Как определить тепловую мощность котла. Правила расчета мощности котла для отопления частного дома. Что влияет на расчетную мощность

В процессе планирования отопительной системы для дома, дачи или производственного помещения возникает вполне закономерный вопрос: как подобрать котел по площади? Чтобы сделать это правильно, нужно учесть следующее:

• Если дом утеплён в соответствии со всеми нормативами и требованиями и имеет потолки до 3м, то ориентировочно мощность котла определяется из расчёта 1КВт на 10м² площади, которую предполагается отапливать.
• Если дом утеплён плохо, или в качестве обогреваемых помещений выступают застеклённые веранды, неутеплённые мансарды и т.п., то мощность котла должна быть ещё больше.
• Если котёл будет использоваться не только для отопления, но и для горячего водоснабжения, то требуемая мощность увеличивается на 20-50%.

Неспециалист может определить нужную мощность котла только приблизительно, потому что в более сложную формулу включаются ещё несколько различных показателей (толщина стен, количество, тип и размеры окон и др.). Окончательный расчёт должен делать профессионал, способный правильно осуществить подбор котла по площади. (См. также: )

Формула для расчёта мощности котла

Почему разговор ведётся в первую очередь о мощности отопительного котла? Просто потому что это - практически главный параметр его работы. Причём независимо от того, какой именно тип топлива будет использоваться (газовый ли это котёл, жидкотопливный, твердотопливный или электрический), именно по мощности определяется то, подходит ли он для обогрева и ГВС вашего дома. Будет ли во всех помещениях поддерживаться комфортный температурный режим в зимний сезон или в весенне-осенний прохладный период. Если мощность слишком велика, котёл не сможет выйти на оптимальный для себя режим работы и придётся просто-напросто переплачивать за излишек топлива/энергии для него.

Рассмотрим формулу, которую используют, когда делают подбор котла по площади.

Параметрами, определяющими тепловую мощность, являются:

• площадь помещения, которое планируется отапливать (S);
• удельная мощность котла на 10м² обогреваемого помещения, уже примерно установленная для разных регионов с учётом климатических условий каждого (Wуд.). Для Москвы и Подмосковья Wуд. = 1,5 кВт. Для районов Севера Wуд. = от 1,5 до 2,0 кВт. Для районов Юга Wуд. = от 0,7 до 0,9 кВт.

Так можно решить вопрос с тем, как подобрать котел по площади. Эта формула считается упрощённым вариантом, хотя, в принципе, показывает правильные результаты. Основное её преимущество - простота. Но у неё есть и минусы. Она может не подойти для расчёта мощности в более сложных случаях (например, как было указано выше, если вместе с домом предполагается отапливать и ещё что-нибудь вроде большой застеклённой веранды).

Двухконтурные котлы для домов площадью до 200 м²

Газовые двухконтурные котлы призваны обеспечивать как отопление дома, так и горячее водоснабжение. В приведённом примере по расчёту мощности котла для дома в 80м² полученный результат в 9,6кВт - лишь примерная цифра. Таблица рекомендует приобрести для такой площади оборудование мощностью не менее 25кВт (например, такой, как котлы Протерм Гепард). Иначе зимой, когда на улице морозы до минус 25°С и отопительная система полностью загружена, кто-то из ваших близких не сможет принять тёплый душ, в то время как вы, например, моете посуду.

Поэтому если по вашим расчётам необходимо приобрести котёл, допустим, 14кВт мощностью, а в магазинах и на рынке вы видите только котлы, у которых этот показатель начинается с цифры 18, берите более мощный (на порядок, больше не надо), и даже не раздумывайте. Автоматика (ведь ею снабжены почти все марки современных котлов) сама подстроится под нужды помещения. Помните только, что запас мощности не должен составлять более 25%.

