Расчет мощности котла по площади

Правильный расчет мощности котла отопления необходим для эффективной работы отопительной системы, способной обеспечить бесперебойную работу по обогреву площади дома или квартиры с учетом всех теплопотерь, а также таких обстоятельств, как аномально холодная зима или расширение площади. Эффективность котла будет достигнута при восполнении всех теплопотерь с необходимым запасом. Расчет тепловой мощности необходимо производить для всех видов котлов: газового, на твердом топливе, использующего электроэнергию.

Котел

Основные параметры к расчету

Для расчета тепловой мощности котла нужно учитывать все теплопотери здания. На величину потери тепла влияют материалы, из которых сделаны стены здания (и наличие их теплоизоляции), фундамент, кровля, перекрытия, чердак, пол, оконные и дверные проемы. Помимо используемых материалов учитывается толщина стен, степень утепления их и каждого из проемов, высота потолков, количество этажей в здании. Не последнюю роль в расчете принимает факт наличия системы теплых полов, а также тип разводки самой системы. Кроме этого, в расчете производительности котла принимают участие такие параметры, как: общая площадь отапливаемого помещения, местные климатические условия, вид используемого топлива, наличие системы приточной вентиляции. Перед установкой котла часто рассчитывают количество потерь тепла. Обычно это длительный процесс, который выполняют приглашенные специалисты, но можно осуществить его при помощи тепловизора. Этот прибор показывает фактическую картину мест оттока тепла, которые можно оперативно устранить.

Котел в доме

Не рекомендуется устанавливать котел с большим запасом мощности, достаточно прибавить к его производительности 15-25%.

Как рассчитать мощность отопительного котла, зная объём отапливаемого помещения?

В данном случае расчёт производится по следующей формуле:

Показатель К может иметь следующие значения:

• 3-4 – если конструкция здания упрощённая и деревянная или если оно сделано из профлиста;
• 2-2,9 – у помещения небольшая теплоизоляция. Такое помещение имеет простую конструкцию, длина 1 кирпича равна толщине стены, окна и крыша имеют упрощённую постройку;
• 1-1,9 – конструкция здания считается стандартной. У таких домой двойная кирпичная вкладка и мало простых окон. Кровля крыши обычная;
• 0,6-0,9 – конструкция здания считается улучшенной. Такое здание имеет окна с двойными стеклопакетами, основа пола толстая, стены кирпичные и имеют двойную теплоизоляцию, крыша имеет теплоизоляцию, сделанную из хорошего материала.

Ниже приведена ситуация, в которой можно использовать данную формулу.

Дом имеет площадь 200 кв. м, высота его стен 3 м, теплоизоляция является первоклассной. Показатель температуры окружающего воздуха рядом с домом не падает ниже -25 °С. Получается, что ΔT = 20 — (-25) = 45 °С. Получается, чтобы узнать количество тепла, которое требуется для отопления дома, необходимо произвести следующий расчёт:

Полученный результат пока что не следует округлять, ведь к котлу может быть еще подключена система горячего водоснабжения.

Если вода для мытья нагревается другим способом, то результат, который получен самостоятельно не нуждается в корректировке и эта стадия расчёта является завершающей.

Формула расчета с учетом тепловых потерь

Точный расчет мощности отопительного котла с учетом теплопотерь для дома индивидуальной планировки с высотой потолков свыше 2,5 метров, осуществляется так:

Рассчитывается показатель тепловых потерь стен:

Коэффициент теплопередачи стены, зависящий от типа используемого материала нужно умножить на общую площадь стены и на разность температур внутри помещения и самой низкой температуры снаружи.

1. Рассчитывается показатель тепловых потерь для окон аналогичным образом, что и для стен, только с использованием коэффициента теплопередачи окон, а не стен. Он находится исходя из значений коэффициента теплопередачи стеклопакета, умноженного на его площадь, коэффициента теплопроводности рамы, умноженного на периметр застекленного участка, а также коэффициента алюминиевой полосы, умноженного на периметр остекления. Эти показатели нужно сложить вместе и разделить на общую площадь окна.
2. Рассчитываются теплопотери пола и потолка по формуле, аналогичной расчету для стен.
3. Рассчитываются потери тепла для комнат с вентиляцией:

0,28 – расход оттока воздуха из помещения*плотность воздуха*его удельную теплоемкость*(разность температуры внутри помещения и температуры приточного воздуха)*1.

