Расчет мощности котла с горячим водоснабжением: простые схемы

Правильный расчет тепловой мощности электрического котла отопления начинается с определения потерь тепла дома.

Зачем рассчитывать мощность котла?

Правильный выбор котла для отопления конкретного помещения — важный этап проектировки всей системы. При этом ориентироваться нужно не только на общий объём помещения, его утепление, количество потребителей (радиаторы, тёплый пол), но и на другие факторы. Неправильный выбор мощности котла может привести к тому, что устройство не сможет в полной мере выполнять свои функции.

Например, не будет прогревать помещение до необходимой температуры. Из-за этого котёл, работающий постоянно, на пределе своих возможностей, быстрее исчерпает свой ресурс. И наоборот, при наличии избытка мощности, котёл отопления справится со своим задачами легко, но стоить такое устройство будет дороже, что приведёт к излишним затратам.

Для чего необходимо делать расчет мощности нагревательного прибора

Внешний вид отопительной техники, высокие технологические характеристики, заявленные в техническом паспорте, дают только поверхностное представление о технических возможностях твердотопливного котла. Основным параметром, влияющим на ваш выбор, является мощность аппарата. В погоне за ней мы порой делаем скоропалительные выводы и переплачиваем, приобретая мощные агрегаты, не соответствующие реальным требованиям и поставленным задачам.

Цена-качество + тепловая отдача, соотношение имеет определяющее значение для любого отопительного оборудования. Фирмы-производители предлагают потребителю нагревательные котлы самых разных моделей, каждая из которых соответствует определенным условиям эксплуатации. Несмотря на это, в каждом отельном случае важно иметь понимание, как должен работать нагревательное устройство и на что будет расходоваться ресурс греющего агрегата. Рассчитанный с учетом потребностей и конструктивных особенностей помещения параметр работы отопительного прибора на твердом топливе, правильная установка оборудования, позволят вывести систему домашнего отопления на оптимальный режим работы.

[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]

Многие потребители задаются вопросом. Как рассчитать самостоятельно мощность собственного твёрдотопливного котла, что бы в дальнейшем не было проблем с работой системы отопления. Сложного ничего нет. Приложив минимум знаний и усилий, можно получить предварительные данные, дающие представление о том, какой должен быть нагревательный прибор и чем его лучше топить.

Как рассчитать газовый котел вручную

В недалеком прошлом способ определения потерь тепла был основан на включении домовых коэффициентов. Они подразделялись на 3 группы:

  • для здания без утепления – 130-200 Вт/м2;
  • для утепленного 20-30 лет назад здания – 90-110 Вт/м2;
  • для здания с новой теплоизоляцией и современными стеклопакетами – 50-70 Вт/м2.

Для того, чтобы узнать величину теплопотерь необходимо было умножить площадь дома на актуальный коэффициент. А в «советское» время шли еще более простым путем. На тот период стандарты предполагали, что на 100 м2 площади достаточной является величина 10 кВт. Теперь же такие методики справедливо считаются устаревшими.

Почему так важна оптимальность мощности котла

  • Расчет мощности котла, к примеру, твердотопливного, позволит обеспечить достаточный приток воздуха. А это значит, что топливо будет «дожигаться» полностью, дымоход не придется постоянно чистить из-за быстрого засорения и наконец, топливо будет расходоваться рационально.
  • Расчет расхода газа на отопление дома калькулятор, после внесения в его поля нужных данных позволит исключить такие проблемы, как чрезмерно быстрый нагрев теплоносителя и выключение горелки. Чем мощнее агрегат, тем временной промежуток горения окажется меньше. А за малое время продукты сгорания дымоход нагреть не смогут, а, следовательно, на его стенках будет накапливаться конденсат. При этом главная опасность заключается в химической агрессивности осевшей жидкости – это кислоты, разрушающе воздействующие и на внутренние поверхности дымохода, и на сам нагревательный котел. Если активная фаза работы котла будет тянуться достаточно долго, то дымоход наберет нужную температуру и конденсирующие компоненты исчезнут. Кроме того, расчет потребления газа на отопление частного дома позволит настроить работу котлоагрегата таким образом, что износ всех узлов системы будет соответствовать паспортным показателям.
  • На вопрос, как рассчитать мощность котла на жидком топливе инженер «Новое место» готов ответить прямо сейчас. Для этого также применяется специальный софт с учетом разнообразных факторов. Однако возможен и предварительный экспресс-расчет.
Читайте также:  Выбираем камины для самостоятельного отопления частного дома

Онлайн калькулятор

Мощьность котла по паспорту, КВт\час Расчетная мощьность, необходивая для отопления дома КВт\час Температура теплоноситиеля (подача) Температура теплоносителя (обратка)

*Если калькулятор показывает 0 (ноль), значить у вас нет излишков энергии, которые можно накопить.

