Розрахунок потужності опалювального котла. Як правильно розрахувати потужність казана: робоча формула. Калькулятор розрахунку необхідної теплової потужності для приміщень будинку чи квартири

Газовий котел - універсальний теплообмінник, Що забезпечує циркуляцію гарячої води для господарських цілей та опалення приміщення.

На вигляд апарат виглядає схожим на невеликий холодильник.

При встановленні опалювального котла необхідно правильно розрахувати його потужність.

Розрахунок потужності газового котла опалення для приватного будинку

Зручність та безпека знаходження у приміщенні з котлом залежить від його продуктивності.

У будь-якому випадку потрібно брати значення більше за розрахункове, щоб у котла був запас потужності. Агрегат не повинен працювати на межі своїх характеристик і можливостей, оскільки це призведе до поломки у найближчі місяці після покупки. Також врахуйте шанс появи аномальних температур у вашому регіоні. А для заміських будинків буде не зайвим враховувати можливість розширення та появи нових кімнат, а отже – і збільшення площі у майбутньому.

Продуктивність котлів вимірюється в кВт (Кілавати). Цю величину завжди вказують у технічних документах моделі.

Увага!Не варто встановлювати котел, якщо на вулиці низька температура повітря.

Навіщо розраховувати потужність

Розрахунок потужності дуже важливий, адже перевищення теплової потужності призведе до:

• Швидкому зносувсіх комплектуючих агрегату.
• Випаровування води в димарі ( конденсат).
• Погіршення роботи газового котлата зниження ефективності.
• Великим витратам— потужні моделі дорожчі на ринку.
• Виходу з ладу автоматикипри низьких навантаженнях.

Тому вибирайте апарат ретельно та намагайтеся знайти котел із необхідною продуктивністю.

Дані для підрахунку: висота стель, площа, клімат та інше

• Висота стелібажано не менше двох метрів. У тій кімнаті, де розташований агрегат, мають бути вогнетривкі стіни. Низькі стелі можуть спричинити небезпеку конструкції.
• Кліматичні умови регіону. Кожен регіон має свій коефіцієнт клімату, і цей показник використовується при розрахунку потужності за формулою. Для центральної частини Росії це від 1,2 до 1,5; для південних областей близько 0,7; а для північних регіонів - 1,2—1,5.
• Об'єм води для опаленнятакож впливає економічність системи. Теплоносій (нагрітий казаном) залишається в будинку, а з ним залишається і тепло.
• Площа приміщення- Важливий параметр. Найпростіший спосіб розрахунку ще з радянських часів на кожні десять кв. м.використовується 1 кВт енергії. Зараз, звичайно, параметрів для підрахунку більше, але площа залишається важливим критерієм.

Важливо!При встановленні котла на кухні існує одне правило - використовувати тільки настінні види.Бажано, щоб у ньому була закрита камера згоряння.

• Ступінь утеплення будинку та тепловтрати.У деяких будинках встановлюють системи «тепла підлога», та й побутова техніка виробляє тепло. У цьому випадку продуктивність слід збільшити як мінімум на 20%, хоч би як це здавалося дивним.

Фото 1. Тепловтрати будинку через різні його частини, виражені у відсотковому співвідношенні.

• Тип вентиляції будинку. До вентиляції при встановленні агрегату є особливі вимоги - повітряний об'єм у кімнаті повинен за годину змінюватись три рази. Для цього потрібна припливно-витяжна система та вікна з кватирками.
• При встановленнінастінного агрегату слідкуйте за міцністю стінок. При монтажі підлогового котла - за вогнетривкістю та міцністю підлоги.

Увага!У вхідних дверях не забудьте зробити отвір з гратами для гарного повітрообміну.

• Опалення приміщень із басейномне сильно відрізняється від звичайних будинків, лише температура в приміщенні не більше 28 °C. Якщо ж є оранжерея, то температуру доведеться звіряти з теплолюбністю рослин у ній.

Вибір формули

Насправді розрахунок продуктивності агрегату для звичайного будинку - дуже неважка справа. Спочатку підраховують:

• Загальну площу приміщення у квадратних метрах(S).
• Кліматичний коефіцієнт(Коефіцієнти розписані трохи вище) (КЛ).