Все полученные значения суммируются, в результате чего получится сумма всех теплопотерь жилого здания в кВт. К этому значению можно прибавить 10-15% запаса и получить искомую величину мощности теплового отопительного котла.

Температура

Комфорт пребывания в жилом помещении зимой определяется температурой воздуха и его влажностью. Сначала введите значение температуры, которую вы планируете поддерживать дома. Температуру наиболее холодной пятидневки можете посмотреть в СП 131.13330.2012 Строительная климатология, т.к. она привязана к климатической зоне.

Отапливаемые площадь и объем помещений

В качестве теплоносителя, передающего тепло от радиаторов отопления человеку, служит воздух. Логично, что мощность отопительного оборудования во многом зависит от того, какой объем этого воздуха необходимо нагреть и далее поддерживать постоянной его температуру.

Конструктивные элементы здания

В различных постройках и условиях эксплуатации котлы одинаковой мощности дают совершенно разные результаты. Все потому, что потери тепла через стены, перекрытия и окна влияют на общую картину. Чем выше тепловые потери, тем более высокой должна быть поправка мощности отопительного оборудования.

Могут быть непонятны маркировки стеклопакетов. Тут все довольно просто, например, 4-16-4 означает, что зазор между двумя стеклами толщиной 4 мм составляет 16 мм. Буква «К» означает энергосберегающее стекло, «Ar» — камеры заполнены аргоном.

Расчет мощности газового котла

Варинты расчета мощности котла

Газовое отопление получило большое распространение в системе автономного отопления по причине экономного расхода топлива, безопасности использования, простоты эксплуатации, малого количества занимаемого места. Если неправильно произвести расчет мощности газового котла, его использование будет экономически невыгодным из-за большого расхода топлива или обогрев здания будет недостаточным для поддержания комфортного уровня тепла.

Если брать самый элементарный расчет необходимой мощности без учета прочих факторов, таких как: теплопотери здания, габариты, наличие теплоизоляции, характер климата, количество тепла для подогрева воды и энергии для прогрева воздуха принудительной вентиляции, то можно получить весьма приблизительный расчет, состоящий в соотношении 1 кВт на 10 кв.м. площади жилого дома. Если учитывать все необходимые показатели, можно сделать точный расчет мощности котла газовой отопительной системы: она равна произведению общей площади отапливаемого помещения (кв.м.) и удельной мощности котла в расчете на каждые 10 кв.м. площади, разделенного на десять. Удельная мощность зависит от региона проживания и его климатических особенностей, она может оставлять от 0,7 кВт для Южных до 2,0 кВт для Северных регионов.

При условии монтажа двухконтурной системы водяного обогрева к рассчитанному значению мощности нужно прибавить 25%.

Реальная мощность котла длительного горения

Многие приборы созданы под конкретный тип горючего. Если в них сжигать другие виды топлива, то их КПД будет меньше.

Расчет мощности будет проведен на основе пиролизного котла Viessmann Vitoligno 100-S 60. Его особенности таковы:

1. Работает на дровах.
2. За 1 час в камере загрузки сгорает от 6 до 15 кг дров.
3. Его номинальная мощность составляет 60 кВт.
4. Объем загрузочной камеры составляет 294 л.
5. КПД составляет 87%

Можно посчитать, за какое время сгорит полная загрузка дров. 1 л таких дров весит 0,143 кг. В камере помещается 294*0,143 = 42 кг дров. Этого запаса хватит на время, превышающее 3 часа. Это мало, поэтому нужно выбрать агрегат со вдвое большей топкой или же найти иное устройство, например, пеллетное.