Предназначенные для использования в частных жилых домах, квартирах и дачах, котлы Протерм Гепард очень удобны в обслуживании, снабжены дисплеем, на котором отражена вся информация о работе котла в настоящий момент. Некоторые модели можно устанавливать в помещениях, где совсем нет дымохода. Всё это позволяет отнести их к разряду отопительного оборудования повышенной комфортности.

Двухконтурные котлы для домов площадью до 300 м²

Он прекрасно выдерживает не только перепады температуры на улице, но и скачки напряжения, что тоже характерно для России. Внезапно упавшее давление воды или газа ему тоже не страшны. Такой котёл работает без поломок и сбоев очень долго благодаря высокому качеству всех комплектующих. Кроме того, у него очень приятная цена, поэтому навесной котел Навьен - один из лучших вариантов для загородных коттеджей.

Отопительные котлы для помещений до 1 тыс. м²

Для отопления зданий большой площади часто используются твердотопливные котлы с механическими топками и со шкафом управления. Они очень быстро нагревают помещение, что немаловажно. Если внезапно происходит сбой в подаче электроэнергии или температура воды и её давление отклоняются от допустимых норм, срабатывает автоматика безопасности, которая входит в состав топок и подача топлива прекращается. К такому оборудованию относится котел Братск М. Он работает на сортированном буром и каменном углях. Размеры кусков не должны превышать 100 мм. Чугунные секции котла должны быть установлены на основании из кирпичей. Один из безусловных плюсов в удобстве его обслуживания то, что во время возможных аварийных ситуаций после отключения подачи топлива автоматически включается сигнализация. Всё это делает котел Братск М удобным и безопасным в эксплуатации.

КПД отопительных котлов

Что такое вообще КПД котла? Это разница между количеством тепла в топливе и тем количеством тепла, что было передано воде (теплоносителю). Формула, с помощью которой можно сделать расчет КПД котла выглядит так: КПД = 100 - q2 - q3 - q4 -q5 - q6 (значения q - это тепловые потери).

Прежде чем рассчитывать КПД, нужно измерить температуру уходящего газа специальным термометром на газоходе котла. Разделить полученную величину на 15, прибавить 2, прибавить 3, прибавить 2. Все эти цифры - ориентировочны и обозначают те самые тепловые потери.

Пример: температура газов на выходе - 330°С

330/15 + 2 + 3 + 2 = 29 %

Итого: КПД котла составляет 71%

Конечно, для определения эффективности работы отопительного прибора, в первую очередь производится расчет КПД котла. Но этот коэффициент не считается определяющим при оценке работы всей системы.

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.

Грамотный выбор котла позволит сохранить комфортную температуру воздуха в помещении в зимнее время года. Большой выбор приборов позволяет наиболее точно подобрать нужную модель в зависимости от требуемых параметров. Но для того, чтобы обеспечить в доме тепло и при этом не допустить лишних затрат ресурсов, необходимо знать, как проводить расчет мощности газового котла для отопления частного дома.

Газовый котел напольного типа обладает большей мощзностью

Главные характеристики, влияющие на мощность котла

Показатель мощности котла является основной характеристикой, однако проводиться расчет может по разным формулам, в зависимости от конфигурации прибора и других параметров. К примеру, при подробном расчете могут учитывать высота здания, его энергоэффективность.

Разновидности моделей котлов

Котлы можно разделить на два типа в зависимости от целей применения:

Одноконтурные – используются только для обогрева;

Двухконтурные – применяются для отопления, а также в системах горячего водоснабжения.

Агрегаты с одним контуром имеют простое строение, состоят из горелки и единственного теплообменника.

В двухконтурных системах в первую очередь обеспечивается функция подогрева воды. При использовании горячего водоснабжения обогрев автоматически отключается на время использования горячей воды, чтобы система не перегружалась. Преимуществом двухконтурной системы является её компактность. Такой обогревательный комплекс занимает гораздо меньше места, чем если бы системы обеспечения горячей водой и отопительная применялись по отдельности.

Часто разделяют модели котлов по способу размещения.