Маючи ці параметри, ви зможете знайти потужність, підставивши дані у формулу: МК = S * КЛ / 10.МК - продуктивність у кіловатах. Наприклад, для дому у 100 кв. метрів, що знаходиться в центральній частині Росії, МК складатиме 11 квт.

Важливо!Ця формула підійде для розрахунку потужності одноконтурної системи лише для опалення будинку. Якщо потрібний двоконтурний котел, який, крім опалення, буде нагрівати воду, збільшуйте потужність ще на 25%.

Точніший спосіб розрахунку для індивідуального проекту будівлі МК = Qт * Кз, де:

• Qт -тепловтрати приміщення.
• Кз- Коефіцієнт запасу, рівний приблизно 1,2.

Тепловтрати ж вимірюються за іншою формулою: Qт = V * k * Pt, де:

• V- Обсяг будови в кубічних метрах.
• Рt- Різниця між зовнішньою і внутрішньою температурою в градусах Цельсія.
• k- Ще один коефіцієнт, що залежить від матеріалу будівлі (коеф. розсіювання). Для звичайних будівель без теплоізоляції він складає 3—4 для низької теплоізоляції (цегляні будівлі в одну кладку) близько 2-2,9; для середнього рівня (звичайні будинки) 1 ; ну а для високих рівнів коефіцієнт дорівнює 0,6 .

Довідка.На сайтах багатьох виробників газового обладнання є спеціальні калькуляторидля розрахунку необхідної продуктивності. Це значно полегшує завдання у підрахунку.

Розрахунок споживання палива

Необхідно розраховувати також витрати палива. Для цього знадобляться такі дані:

• ККД- Показник відображається в технічному паспорті. Потрібний для підрахунку параметр вказують, як правило, як Hiі дорівнює він 87—92%.
• Рекомендована потужність агрегатуу кВт (знайдена за минулою формулою).

У технічних документах виробники зазначають середні значення витрати палива. Якщо ж розрахувати все самостійно, буде зрозуміло, що на 10 кВтпотужності при ККД близько 92% потрібно за годину 1,12 кубометрівблакитного палива.

Нормальна робота системи опалення неможлива без такого обладнання, як котел. При цьому визначальним фактором є продуктивність цієї установки, від якої залежить, чи зможе система задовольнити потреби тепла кожного конкретного приміщення. Перед покупкою котла необхідно обов'язково виконати розрахунок його потужності.

Якщо це буде зроблено правильно, це допоможе заощадити не тільки на придбанні самого пристрою, але і на витратах, пов'язаних з його обслуговуванням. Виконавши попередні розрахунки, власник може бути впевнений, що куплений котел зможе забезпечити необхідну кількість теплової енергії, яке спочатку закладено у ньому виробником. Завдяки цьому апарат може протягом гарантійного терміну служби демонструвати свої оптимальні технічні характеристики.

На чому ґрунтується розрахунок?

Під час вибору опалювального котла слід звернути увагу на такий параметр, як потужність. Ця характеристика впливає на кількість тепла, що виробляється системою опалення, при влаштуванні якої важливо враховувати розміри приміщень, кількість поверхів, а також теплотехнічні параметри. Для створення сприятливих умов проживання в одноповерховому заміському або приватному будинку немає необхідності купувати опалювальний котел, який має значну потужність.

Для визначення продуктивності котельної установки насамперед слід виходити з площі будинку, яку необхідно обігрівати. Виконуючи підбір пристрою з урахуванням клімату регіону, можна досягти ефективної роботи котла за мінімальних витрат на його обслуговування.

Характеристики, які впливатимуть на розрахунок

Найдоступнішим варіантом визначення характеристик опалювального котла є використання методики, визначеної СНиП II-3-79. Відповідно до них, під час розрахунків необхідно звертати увагу на низку факторів:

• Середньостатистична температура для території за найхолодніший період року.
• Теплозахисні характеристики матеріалів, із застосуванням яких велося спорудження конструкцій, що захищають.
• Тип розведення, який був використаний для контуру опалення.
• Співвідношення між площею, що займається конструкціями, що несуть, і прорізами.
• Уточнюючі дані, що стосуються кожного конкретного приміщення.