Это приблизительная цифра, максимально приближенная к реальности без учета таких переменных как: вид топлива, КПД котла, энергоэффективность здания.

Пояснения

Мощность котла по паспорту – каждый производитель указывает ее с документации к оборудованию. Если котел был изготовлен самостоятельно и его мощность неизвестна, примерно определить ее можно опытным путем. На дом площадью 100 м2 достаточно котла 10 кВт. Если ваш агрегат справляется с задачей обогрева вашего дома, при средней загрузке топки, возьмете за основную величину площадь этого помещения и определите мощность. Нужно понимать что это будут очень средние данные, без учета теплопотерь, энергоэффективности здания и тд.

Мощность, необходимая для отопления вашего дома. Это та энергия, которая нужна для поддержания необходимой температуры. Ее расчет проводит специалист на основе сложных формул и многих переменных. Например, для дома в 100м2 необходимо 8,5 кВт энергии в час. Опят же это очень усредненная цифра.

Температура теплоносителя, подача и обратка. Разница между этими цифрами и будет излишком, который нужно сохранить.

Теплоемкость воды. Это – табличная величина, которая равна 4,19 кДж/кг×°С или 1,164 Вт×ч. Она принимает участие в расчетах и является статистической величиной.

Какие факторы учитывают при расчетах

Снижение температуры в доме происходит благодаря проникновению холода через стены, пол, потолок, окна и двери, а также поступлению холодного воздуха через вентиляционные каналы. Мощность газового котла должна компенсировать все теплопотери и поддерживать постоянную заданную температуру во всех жилых помещениях

При проведении расчетов нужно принимать во внимание следующие факторы:

  • Площадь перекрытий (пола и потолка), ограждений (стен), кровли и остекления.
  • Теплопроводность и толщина материалов, использованных для постройки здания. При этом учитывают облицовочные и отделочные материалы. Таблицы коэффициентов легко найти в интернете или специализированных справочниках, исчисляется данная величина в Вт/(м*C°).
  • Минимальная температура в данном регионе в холодное время года.
  • Средняя температура в помещении, обеспечивающая комфорт проживающих в здании людей.

Консультанты магазинов отопительного оборудования зачастую рекомендуют рассчитать мощность газового котла исходя из следующего соотношения: 40 Вт на кубический метр объема или же 1 кВт на 10 м² при стандартной высоте помещений 2,5-2,6 метра. Однако такие подсчеты довольно приблизительны и в результате приобретенное оборудование имеет запас мощности в 10-25% в зависимости от ситуации, что сказывается на его цене и способе монтажа.

Производя расчет мощности отопления нужно учитывать, что при проветривании теплопотери могут достигать 15%, низкое теплосопротивление стен приведет к потере еще 35%, не утепленные и низкокачественные окна и двери – 10-15%, пол – 15%, а кровля – до 25%.

Читайте также:  10 лучших накопительных водонагревателей

Стоит ли приобретать слишком мощный котел?

Современное отопительное оборудование оснащено автоматическими системами, которые позволяют регулировать расход газа. Это очень удобно, поскольку избавляет от ненужных расходов. Может показаться, что точный расчет мощности котла отопления не так уж важен, ведь можно просто купить котел с высокими показателями мощности. Но все не так просто.

Правильный подбор отопительного оборудования продлит срок его эксплуатации

Необоснованное превышение тепловой мощности оборудования может привести к:

Стоит ли приобретать слишком мощный котел?
  • повышению расходов на приобретение элементов системы;
  • снижению эффективности работы котла;
  • сбоям в работе автоматического оборудования;
  • быстрому износу комплектующих;
  • образованию конденсата в дымоходе и т. п.

Таким образом, нужно стараться «попасть» именно в ту мощность, которая подходит вашему жилищу.

Газовые котлы Baxi зарекомендовали себя как надёжное отопительное оборудование. Обзор модельного ряда с характеристиками и особенностями в нашем следующем материале: 

Факторы, влияющие на тепловую мощность

  1. Количество внешних стен.
  2. Тип окон.
  3. Уровень теплоизоляции стен.
  4. Площадь окон.
  5. Высота помещений.
  6. Наличие утепленного чердака.

Обычные окна со стандартным остеклением позволяют выйти наружу 27% тепла. При таких окнах результат, полученный с помощью вышеописанной формулы, нужно умножать на 1,27. Для окон с тройным пакетом корректирующий коэффициент составляет 0,85.