Устанавливать котлы в зависимости от их типа можно по-разному. Можно подобрать модель с настенным креплением или устанавливаемую на пол. Всё зависит от предпочтений хозяина дома, вместимости и функциональности помещения, в котором будет располагаться котёл. На способ установки котла влияет также и его мощность. К примеру, напольные котлы обладают большей мощностью по сравнению с настенными моделями.

Помимо принципиальных различий по целям применения и способам размещения газовые котлы отличаются еще и по способам управления. Существуют модели с электронным и механическим управлением. Электронные системы могут работать только в домах с постоянным доступом к электросети.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу утепления домов . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Типовые расчеты мощности приборов

Не существует единого алгоритма для расчетов как одно, так и двухконтурных котлов – каждую из систем требуется подбирать отдельно.

Формула для типового проекта

При подсчёте требуемой мощности для обогрева дома, построенного по типовому проекту, то есть с высотой помещений не более 3 метров не учитывается объём помещений, а показатель мощности вычисляют следующим образом:

Определяют удельную тепловую мощность: Ум = 1 кВт/10 м 2 ;

Рм = Ум * П * Кр, где

П – величина, равная сумме площадей отапливаемых помещений,

Кр – поправочный коэффициент, который берётся в соответствии с климатической зоной, в которой расположена постройка.

Некоторые значения коэффициента для различных регионов России:

Южные – 0,9;

Расположенные в средней полосе – 1,2;

Северные – 2,0.

Для Московской области берут значение коэффициента, равное 1,5.

Данная методика не отражает главных факторов, влияющих на микроклимат в доме, и лишь приблизительно показывает, как рассчитать мощность газового котла для частного дома.

Некоторые производители выпускают памятки-рекомендации, но для точных расчетов все-таки рекомендуют обращаться к специалистам

Пример расчёта для одноконтурного прибора устанавливаемого в помещении с площадью 100 м 2 , расположенном на территории Московской области:

Рм = 1/10 * 100 * 1,5 = 15 (кВт)

Расчеты для двухконтурных приборов

Двухконтурные приборы имеют следующий принцип действия. Для отопления вода нагревается и поступает по отопительной системе в радиаторы, которые отдают тепло окружающей среде, таким образом нагревая помещения и охлаждаясь. При охлаждении вода поступает обратно для нагрева. Таким образом, вода циркулирует по контуру отопительной системы, и проходит циклы нагрева и передачи в радиаторы. В момент, когда температура окружающей сред становится равной заданной, котел переходит на некоторое время в режим ожидания, т.е. временно перестает нагревать воду, после заново начинает нагрев.

Для бытовых нужд котел нагревает воду и подает её в краны, а не в отопительную систему.

При вычислении мощности прибора с двумя контурами обычно к полученной мощности прибавляют ещё 20% от расчетной величины.

Пример расчёта для двухконтурного прибора, который устанавливается в помещении с площадью 100м 2 ; коэффициент взят для Московской области:

Р м = 1/10 * 100 * 1,5 = 15 (кВт)

Р итоговая = 15 + 15*20% = 18 (кВт)

Дополнительные факторы, учитываемые при установке котла

В строительстве существует также понятие энергоэффективности здания, то есть того, сколько постройка отдает тепла окружающей среде.

Одним из показателей теплообмена является коэффициент рассеивания (Кр). Эта величина является константой, т.е. постоянной и не изменяется при расчетах уровня теплообмена конструкций, изготовленных из одинаковых материалов.

Надо учитывать не только мощность котла, но и возможные теплопотери самого здания

Для расчётов берётся коэффициент, который в зависимости от здания может быть равен разным величинам и применение которого поможет понять, как рассчитать мощность газового котла для дома более точно:

Самый низкий уровень теплообмена, соответствующий величине К р от 0,6 до 0,9, присваивается зданиям, выполненным из современных материалов, с утепленными полом, стенами и крышей;

К р равен от 1,0 до 1,9, если наружные стены здания утеплены, проведено утепление крыши;

К р равен от 2,0 до 2,9 в домах без утепления, к примеру, кирпичных с одинарной кладкой;

К р равен от 3,0 до 4,0 в неутеплённых помещениях, в которых низкий уровень теплоизоляции.