Як розрахувати потужність опалювального котла? Для отримання максимально точних результатів необхідно спиратися на відомості про види побутової та цифрової техніки, що використовуються. Їх необхідно обов'язково враховувати, оскільки вони також вважаються джерелами тепла.

На жаль, більшість власників опалювальних систем не бажають витрачати час на проведення професійних розрахунків. Найбільш поширені ситуації, коли легко вибирається автономна система опалення, у складі якої використовуються прилади з більшою потужністю, ніж потрібно. У результаті виходить, що опалювальні котли мають більш значний ККД, ніж розрахункові показники У цьому немає сумнівів, враховуючи, що з підборі параметрів їх значення найчастіше округляються.

Що враховується обов'язково при розрахунку потужності котла?

Як розрахувати потужність газового котла, на які дані потрібно орієнтуватися? Для отримання точних результатів необхідно дотримуватись наступного правила: кожні 10 квадратних метрів котеджу, що має утеплення, з висотою стель, що не перевищують 3 метрів, повинно припадати близько 1 кВт потужності. Якщо опалювальний котел виконуватиме завдання з обігріву та гарячого водопостачання, то розрахункове значення необхідно збільшити як мінімум на 20%.

Якщо опалювальна система, що використовується в будинку, відрізняється нестабільним тиском, власнику необхідно подбати про встановлення спеціального пристроющо допоможе підняти потужність як мінімум на 15%. Якщо у функції котла входитиме поряд з обігрівом та забезпечення гарячого водопостачання, то для потужності котла розрахунок повинен виконуватися зі збільшенням показника на 15%.

Як визначити тепловтрати?

Для потужності опалювального котла розрахунки повинні виконуватися з огляду на те, що під час його роботи обов'язково виникатимуть втрати тепла. Причому це стосується будь-яких апаратівнезалежно від використовуваного ними виду палива. Також слід враховувати, що за певних умов кількість втрат тепла буде різною:

Під час виконання розрахунків опалювального котла потрібно враховувати всі перераховані вище фактори. Підсумковий показник потужності має бути визначений із включенням до нього кожного із згаданих факторів.

Формула для розрахунку потужності котла

Під час виконання для опалювального котла розрахунків потужності кінцевий показник все одно доведеться округлити, оскільки у котельної установки, що купується. обов'язково має бути запас потужності. З цієї причини при розрахунках потужності необхідно використати таку формулу:

W = S * Wуд, де

• S – сумарна площа будівлі, яка потребує прогріву, яка визначається включенням усіх приміщень незалежно від їх призначення, у кв.м.
• W – потужність котельної установки, квт.
• Wуд. – середньостатистичний показник питомої потужності, використання подібного параметра дозволяє досягти більшої точності розрахунків за рахунок коригування показників на основі особливостей конкретної кліматичної зони, кВт/кв.м.

Цей параметр виведено на основі багаторічного досвіду роботи різних систем для різних територій. Показник, що отримується в результаті перемноження площі із зазначеним параметром, буде відповідати усередненому значенню потужності. При цьому він підлягає обов'язковому округленнюз урахуванням вищезазначених особливостей.

Приклад розрахунку потужності котла

Для наочності опишемо приклад розрахунку потужності опалювального котла. Враховуючи, що в нашій країні найбільшого поширення набуло таке паливо, як газ, то розрахунок потужності буде проводитись для газового котла.

Об'єктом, для якого будуть виконуватися розрахунки, виступатиме приватний будинок площею 140 квадратних метрів. Як регіон виберемо Краснодарський край. Відразу уточнимо, що йдеться про газовий казан, який окрім розв'язання задачі з обігріву постачатиме водою сантехнічні прилади. Також згадаємо, що розрахунки проводяться для будинку, де встановлена ​​система з природною циркуляцією, В якій відсутній високий тиск.

Для ситуації питома потужність складе 0,85 кВт/м 2 .

Якщо дотримуватися всіх правил розрахунків, то отримаємо, що для вибраного будинку проміжний коефіцієнт розрахунку становитиме 14 (140 кв.м/10 кв.м.). Його визначили, пам'ятаючи про умову, згідно з якою на кожні 10 квадратних метрів опалювальних приміщень повинно бути 1 кВт тепла, що виробляється опалювальним котлом.

