиляции.

Как правило, при расчетах используют специальный софт: для резервной мощности газового котла добавляют примерно 20% на случай сильного похолодания, понижения давления газа в системе или других непредвиденных ситуаций. Современные отопительные приборы оснащены автоматическим устройством, регулирующим потребление газа. Это удобно, так как избавляет от перерасхода топлива и ненужных затрат.

Многие ошибочно считают расчет мощности котла отопления излишней формальностью, и что можно просто купить газовый котел с высокой мощностью. На самом деле, необоснованное превышение мощности обогревательного оборудования может вызвать необходимость приобретения комплектующих, а значит, повышенные расходы на ремонт системы, снижение функциональной эффективности котла, перебои в работе автоматического устройства, быстрый износ элементов, появление конденсата в дымоходе и другие негативные последствия.

Расчет мощности котла и правильный подбор обогревательного оборудования будут способствовать увеличению срока его эксплуатации. При выборе газового или другого котла, требуется внимательно изучать сопроводительную документацию. В инструкции котла отопления указывается номинальная мощность, которая вырабатывается при номинальном давлении природного газа 13-20 мбар. Снижение давления в магистрали приведет к тому, что котел мощностью, к примеру, 30 кВт потеряет треть своей мощности. В таком случае котел сможет эффективно обогреть дом площадью всего лишь 200 кв.м, вместо расчетных 300.

Формула требуемой мощности газового котла для зданий по типовому проекту: М К = SхУМ К /10

• S – общая площадь отапливаемого помещения (кв.м);
• УМ К – удельная мощность котла в расчете на каждые 10 кв.м поверхности. Удельная мощность котла зависит от климатических условий и составляет: 0,7-0,9 кВт для южных регионов; 1,0-1,2 кВт для областей средней полосы; 1,5-2,0 для северных районов.

Пример: согласно формулы расчетная мощность котла отопления для дома площадью 200 кв.м, расположенного в зоне умеренного климата, составит: 200Х1,1/10=22 кВт.

Следует помнить, что данная формула используется для вычисления мощности котла, при условии использования его только для отопления дома. Если планируется монтаж двухконтурной системы с целью нагрева воды для бытовых нужд, то дополнительно увеличивают мощность отопительного оборудования на 25%.

Чтобы правильно выполнить расчет мощности газового котла отопления для дома с нестандартной планировкой по индивидуальному заказу, пользуются другой формулой.

Формула расчета мощности газового котла для зданий по индивидуальному проекту: М К = QтхКзап,

• М К – расчетная мощность котла (кВт);
• Qт – прогнозируемые тепловые потери (кВт); Кзап – коэффициент запаса, равный 1,15-1,2, (15-20%).

Величина прогнозируемых теплопотерь строения определяется по формуле:

Qт = VхРtхk/860

• V - объем отапливаемого помещения (куб.м);
• Рt - разность уличной и внутренней температуры (С);
• k - коэффициент рассеивания.

Величина коэффициента рассеивания зависит от типа строительного сооружения и степени его теплоизоляции. Для зданий в виде простых строений из дерева или гофрированного железа без теплоизоляции, используется коэффициент рассеивания 3,0-4,0.

Если стены здания с одинарной кирпичной кладкой, стандартные окна и крыша, низкая теплоизоляция, то коэффициент рассеивания равняется 2,0-2,9.

Для домов среднего уровня теплозащиты, со стенами двойной кирпичной кладки, обычной крышей и небольшим количеством окон берется коэффициент рассеивания 1,0-1,9. Для домов с высокой степенью теплозащиты, хорошо утепленным полом, крышей, стенами и пластиковыми окнами с двойными стеклопакетами применяют коэффициент рассеивания 0,6-0,9.

Расчетная мощность отопительного котла для компактных зданий с качественной теплоизоляцией может оказаться совсем небольшой. Возможна ситуация, что в продаже просто не окажется подходящего газового котла с требуемыми характеристиками. В таком случае приобретают оборудование, мощность которого немного превышает расчетную величину. Многие современные модификации газовых котлов оснащены устройствами автоматического регулирования обогрева, которые позволяют выровнять разницу.

Расчет мощности газового котла при помощи программы-калькулятора

Для удобства клиентов производители газовых котлов размещают специальные сервисы на своих веб-ресурсах, что позволяет легко и быстро вычислить расчетную мощность котла. Для этого достаточно ввести в программу-калькулятор следующие данные:

• температура, которую предполагается поддерживать в помещении;
• средняя уличная температура за самую холодную неделю в течение года;
• необходимость в ГВС;
• наличие или отсутствие принудительной вентиляционной системы;
• количество этажей в доме;
• высота потолков;
• описание перекрытий;
• размеры наружных стен: толщина и длина каждой из них;
• описание материалов, из которых выполнены стены;
• количество и размеры окон;
• описание типа окон: число камер, толщина стекла, теплозащитная пленка, вид газа в зазорах.