Уровень теплопотерь Q т рассчитывается в соответствии с формулой:

Q т = V * Р t * k / 860, где

V – это объем помещения,

P t – р азница температур, вычисляемая путем вычета минимальной возможной температуры воздуха в регионе из желаемой температуры помещения,

к – коэффициент запаса.

Мощность котла при учете коэффициента рассеивания вычисляют путем умножения вычисленного уровня теплопотерь на коэффициент запаса (обычно от 15% до 20%, тогда умножать необходимо на 1,15 и 1,20 соответственно)

Данная методика позволяет более точно определить производительность и, следовательно, максимально качественно подойти к вопросу выбора котла.

Что будет, если неправильно рассчитать требуемую мощность

Выбирать котел стоит все-таки такой, чтобы он соответствовал мощности, которая требуется для обогрева здания. Это будет наиболее оптимальным вариантом, так как в первую очередь покупка несоответствующего по уровню мощности котла может привести к двум типам проблем:

Маломощный котел будет всегда работать на пределе, пытаясь отопить помещение до заданной температуры, и может быстро выйти из строя;

Прибор с чрезмерно высоким уровнем мощности стоит дороже и даже в экономичном режиме потребляет больше газа, чем менее мощное устройство.

Калькулятор для расчета мощности котла

Тем, кто не любит заниматься подсчётами, пусть даже и не очень сложными, поможет провести расчет котла для отопления дома, специальный калькулятор – бесплатное онлайн приложение.

Интерфейс онлайн калькулятора расчета мощности котла

Как правило, сервис по расчету требует заполнить все поля, что поможет наиболее точно сделать расчеты, включающие мощность прибора и теплоизоляцию дома.

Для получения итогового результата потребуется также ввести общую площадь, которой будет требоваться обогрев.

Далее следует заполнить информацию о типе остекления, уровне теплоизоляции стен, полов и потолков. В качестве дополнительных параметров учитываются также высоту, на которой расположен потолок в помещении, вводят сведения о количестве стен, взаимодействующих с улицей. Учитывают этажность здания, наличие сооружений поверх дома.

После ввода необходимых полей кнопка выполнения расчетов становится «активной» и можно получить расчет кликнув мышью по соответствующей клавише. Для проверки полученной информации можно воспользоваться формулами расчета.

Видео описание

Наглядно про расчет мощности газового котла смотрите в видеоролике:

Преимущества использования газовых котлов

Газовое оборудование обладает рядом преимуществ и недостатков. К плюсам можно отнести:

возможность частичной автоматизации процесса работы котла;

в отличие от других источников энергии, природный газ обладает невысокой стоимостью;

приборы не требуют частого обслуживания.

К недостаткам газовых систем относят высокую взрывоопасность газа, однако при правильном хранении газовых баллонов, своевременном проведении технического обслуживания, этот риск минимален.

На нашем сайте Вы можете ознакомиться со строительными компаниями , которые предлагают услуги по подключению электрического и газового оборудования. Напрямую с представителями можно пообщаться на выставке домов «Малоэтажная Страна».

Заключение

Несмотря на кажущуюся простоту расчетов, надо помнить, что газовое оборудование должны подбирать и устанавливать профессионалы. В таком случае вы получите безотказное устройство, которое будет исправно работать долгие годы.

Как выполнить расчет мощности газового котла при заданных параметрах отапливаемого помещения? Мне известны, как минимум три разных способа, дающих разный уровень достоверности результатов, и сегодня мы познакомимся с каждым из них.

Общая информация

Почему мы рассчитываем параметры именно для газового отопления?

Дело в том, что газ является самым экономичным (и, соответственно, самым популярным) источником тепла. Киловатт-час тепловой энергии, полученной при его сгорании, обходится потребителю в 50-70 копеек.