Якщо продовжити розрахунки, то отримаємо

14*0.85 = 11.9 кВт.

Розрахунковий показник відповідає кількості теплової енергії, що співвідноситься з потребами будинку, що має звичайні теплотехнічні характеристики. Пам'ятаючи про те, що функції котельної установки входитиме забезпечення гарячого водопостачання для душу та раковининеобхідно збільшити розрахунковий показник додатково на 20%.

11.9+11.9*0.2=14.28 кВт.

Не забуваймо про те, що в системі не використовується циркуляційний насос, через що тиск у ній може коливатися. З цієї причини вирахований на минулому етапі показник необхідно збільшити ще на 15%, щоб мати запас тепла та енергії.

14.28+11.9*0.15=16.07 кВт.

Необхідно врахувати витікання тепла, що виникне під час роботи системи. Тому результат необхідно округлити у більшу сторону. В результаті ми отримаємо, що опалювальний котел, що вибирається, повинен мати потужність не менше, ніж 17 кВт.

Виконувати розрахунки потужності котла слід ще тоді, коли розробляється проект конкретного будинку. Справа в тому, що досягти ефективної роботи опалювальної системи можна за наявності необхідних умов, які пов'язані з виділенням приміщення топки, а також пристроєм у приміщеннях димоходу та вентиляції.

Потужність є важливим параметром для опалювального котла, від якого залежить ефективність обігріву як кожного конкретного приміщення, так і всієї будівлі загалом. Причому розрахунок цієї характеристики досить складним заходом, де необхідно враховувати різні чинники.

Зважаючи на те, що рядовий власник незнайомий з більшою частиною параметрів, які можуть вплинути на ефективність роботи опалювального котла, найкраще доручити цю роботу кваліфікованим фахівцям. Адже коли йдеться про створення найбільш комфортних умов проживання та оптимізації витрат на опалення, виявляти ініціативу недоречно.

Потужність газового котла - важливий параметр, від якого залежить комфортність проживання в опалюваних приміщеннях. Щоб підібрати оптимальний варіант для будинку чи квартири, потрібно враховувати їх розміри. Необхідна продуктивність опалювального обладнання залежить від площі опалювальних приміщень та деяких інших менш значущих факторів.

Що впливає на розрахункову потужність

Котел повинен не тільки заповнювати всі теплові втрати конкретної будівлі або приміщення, а й мати певний запас потужності. Чому необхідно брати значення більше за розрахунковий:

• обладнання має працювати на межі можливостей - це призводить до передчасного зносу;
• необхідно враховувати можливість аномальних температур;
• для приватного будинку корисно врахувати можливість розширення площі.

Деякі покупці не знають, у яких одиницях обчислюється головний параметр газового обладнання, що визначає його продуктивність. Теплова потужність апаратів вимірюється в кіловатах (кВт). Ця величина завжди вказується у технічному паспорті кожної моделі.

Що впливає на втрати втрати

Щоб дізнатися, яка потрібна продуктивність обладнання, крім площі, потрібно врахувати інші фактори:

• клімат у конкретному регіоні;
• обсяг житлової будівлі/квартири;
• ступінь утеплення;
• можливі тепловтрати.

При використанні турбованих апаратів необхідно враховувати кількість енергії, що витрачається на нагрівання повітря.

Щоб визначити продуктивність котла, потрібно розрахувати тепловтрати. Теплотехнічний розрахунок відрізняється підвищеною складністю, тому що враховує величезну кількість складових:

• матеріали, з яких зведені стіни, перекриття, покрівля тощо;
• тип розведення системи опалення;
• наявність системи «тепла підлога»;
• побутова техніка, що виділяє тепло.

Професіонали використовують тепловізори, а потім виконують обчислення за складними формулами. Зрозуміло, що пересічному користувачеві не доведеться розбиратися в нюансах теплотехніки - для них існують доступні методики, що дозволяють швидко і точно розрахувати оптимальну теплопродуктивність обладнання.