Такие же коэффициенты применяются для плохо и очень хорошо утепленных стен соответственно. Когда площадь окон составляет 40% от площади помещения, через окна может выйти дополнительных 10% тепла. Коэффициент составляет 1,1. С дальнейшим ростом соотношения площади окон и площади пола на 10% он поднимается на 0,1.

Высоту помещения стоит брать в расчет тогда, когда она превышает 2,5 м. Для этой цифры корректирующий коэффициент равен 1. С дальнейшим увеличением высоты на 0,5 м он становится больше на 0,5. Для 4-метровых стен он равен 1,15. При наличии холодного чердака, полученную цифру корректировать не нужно. Если же он утеплен или сверху находится отапливаемое помещение, то результат умножают на 0,9 или 0,8.

Расчет по расходу и температуре воды

Наиболее точный расчет необходимой для нагрева воды мощности можно выполнить по ее расходу.

Мощность нагрева ГВС

Для выполнения расчета своими руками используется формула Q = (m*с*dT)/t, в которой:

Расчет по расходу и температуре воды
  • Q — мощность нагрева (кВт);
  • m — масса нагреваемой воды (примерно соответствует ее объему в литрах);
  • с — удельная теплоемкость (в случае воды с=4,2);

Теплоемкость воды

  • dT — разница температур на входе и выходе водонагревателя (°С);
  • t — время нагрева (секунды).

Так, при расходе воды в 5 литров в минуту и ее нагреве с 10 до 35 градусов m=5 (масса пяти литров воды), dT= 35-10=25 (температуры на входе и выходе водонагревателя)  и t = 60 (60 секунд в минуте). Подставляем значения в формулу: Q=(5*4,2*25)/60=8,75 кВт.

Напомним: чтобы получить полное тепловыделение котла, сложите мощность нагрева воды с потребностью дома в тепле без коэффициента запаса и вычтите 20%.

Расход воды

Расчет по расходу и температуре воды

Откуда взять значения расхода воды? Полная инструкция по расчету расхода содержится в СНиП ; однако вместо обращения к нормативной документации можно просто воспользоваться следующей таблицей:

Расход воды через сантехнические приборы

Чтобы воспользоваться формулой расчета мощности, вам предстоит пересчитать расход в литрах в секунду в литры в минуту, умножив приведенные в таблице значения на 60. Так, если предполагается одновременная работа смесителя мойки и набор воды в ванну, расход воды из системы ГВС составит 0,09*60+0,18*60=5,4+10,8=16,2 литра в минуту.

Читайте также:  Как своими руками смонтировать тёплый пол под плитку: советы мастера

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

Как подсчитать расходы

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:

Как подсчитать расходы
  • 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.

Как рассчитать расходы на отопление дома котлом

Для подсчета необходимой производительности оборудования и расходов, нужно понимать, какой климат, площадь, объем жилого помещения, степень утепления и количество тепловых потерь

Применяя для этого турбинные аппараты, необходимо также принимать во внимание число энергии, которое тратится на нагревание воздуха. Для определения производительности и расходов котла, вначале необходимо подсчитать тепловые потери

Сделать это сложно, поскольку нужно учитывать большое число составляющих, в частности материалы возведения стен с перекрытиями, кровлей и тому подобное. Также следует понимать тип отопительной разводки, наличие теплого пола и бытовой техники, которая выделяет тепло.

Для точного подсчета потерь тепла и расходов на отопление профессионалами используются тепловизоры. Затем они вычисляют необходимый показатель по сложным формулам. Естественно, что рядовой пользователь не будет разбираться в том, какие нюансы тепловой техники. Для них есть доступные методики, которые позволяют быстрым и оптимальным способом делать расчеты оптимальной производительности оборудования.

Самым доступным способом является использование универсальной формулы, где 10 квадратных метров равно 1 киловатту. В соответствии с ценовой политикой региона, стоимость 1 кубометра газа днем стоит около 4 рублей, а ночью 3 рублей. В итоге на отопительный сезон придется потратиться 6300 рублей на 10 квадратных метров.

Узнать количество оптимальной производительности нагревателя можно с помощью удобного калькулятора. Чтобы все правильно посчитать и получить итоговый результат, потребуется введение общей площади обогрева. Далее нужно заполнение информации о том, какой тип остекления, уровень теплоизоляции стен с полом и потолками используется. Из дополнительных параметров учитывают также высоту расположения потолка в помещении, введение сведений о количестве стен, которые взаимодействуют с улицей. Учитывают также тот факт, сколько этажей в здании и имеются ли сооружения поверх него. Только после этого можно узнать актуальные цены на 1 кубометр и все подсчитать.