Для сравнения - цена киловатт-часа тепла для других энергоносителей:

• Твердое топливо - 1,1-1,6 рубля за киловатт-час;
• Дизтопливо - 3,5 р./кВт·ч;
• Электроэнергия - 5 р./кВт·ч.

Кроме экономичности, газовое оборудование привлекает удобством использования. Котел требует обслуживания не чаще раза в год, не нуждается в растопках, чистке зольника и пополнении запаса топлива. Приборы с электронным розжигом работают с выносными термостатами и способны автоматически поддерживать постоянную температуру в доме вне зависимости от погоды.

Отличается ли расчет газового котла для дома от расчета твердотопливного, жидкотопливного или электрического котла?

В общем случае - нет. Любой источник тепла должен компенсировать теплопотери через пол, стены, окна и потолок здания. Его тепловая мощность никак не связана с используемым энергоносителем.

В случае двухконтурного котла, снабжающего дом горячей водой для хознужд, нам нужен резерв мощности для ее нагрева. Избыточная мощность обеспечит одновременный расход воды в системе ГВС и нагрев теплоносителя на отоплении.

Методы расчетов

Схема 1: по площади

Нам поможет в этом нормативная документация полувековой давности. Согласно советским СНиП, отопление должно проектироваться из расчета 100 ватт тепла на квадрат отапливаемого помещения.

Давайте, для примера выполним расчет мощности для дома размером 6х8 метров:

1. Площадь дома равна произведению его габаритных размеров. 6х8х48 м2;
2. При удельной мощности 100 Вт/м2 полная мощность котла должна быть равна 48х100=4800 ватт, или 4,8 кВт.

Выбор мощности котла по площади отапливаемого помещения прост, понятен и… в большинстве случаев дает неверный результат.

Потому, что он пренебрегает рядом важных факторов, влияющих на реальные теплопотери:

• Количеством окон и дверей . Через остекление и дверные проемы теряется больше тепла, чем через капитальную стену;
• Высотой потолков . В многоквартирных домах советской постройки она была стандартной - 2,5 метра с минимальной погрешностью. А вот в современных коттеджах можно встретить потолки высотой в 3, 4 и более метров. Чем выше потолок, тем больше отапливаемый объем;

• Климатической зоной . При неизменном качестве теплоизоляции теплопотери прямо пропорциональны разности внутренней и уличной температур.

В многоквартирном доме на теплопотери влияет расположение жилого помещения относительно внешних стен: торцевые и угловые комнаты теряют больше тепла. Однако в типичном коттедже все комнаты имеют общие стены с улицей, поэтому соответствующий коэффициент поправки закладывается в базовое значение тепловой мощности.

Схема 2: по объему с учетом дополнительных факторов

Как выполнить своими руками расчет газового котла для отопления частного дома с учетом всех упомянутых мной факторов?

Первое и основное: в расчете мы учитываем не площадь дома, а его объем, то есть произведение площади на высоту потолков.

• Базовое значение мощности котла на один кубометр отапливаемого объема - 60 ватт;
• Окно увеличивает теплопотери на 100 ватт;
• Дверь прибавляет 200 Вт;
• Теплопотери умножаются на региональный коэффициент . Он определяется средней температурой наиболее холодного месяца:

Изображение	Коэффициент и климатическая зона
	0,6-0,9 - для регионов со средней температурой января около 0 °С (Краснодарский край, Крым).
	1,2-1,3 - для средней температуры самого холодного месяца в -15-20 °С (Московская и Ленинградская области).
	1,5-1,6 - для областей со средней январской температурой в -25-30 °С (Новосибирская область, Хабаровский край).
	2 - для -40 и ниже (Чукотка, Якутия).

Давайте снова рассчитаем мощность котла для нашего дома размером 6х8 метров, уточнив несколько дополнительных параметров:

• Расположение дома - город Севастополь (средняя температура января - +3 градуса по шкале Цельсия);
• Количество окон - 5. На улицу ведет одна дверь;
• Высота потолка - 3,2 метра.