Некоторые твердотопливные приборы для системы отопления рассчитаны на разные виды топлива. Например, котел «Стропува». В нем можно сжигать уголь, дрова и топливо пеллетного типа. Реальная мощность при использовании различного топлива будет разной. Расчет такого показателя делают своими руками, используя энергоэффективность каждого вида топлива. После осуществляют выбор лучшего из них.

Расчет тепла для ГВС

Чтобы рассчитать, сколько тепла нужно потратить на подогрев воды, нужно использовать формулу Qв = с*m*Δt:

• где с является удельной теплоемкостью воды (показатель всегда равен 4200 Дж/кг*К);
• m – масса воды в кг;
• Δt разница температур между нагретой водой и поступившей из водопровода.

Qв = 4200*150*70 = 44 100 000 Дж или же 12,25 кВт/ч.

Далее поступают так:

1. Если 150 л надо нагреть за один раз, емкость косвенного бойлера составляет 150 л, то 12,25 кВт/ч добавляют к 28,58 кВт/ч. Это нужно делать потому, что при Qзаг, меньшим 40,83 , в помещении будет холоднее расчетных 20 °С.
2. Если вода должна нагреваться порциями, объем косвенного бойлера равен 50 л, то 12,25 делят на 3 и добавляют своими руками к 28,58. Qзаг будет равен 32,67 кВт/ч. Это и является мощностью устройства для системы отопления.

Расчет мощности электрокотла

Электрокотел – нечасто используемое оборудование из-за большого потребления электроэнергии, относительно невысокой мощности, возможности сбоев в работе.

Формула расчета мощности электрического котла проста: нужно умножить сумму площадей всех отапливаемых помещений на удельную величину генератора, которая необходима для обогрева 10 кв.м. площади. Полученное значение нужно разделить на 10. После этого показатель умножается на специальный коэффициент, характеризующий здание относительно утепленности его стен:

• Коэффициент, равный 1 характеризует здания, построенные более 15 лет назад, с утепленными кирпичными, блочными или деревянными стенами.
• Коэффициент 1,5 характеризует здание с не утепленными стенами.
• Коэффициент 1,8: здание не утепленное, и крыша имеет большую теплопотерю.
• Коэффициент со значением 0,6: здание, построенное менее 15 лет назад и утепленное.

Существует более детальный способ, как рассчитать производительность электрического отопительного котла: для прогрева каждых 1 м3 помещения требуется 40 Вт мощности без учета дополнительных влияющих факторов. После этого к показателю нужно прибавить по 100 Вт за одно окно и 200 Вт за каждую входную дверь как источники теплопотерь. Далее учитываются все коэффициенты, указанные выше.

Расчет мощности твердотопливного котла

Твердотопливная отопительная система характеризуется экономичностью при эксплуатации, относительной доступностью, но невысокой популярностью. Цикличность получаемой температуры обязательно должна учитываться при выборе мощности котла.

Расчет мощности твердотопливного котла аналогичен тому, что производился для газового отопительного оборудования. Отличием этого расчета будет являться то, что, по причине низкого КПД твердотопливного котла, существует необходимость прибавить запас мощности 20%. Если при этом использовать теплоаккумулятор, формулу расчета можно оставить как для газового оборудования, без изменений.

Как рассчитать одноконтурный газовый котел

Если Вы хотите приобрести одноконтурный котел, который не будет подключен к бойлеру косвенного нагрева помещения, то лучше всего пользоваться простой формулой: 1 кВт = 10 м2. Также к этой формуле можно добавить 15-20% для запаса, благодаря чему одноконтурный котел даже в сильные морозы не будет работать на всю мощность и предоставит более длительный срок работы.

Одноконтурные отопительные котлы представлены на сайте различными производителями: Buderus, Bosch, Vaillant.

Рассчитать покупку котла в зависимости от других характеристик

Котлы имеют намного больше характеристик, кроме мощности и производительности, которые необходимо учитывать при покупке. Вне зависимости от производителя, который Вы выбираете (Baxi или другие), котлы могут быть напольными или настенными, обычными или конденсационными, с подключением к дымоходу или произведением внутреннего сгорания компонентов.