Які існують варіанти розрахунку

Щоб зробити правильний вибір газового обладнання, пропонуємо скористатися трьома варіантами розрахунку:

1. Точний теплотехнічний – не підходить для звичайних споживачів, складний та вимагає використання тепловізора.
2. На онлайн-калькуляторі – щоб отримати результат, користувач вводить вихідні дані у спеціальну програму: кількість вікон, дверей, товщина стін та інші відомості. На основі програми видає результат.
3. Обчислення вручну. Найбільш доступний спосіб дізнатися оптимальну теплопродуктивність нагрівача - скористатися елементарним ставленням площі та потужності. Використовується формула: 10 м2 = 1000 Вт. Такий простий варіант коректний для споруд, що характеризуються середнім ступенем теплоізоляції та мають стелі заввишки близько 2,7 м.

Розробники, розраховуючи характеристики потужності опалювальних апаратів, часто враховують обсяг приміщень. У технічній документації імпортних моделей часто зустрічається параметр «обігрів у м».

Розрахунок потужності котла з одним контуром

Виконавши найпростіший розрахунок одноконтурного настінного або підлогового котла за допомогою співвідношення: 10 кВт на 100 м², потрібно збільшити розрахункове значення на 15–20%.

Наведемо приклад обчислень. Потрібно обладнати будинок площею 80 м ². Для його опалення знадобиться апарат на 9600 Вт = 8000 Вт + 20%. Якщо у продажу немає точно придатного варіанта, слід взяти модифікацію з більшою продуктивністю. Такий спосіб обчислень підходить тільки для апаратів з одним контуром без бойлера непрямого нагріву.

Розрахунок потужності котла з двома контурами

Розрахунок провадимо на основі такого співвідношення: 10 м² = 1 000 Вт + 20% (запас) + 20% (нагрів води). Якщо будинок має площу 200 м², то потрібна величина складе: 20 000 Вт + 40% = 28 000 Вт.

Визначення потужності моделі з бойлером

Спочатку визначають потрібний обсяг бойлера, щоб він міг задовольнити потреби домочадців у гарячій воді. Витрата води обчислюють з огляду на роботу всіх точок водозабору:

• ванна - 8-9 л/хв;
• душ - 9 л/хв;
• туалет – 4 л/хв;
• миття - 4 л/хв.

У технічній документації до бойлера вказано, яка потрібна продуктивність котла, щоб забезпечити нагрівання води. Для бойлера на 200 л води підійде нагрівач потужністю приблизно 30 кВт. Потім підраховують продуктивність, необхідну опалення. Отримані результати підсумовують. В кінці обчислень від отриманого результату потрібно відібрати 20%, так як нагрівання води для ГВП та опалення відбувається одночасно.

Розрахунок потужності котла для типових будинків з урахуванням кліматичної зони

Для будинків, збудованих за типовими проектами, застосовують формулу: М = S * РОЗУМ/10, де

• М/РОЗУМ - розрахункова/питома потужність, кВт;
• S – площа, м².

РОЗУМ залежить від регіону, кВт:

• південь – 0,7–0,9;
• середня смуга – 1,0–1,2;
• Підмосков'я – 1,2–1,5;
• Північ – 1,5–2,0.

Виконаємо обчислення для будинку площею 300 м 2, розташованого в Підмосков'ї: 300 * 1,3 / 10 = 39 кВт. Цей результат підходить для встановлення одноконтурних моделей. Щоб вирахувати потужність двоконтурного апарату, необхідно збільшити підсумкове число на 25%.

Чи потрібна надмірна потужність

Не варто купувати модель з продуктивністю, яка суттєво перевищує максимальний показник (з урахуванням надбавки 15-20%). Надлишок призводить до негативних наслідків:

1. Висока вартість. Чим потужніша модель, тим вона дорожча. Нераціонально набувати техніки, можливості якої не будуть використані.
2. Зростання витрат за витратні елементи.
3. Низька ефективність пальника – це вплине на витрати газу.
4. При мінімальних навантаженнях автоматика частіше виходить із ладу.
5. Якщо обладнання не є оптимальним для конкретної площі, відбувається прискорене зношування вузлів і деталей.