1. Объем дома (с внешними стенами) равен произведению трех его габаритов: 6х8х3,2=153,6 кубометра;

1. Базовая мощность для этого объема - 153,6х60=9216 Вт;
2. С учетом окон и дверей она увеличится на 5х100+200=700 ватт. 9216+700=9916;
3. Региональный коэффициент для теплого климата Крыма мы возьмем равным 0,6.

9916*0,6=6000 (с округлением) ватт.

Как видите, усложненная схема расчета дала результат, заметно отличающийся от предыдущего. Насколько он точен?

Расчет даст достоверный результат для дома, качество утепления которого примерно соответствует качеству утепления домов советской постройки. В основе схемы - все те же 100 ватт на квадрат площади, пересчитанные с учетом стандартной высоты потолков в 2,5 метра в 40 Вт/м3 и умноженные на коэффициент 1,5 для компенсации теплопотерь частного дома через крышу и пол.

Как определить потребность в тепле дома с нестандартным утеплением?

Схема 3: по объему с учетом качества утепления

Самая универсальная формула расчета тепловой мощности котла имеет вид Q=V*Dt*k/860.

В этой формуле:

• Q - теплопотери дома в киловаттах;
• V -объем, который предстоит отапливать котлу, в кубометрах;
• Dt - расчетная дельта температуры между отапливаемым помещением и воздухом за внешними стенами;
• k - коэффициент рассеивания, определяющийся качеством утепления дома.

Как подобрать коэффициент k?

Выберите его значение для ваших условий, руководствуясь следующей таблицей:

Изображение	Значение коэффициента и описание постройки
	3-4 - постройка без утепления (склад из профлиста, щитовой дом со стенами из досок в один слой)
	2,0-2,9 - стены из бруса толщиной 10 см или из кирпича толщиной 25 см, деревянные рамы, одиночное остекление
	1,0-1,9 - кирпичные стены толщиной 50 см, двойные стеклопакеты в окнах
	0,6-0,9 - фасад, утепленный пенопластом или минватой, пластиковые окна с тройными или энергосберегающими стеклопакетами

Как выбрать значение расчетной уличной температуры? В расчетах принято использовать температуру наиболее холодной пятидневки зимы для данного региона. Редкие экстремальные заморозки не учитываются: при падении столбика термометра ниже привычных отметок можно задействовать вспомогательные источники тепла (обогреватели, тепловентиляторы и т.д.).

Где взять соответствующую информацию? Инструкция вполне предсказуема: нужные данные найдутся в СНиП 23-01-99, нормативном документе, посвященном строительной климатологии.

Для удобства читателей я приведу здесь небольшую выдержку из текста СНиП.

Давайте вернемся к нашему примеру с домом в Севастополе, очередной раз уточнив несколько деталей:

• Остекление окон - одиночное, в деревянных крупнощелевых рамах;
• Материал стен - бут, толщиной около полуметра.

Приступим к расчетам.

1. За расчетную внутреннюю температуру мы примем соответствующие санитарным нормам +20°С. С учетом данных из приведенной выше таблицы параметр Dt будет равен 20 — -11 = 31 градус;
2. Коэффициент рассеивания примем равным 2,0: у бутовых стен теплопроводность куда выше, чем у кирпичных;

1. Объем дома мы вычислили ранее. Он равен 153,6 куба;
2. Подставим значения переменных в нашу формулу. Q=153,6х31*2/860=11 кВт.

Как видите, поправка на значительные теплопотери увеличила расчетную мощность газового котла почти вдвое.

Два контура

Очень просто: на работу второго проточного в проект закладывается 20-процентный запас. В нашем случае требуемая мощность составит 11х1,2=13,2 кВт.