После заполнения всех полей нажимают кнопку «Выполнить расчет», и программа выдаст требуемую расчетную мощность котла.

Для еще большего удобства предлагаются варианты готовых расчетов мощности котлов различного типа, наглядно представленных в таблицах. Следует учитывать, что для сложных строений эти способы расчета могут не подойти. Например, наличие в здании помещений потолков разной высоты, системы теплого пола, сооружений, требующих дополнительного обогрева (бассейн, оранжерея, сауна). Все эти условия следует обязательно учитывать при проектировании. При любой дополнительной нагрузке на отопительную систему требуется увеличение мощности котла.

Самый оптимальный расчет мощности отопительной системы смогут подготовить только специалисты, инженеры-теплотехники.

Расчет мощности твердотопливного котла

Твердотопливные котлы в последнее время применяются значительно реже электрических и газовых. Они характеризуются доступностью, возможностью автономного функционирования, экономичночной эксплуатацией, необходимостью места для хранения топлива.

Отличительной особенностью, которую следует учитывать при определении мощности твердотопливного котла, является цикличность получаемой температуры. Суточная температура в отапливаемом помещении колеблется в пределах 5ºС. Если нет возможности отказаться от подобной системы, есть два способа, как поддерживать стабильную температуру в помещении: использование термобаллона и применение водяных теплоаккумуляторов.

Термобаллон служит для регулировки подачи воздуха, что позволяет увеличить время горения и сократить количество топок. Водяные термоаккумуляторы объемом от 2 до 10 м² устанавливаются в системе обогрева, снижают энергозатраты и экономят топливо. Все эти меры способствуют уменьшению требуемой производительности твердотопливного котла для отопления частного дома. Эффект от применения этих мер следует учитывать при определении мощности отопительного оборудования.

Расчет мощности электрического котла отопления

Отопительная система с применением электрокотла характеризуется рядом положительных и отрицательных особенностей: высокая стоимость топлива – электроэнергии, возможные проблемы из-за перебоев электроснабжения в сети, экологичность, простота и удобство управления, компактность оборудования.

Расчет мощности электрокотла отопления при помощи программы-калькулятора

Часто производители отопительной техники размещают на своих сайтах формулы для расчета мощности котла или даже калькуляторы, позволяющие учесть сразу несколько определяющих факторов и сделать максимально точный расчет.

Для расчета на калькуляторе, как правило, требуется следующая информация:

1. Планируемая температура в помещении.
2. Среднее значение температуры на улице самой холодной недели в году.
3. Потребность в ГВС.
4. Наличие вентиляционной системы.
5. Количество этажей.
6. Высота потолка.
7. Перекрытие верхнее и нижнее.
8. Материал. наружных стен.
9. Длина и толщина наружных стен.
10. Количество, тип и размеры окон.
11. Толщина стекла. Величина зазора между стеклами с воздухом или аргоном. Наличие на стекле теплозащитного прозрачного покрытия.

Следует учитывать, что в действительности удельная мощность отопительной системы увеличивается до значения 127 Вт/м 2 при небольшой площади дома (100-150 м 2) и снижается до 85-80 Вт/м 2 для домов площадью 400-500 м 2 , что не соответствует принятому стандартному значению 100 Вт/м 2 , которое обычно рекомендуется для подбора оборудования.

Это вызвано тем, что в домах с небольшой площадью неэффективно расходуется тепло. С увеличением общей площади в доме появляется больше помещений, смежных с отапливаемыми, а также без наружных стен и расположенных в глубине дома. Вследствие этого, удельные теплопотери дома несколько снижаются.

Как рассчитать мощность жидкотопливного котла

Отопительные жидкотопливные котлы имеют как достоинства, так и недостатки: они удобны в эксплуатации, но неэкологочичны, требуют дополнительного пространства для хранения топлива, отличаются повышенной пожароопасностью, имеют довольно высокую стоимость.

Расчет мощности жидкотопливного котла производится аналогично газовому и электрическому. Чем больше будет учтено факторов, влияющих на эффективность обогревательной системы, тем точнее получится расчет, что в свою очередь позволит сделать оптимальный выбор оборудования.

Качество отопления прежде всего зависит от правильного выбора типа обогревательной системы и от точности расчета необходимой производительности котла отопления. Ошибки при проектировании неизбежно приведут к негативным последствиям. Поэтому очень важно перед покупкой отопительного оборудования и монтажом системы собрать полную информацию, выполнить тщательные расчеты и планирование.