Як підрахувати витрати

Знаючи потужнісні характеристики обладнання, можна розрахувати витрати газу. При обчисленні враховується ККД. Стандартні версії мають ККД на рівні 92-93%, моделі конденсаційного типу – 108-109%. При 100-відсотковій тепловіддачі 10 кВт теплової енергії виробляються після згоряння 1 м природного газу. Таким чином, для створення потужності в 10 кВт при ККД 92% витрата палива становитиме 1,12 м³, а при ККД 108% - 0,92 м³.

Розраховуючи обсяги споживаного палива, враховують продуктивність апаратів. Модель на 10 кВт спалює за годину 1,12 м³ газу, а на 40 кВт – 4,48 м³. Виробники часто вказують у технічній документації середнє значення витрати палива, але воно різне для кожної моделі.

Щоб дізнатися про майбутні витрати на опалення при використанні енергозалежних версій, необхідно також обчислити витрати на електроенергію.

Як врахувати висоту стель

Наведені вище розрахункові формули підходять для будівель, висота стель яких не перевищує 3 метрів. Якщо стелі вище, необхідно використовувати інші формули: М = Q*К, де:

• М – потужність розрахункова, кВт;
• Q – теплові втрати, кВт;
• К – коефіцієнт запасу.

К = 1,15-2, або 15-20%.

Щоб обчислити тепловтрати, використовують формулу:

Q = V*P*k/860, де:

• V - обсяг приміщень, м;
• Р - різниця між значеннями температур у будинку та на вулиці, °C;
• k - коефіцієнт розсіювання, що залежить від теплоізоляційних характеристик споруди.

Розмір коефіцієнта визначається видом споруди:

• не мають теплоізоляції: дерев'яні конструкції, будови з гофрованих залізних листів - 3,0-4,0;
• з малою теплоізоляцією – 2,0-2,9;
• із середньою теплоізоляцією - 1-1,9;
• з високою теплоізоляцією – 0,6-0,9.

Якщо споруда невелика і має хороші теплоізоляційні характеристики, великої продуктивності котла не потрібно. Буває, що у продажу немає варіанта з відповідними характеристиками. Тоді потрібно брати варіант з теплопродуктивністю трохи вище за розрахункове значення. Різниця буде згладжена системами автоматичного регулювання.

Онлайн-калькулятор

Найпередовіші виробники подумали про комфорт споживачів, помістивши на своїх сайтах онлайн-калькулятори, що дозволяють легко та швидко дізнаватися про необхідну продуктивність газового обладнання. Для підрахунку вносять такі відомості:

• температура, яку споживач бажає мати у будинку;
• середнє значення температури на вулиці в найхолодніший тиждень;
• наявність гарячого водопостачання;
• поверховість;
• висота стелі;
• матеріал перекриттів;
• товщина стін та матеріали, з яких вони зведені;
• довжина стін;
• кількість віконних отворів;
• особливості вікон – подробиці конструкції;
• габарити вікон.

Заповнивши поля можна оперативно обчислити розрахункове значення теплопродуктивності.

Настінні або підлогові котли вибрати

Вибір типу установки нагрівача залежить від переваг споживача, а й від розрахункової теплопродуктивності.

Настінні котли, на відміну від підлогових, мають менший діапазон потужності. Вони компактні, їх можна розмістити на кухні, горищі, у підвалі.

Підлогові моделі громіздкіші, їх зазвичай встановлюють в окремих приміщеннях. Настінні версії представлені діапазоном потужності 12-36 кВт, продуктивність підлогових моделей може досягати 160 кВт.

Функціонал настінних та підлогових версій відрізняється не сильно. Сучасні апарати обох типів передбачають ручне чи автоматичне управління.

У квартири зазвичай купують настінні моделі - вони компактні і легко вписуються в інтер'єр кухні. Для опалення великих будинків та котеджів використовують потужніші підлогові нагрівачі. Атмосферні версії встановлюють в окремих приміщеннях, що добре провітрюються. До кімнат, у яких монтуються турбовані апарати, вимоги набагато нижчі.

Що ще впливає на вибір

Крім теплопродуктивності слід врахувати:

• число контурів (необхідне лише опалення чи опалення та ГВП);
• спосіб встановлення (настінний або підлоговий);
• камера згоряння (відкрита або закрита; у першому випадку забір повітря проводиться з приміщення, у другому - з вулиці по коаксіальному димовідводу);
• дизайн – для споживачів зовнішній вигляд має не останнє значення. Сучасні апарати не лише функціональні, ефективні, безпечні, а й красиві.