Напольный и настенный вариант котла выбирается в зависимости от площади помещения, возможности установки в котельную и простого удобства в использовании.

Конденсационные котлы на данный момент намного выгоднее и экономичнее обычных, поэтому они получают свою популярность все больше из года в год. При покупке стоит учитывать, что конденсационный котел будет намного дороже обычного, и только через время он сможет сэкономить Ваши средства. Производитель Vaillant предлагает котлы различных типов, и конденсационных в том числе.

Наличие дымохода не всегда возможно в помещении, именно поэтому существуют модели, в которых есть внутреннее сгорание продуктов и отходов. Для обычного котла дымоход – это необходимость, ведь при сгорании газа обязательно в окружающую среду попадают пары и отходы. Именно дымоход отводит их на улицу, тем самым не загрязняя воздух внутри дома. Если Вы хотите котел без дымохода, необходимо искать другие варианты.

Наш интернет-магазин ecotherm.com.ua предлагает большой ассортимент и различные варианты, поэтому каждый сможет подобрать что-то для себя.

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.

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.

Обзор котлов

Все виды котлов можно разделить на группы по принципу используемой энергии для обогрева:

• электрические;
• газовые;
• твердотопливные.

Электрические котлы, благодаря своей компактности, идеально подходят для помещений, в которых не предусмотрена котельная или существуют другие проблемы с размещением отопительного оборудования. Прост в обслуживании и самый дорогой по оплате за энергию (свыше 20 тысяч гривен, здесь и далее — в год за 100 кв.м).

Газовые котлы, по сравнению с твердотопливными, отличаются малыми размерами и различными способами размещения. В обслуживании – средней сложности, по оплате – в высокой ценовой категории (свыше 15 тысяч гривен).

Твердотопливные котлы, в свою очередь, тоже делятся по видам топлива:

Жидкостные котлы — одни из самых сложных в обслуживании, требуют хорошей вентиляции и отдельного резервуара для хранения топлива. По оплате относятся к средней категории (свыше 10 тысяч гривен).

Чугунные котлы – просты в обслуживании. Требуют регулярного присмотра за горением и помещения для хранения топлива. Относятся к низшей ценовой категории по оплате за энергию (от 5 до 8 тысяч гривен).

Пиролизные, пеллетные и котлы длительного горения тоже просты в обслуживании. Требуют присмотра за процессом горения время от времени — для добавления топлива. Относятся к категории по оплате за энергию ниже средней (от 7 до 10 тысяч гривен).

Если тяжело выбрать, на каком топливе будет работать котел, то лучше выбирать тот вид топлива, что есть поблизости. Так можно сэкономить до 40% на доставке, что с учетом годовых затрат составит внушительную сумму.

Сколько энергии дают разные типы горючего?

В данном случае показатели будут следующие:

1. При сгорании 1 кг высушенных опилок или небольшой стружки хвойного дерева выдача 3,2 кВт/ч. При условии, что 1л высушенных опилок весит 1,100 кг.
2. Ольха имеет более высокую теплоотдачу и даёт 3 кВт в час, при весе 300 грамм.
3. Деревья, которые относятся к видам твердолиственных, дают 1 кВт, имея вес 300 грамм.
4. Уголь из камня даёт почти 5 кВт, при весе 400 грамм.
5. Торф из Белоруссии даёт 2еВт, при весе в 340 грамм.

Некоторые производители топлива в информации пишут срок сгорания одной загрузки, но не предоставляют информацию о том, сколько топлива выгорает за 1 час.

В такой ситуации необходимо произвести дополнительные расчёты:

• Определить максимальную массу горючего, которая способна уместиться в отделении для загрузки горючего.
• Узнать, сколько тепла может отдать котёл, работающий на данном виде сырья;
• Какая уровень теплоотдачи будет за 1 час. Данное число необходимо самостоятельно разделить на тот период, за который выгорит всё количество дров.

Подводя итог, можно сказать, что данные, которые будут получены в результате всех расчётов, и будут показывать настоящую мощность твёрдотопливного котельного оборудования, которую он сможет выдать в течение 1 часа.