Выполняя ремонтные работы, которые связаны с заменой отопительного оборудования, либо занимаясь проектировкой системы отопления нового дома, необходимо уметь рассчитать тепловую мощность для запланированной системы отопления. Именно такой расчёт даст возможность принять решение, которое сможет обеспечить оптимальный, эффективный и экономный обогрев всего жилья. Как рассчитать мощность газового котла, и какой объем информации для этого нужен, указано в этом обзоре .

ТМК - Что это за показатель и как с ним работать

Однако само по себе это значение не даёт никакого представления о том, какая площадь помещений может быть обогрета при помощи данного котла. Также не ясно, как на расход тепла повлияют внешние факторы, и какое количество тепла уйдёт на покрытие объективных теплопотерь в каждом конкретном случае.

Учёт всех обстоятельств, при которых будет работать отопительная система, даст возможность определить, какая тепловая мощность должна быть передана на внешние приборы, чтобы обеспечить необходимое хозяевам тепло в доме.

Начинать расчет необходимо с самого простого.

Расчет необходимой тепловой мощности по площади

Предварительные данные о необходимой мощности газового котла можно получить, сделав несложный расчёт мощности газового котла по площади по формуле:

Мощность котла = Отапливаемая площадь (кв.м.) х Удельная мощность котла / 10

Удельная мощность газового котла (УМК) - величина, рассчитанная для каждого региона России, которая составляет:

Полученная МК актуальна для одноконтурных котлов, которые обеспечивают только обогрев.

Таким образом, если необходимо в Подмосковье обогреть жилой дом в 100 кв.м., то расчёт газового котла по площади дома будет выглядеть следующим образом:

100×1,5/10 = 15 кВт

Но не стоит спешить подыскивать газовые котлы пятнадцативаттники. Необходимо определить источники теплопотерь и суммарную теплопотерю здания или квартиры. Строительными нормами определено, что теплопотери происходят через все ограждения помещений (стены, окна, двери, потолки, полы).

Общая формула для определения теплопотерь для ограждающих конструкций

Коэффициент теплопотерь = коэффициент теплопередачи ограждения, умноженный на общую площадь ограждения и на разность внутренней температуры помещения и наружной температуры окружающей среды.

1. Все коэффициенты теплопотерь и теплопередачи измеряются в Вт/(м.кв*С).
2. Площадь ограждающих конструкций рассчитывается по проекту.
3. Максимально низкие показатели температуры окружающей среды для определённого региона публикуются в информационных справочниках.
4. Внутренняя температура определяется по заданию заказчика строительства или ремонтных работ.
5. Определение теплопотерь через стены и потолок - в таблице приведена теплопроводность основных материалов

Чтобы посчитать теплопотери через стены и потолок, необходимо определить коэффициент теплопроводности строительных материалов, из которых состоят эти ограждающие конструкции, и толщину каждого слоя определённого стройматериала.

Для его расчета понадобятся такие показатели:

• а(вн) - коэффициент, который определяет интенсивность передачи тепла от внутреннего воздуха в помещении стенам и потолку. Обычно принимается постоянное значение - 8,7;
• а (нр) - коэффициент, который определяет интенсивность передачи тепла от стен и потолку наружному воздуху. Обычно принимается постоянное значение - 23 (для отапливаемых помещений).
• к - теплопроводность стройматериалов, из которых сделаны стены и потолок;
• д - толщина каждого слоя стройматериалов.

Формула для расчета коэффициента теплопроводности:

Расчёт производится отдельно для стен и отдельно для потолка.

• К(ст) - определенный производителем коэффициент теплопередачи стекла или стеклопакета;
• F(ст) - площадь стекла или стеклопакета;
• К(р) - определенный производителем коэффициент теплопередачи рамы;
• F(р) - площадь рамы;
• Р - периметр стекла.

Расчёт: К(окон) = К(ст)*F(ст)+ К(р)*F(р)+Р/F (окон)

Также рассчитывается коэффициент теплопроводности для дверей. Только вместо значений для материалов, из которых сделаны окна, подставляются значения для материалов, из которых сделаны двери.