Правильний вибір теплової продуктивності газового казана дозволить використовувати обладнання з максимальною ефективністю. Оптимально підібрана модель не тільки забезпечить комфортну температуру в будинку, але й служитиме з мінімальним зношуванням деталей та вузлів.

Система опалення — найважливіша, найскладніша і найдорожча з усіх житлових комунікацій. Облаштування опалення вимагає ретельного проектування, щоб уникнути неприємних наслідків, які часто важко виправити.

На ринку опалювальної техніки представлений великий вибір казанів. Багато моделей відрізняються один від одного по конструкції, джерелу енергії, потужності. Випускаються казани з діапазоном потужності: від 4 кВт до кількох тисяч кВт. Таким чином, є можливість підібрати потрібний котел для будівлі будь-яких габаритів, як для дачного будиночка, так і заміського котеджу. Вибір котла того чи іншого типу: твердопаливний, електричний, рідкопаливний або газовий залежить від регіону проживання та рівня розвитку інфраструктури. Важливим є доступність придбання певного виду палива та його вартість.

Одним із ключових моментів планування житлового опалення є розрахунок потужності котла, при цьому необхідно врахувати особливості, властиві системам, що працюють із різними видами обігрівачів. Помилки у підборі потужності котла неприпустимі, причому як її перевищення, так і зменшення. При недостатній потужності котла будинок буде холодним. Надмірна потужність призведе до перевитрати електроенергії чи палива.

Розрахунок потужності опалювального котла за площею приміщення

Однією з головних умов комфортного житла є наявність продуманої системи обігріву. Тип опалення та необхідне обладнання вибирають ще на етапі проектування будинку. Визначення потужності опалювального котла по площі дозволяє отримати цілком об'єктивні дані.

Основні правила розрахунку та параметри, що використовуються при обчисленнях:

1. Площа опалювального приміщення (S).
2. Питома потужність на 10 м² опалювальної площі – (Wуд). Ця величина визначається з коригуванням кліматичних умов окремого регіону.
3. Wуд. Для Московської області становить – від 1,2 кВт до 1,5 кВт.
4. Для південних областей – від 0,7 квт до 0,9 квт.
5. Для північної зони – від 1,5 квт до 2,0 квт.
6. Потужність котла обчислюють за такою формулою: Wкот = (SхWуд.):10.

Можливе використання спрощеного варіанта формули, в якій Wуд = 1, і тепловіддача котла вимірюється як 10 кВт на 100 м опалювальної площі. При такому розрахунку до отриманого значення додають не менше 15%, щоб отримати більш реальну цифру.

Приклад: розрахунок потужності опалювального котла для будинку площею 100 м².

Питома потужність Московської області становить 1,2 кВт.

Таким чином Wкотла = (100х1,2) / 10 = 12 кіловат.

Для більш точного розрахунку необхідної потужності опалювальних приладів потрібно зібрати розширений перелік даних:

1. Дійсні тепловтрати приміщення. Витік тепла будь-якої будівлі відбувається через двері, вікна, дах, підлогу, стіни, систему вентиляції.
2. Різниця температури всередині будівлі та на вулиці. При розрахунку потужності опалювального котла враховують різницю температури всередині приміщення та за його межами. Чим більша різниця температурних величин, тим більше тепловтрати.
3. Теплоізоляційні властивості будівельних конструкцій. Теплопровідні властивості дверей, вікон, стін і підлоги залежать від матеріалу, з якого вони виготовлені, отже, втрати втрати через їх поверхні також будуть мати відмінності.

Для отримання необхідних показників та коефіцієнтів щодо потужності котла користуються будівельним довідником.

Як підрахувати реальні втрати будови

Тепло губиться із приміщення через стіни, вікна, підлогу, дах, вентиляційну систему. На розміри тепловтрат впливають багато чинників: різниця між температурою всередині будівлі та на вулиці, теплопровідні властивості будівельних матеріалів. Теплопровідність стін, дверей, вікон, підлоги та стельового перекриття відрізняється один від одного. Одиницею вимірювання опору теплопередачі служить Вт/м2, дана характеристика означає кількість втраченого тепла з 1 м² конструкції, що огороджує, при певному інтервалі температур.