Пол без подогрева даёт теплопотери приблизительно в 10%, и расчёт производится по той же формуле, по которой рассчитываются теплопотери стен и потолка. Такая же формула и для расчета коэффициента теплопроводности пола.

Однако есть тонкость в расчёте теплопроводности для каждой зоны пола. Всего зон четыре и располагаются они по направлению движения от наружных стен к центру помещения.

Средние значения теплопотерь для ограждающих конструкций

В среднем теплопотери определяются:

• через окна и двери - до 50% тепла;
• через стены и потолок - 15%;
• через пол - 10%.

Используя весь перечисленный объём информации, можно самостоятельно сделать выводы о состоянии теплоизоляции дома и, в случае необходимости, принять меры по утеплению тех или иных ограждающих конструкций.

Получив сведения о том, сколько выработанного газовым котлом тепла уйдет на теплопотери, необходимо скорректировать показатель, который дал расчёт мощности газового котла отопления от площади. Для этого предварительная мощность котла умножается на коэффициент теплопотерь - 0,75.

Тот, кто не имеет возможности самостоятельно делать сложные расчёты, может воспользоваться калькулятором расчета мощности. Однако перед тем как рассчитать мощность газового котла калькулятором, необходимо произвести замеры строительных конструкций дома (по актуальному техническому плану или непосредственно на объекте, при помощи лазерной линейки).

Выбор мощности котла - видео

Расчёт мощности газового котла в зависимости от оборудования

Нет такого параметра в отопительной системе, который бы не повлиял на определение необходимой тепловой мощности газового котла:

• технические характеристики самого котла и отопительного оборудования;
• использование котла не только для отопления, но и для подогрева воды;
• тип тяги котла;
• тип использования теплоты сгорания топлива.

Всё перечисленное должно быть учтено в процессе поиска ответа на вопрос, как правильно подобрать газовый котел отопления.

Технические характеристики котла и его тепловая мощность:

• чем больше теплообменник котла, тем больше тепловой мощности будет уходить на разогрев теплоносителя;
• в зависимости от того, из чего изготовлен теплообменник - из чугуна, из стали или из меди, необходимо определять режим работы котла, поскольку перечисленные материалы обладают разной инерционностью;
• двухконтурный котёл (предназначенный не только для отопления, но и для подогрева воды) заберёт до 25% тепловой мощности именно на ГВС (горячего водоснабжения);
• если рабочий тип тяги котла - принудительная, то тепловая мощность такого котла выше, чем котла с естественной тягой;
• конденсационный газовый котел производит больше тепла, чем конвекционный, его КПД составляет около 110%, соответственно, потерь номинальной тепловой мощности будет гораздо меньше;
• автоматика котла должна регулировать температуру теплоносителя и, соответственно, поставляемую тепловую мощность.

Расчёт мощности настенного и напольного газового котла

Для небольших жилых помещений или жилых домов можно подобрать настенный газовый котёл. Эти котлы относятся к категории маломощных, но зато они гораздо экономичнее. Кроме того, настенный котёл продаётся со всеми комплектующими: насосом, расширительным баком, измерительными приборами и т. д. Полная комплектация отопительного оборудования обеспечивает наименьшие потери производимого тепла и наибольший показатель КПД.

Оборудование для напольных котлов определяется проектировщиками и приобретается отдельно. При любых просчётах в проекте вся система отопления будет работать со сбоями.

Как подобрать газовый котёл для коттеджа

150*1,5/10=22,5кВт;

Учёт коэффициента теплопотерь можно брать в половину от рассчитанной величины, поскольку для его расчёта брались максимальные показатели;

22,5 к. Вт* 0,3 = 6,75 кВт;

22,5 кВт + 6,75 к. Вт = 29,25 к. Вт - расчётная тепловая мощность газового котла.

Немаловажную роль в расчёте необходимой мощности газового котла играют технические характеристики труб и радиаторов. Чем медленнее остывает теплоноситель, тем больше КПД у всей отопительной системы.