Формула №1 для визначення опору теплопередачі: R = T/q

• R – опір теплопередачі (°Схм²/Вт або °С/Вт/м²);
• ΔT – різниця температури на вулиці та в будівлі (°С);
• q — кількість тепловтрати на квадратний метр поверхні конструкцій, що огороджують (Вт/м²).

При визначенні опору теплопередачі R багатошарових конструкцій показники опору теплопередачі кожного шару підсумовуються. У цьому розрахунку враховується середня температура на вулиці найхолоднішого тижня протягом року, у довідкових джерелах вказується опір теплопередачі виходячи з цих умов. Наприклад, опір теплопередачі матеріалів при ΔT = 50 ° С (Тзовні = -30 ° С, Твсередині = 20 ° С).

При визначенні теплопровідних властивостей вікон враховується:

1. Опір теплопередачі матеріалів віконних конструкцій та їх тепловтрати при T = 50°С. товщина скла (мм).
2. Товщина зазору між склом мм.
3. Вид газу, що заповнює проміжок: повітря або аргон.
4. Наявність прозорого теплозахисного покриття.

Поширеною помилкою є думка, що втрати втрати можна компенсувати, обравши котел більшої потужності. Насправді, розумніше максимально запобігти небажаним тепловтратам за рахунок теплоізоляції вікон, даху, дверей, ніж щомісяця переплачувати за газ або електроенергію. Лише склопакети скорочують втрату тепла приблизно в 2 рази, що дозволяє заощадити 800 кВт/год електроенергії на місяць. Більш точно тепловтрати обчислюють шляхом пропорції.

Формула №2 для визначення опору теплопередачі конструкцій із комбінованих матеріалів: R2 = R1хΔT2/ΔT1

R1 - тепловтрати при різниці температури ΔT1 = 50 ° С;

R2 - тепловтрати при різниці температури ΔT2 відповідно до конкретних даних.

Приклад розрахунку тепловтрати стіни:

• Товщина стіни 20 см,
• Матеріал стіни – зруб із бруса. У довіднику матеріалів знаходять значення опору теплопередачі R. Для бруса R = 0,806 м? × ° С/Вт.

Різниця температур T дорівнює 50°С. Підставивши значення формулу №1:

R = ΔT/q отримують значення тепловтрати для 1м² 50/0,806 = 62 Вт/м².

Так само визначають тепловтрати і для всіх інших матеріалів. Чим більша різниця температури на вулиці та всередині будівлі ΔT, тим вищі тепловтрати.

Більшість будівельних довідників для зручності розрахунку наводяться готові показники тепловтрати різних типів будівельних конструкцій при окремих значеннях температури повітря в зимовий період.

Наприклад, втрати кутових приміщень, де впливає завихрення повітря, і не кутових, а також приміщення на верхніх і нижніх поверхах, які також відрізняються за рівнем обігріву.

Приклад: розрахунок тепловтрат кутової кімнати, розташованої на першому поверсі

1. Вихідні параметри кімнати:

• розміри та площа - 10.0 м х 6.4 м, S = 64.0 м ²;
• висота стелі - 2.7 м;
• кількість зовнішніх стін – 2;
• матеріал і товщина зовнішніх стін - кладка в 3 цеглини (76 см);
• кількість вікон із подвійним склінням – 4;
• розміри вікон: висота – 1.8 м, ширина – 1.2 м;
• підлога - дерев'яна утеплена;
• перекриття: внизу - підвал, нагорі - горищне приміщення;
• передбачувана температура у кімнаті +20°С;
• розрахункова температура надворі -30°С.

Розрахункові дії:

2. Спочатку обчислюють площі поверхонь, що втрачають тепло.

Площа зовнішніх стін без урахування вікон (Sстін): (6.4+10)х2.7 – 4х1.2х1.8 = 35.64 м². Площа вікон (Sікон): 4х1.2х1.8 = 8.64 м². Площа стелі (Sстелі): 10.0х6.4 = 64.0 м ².

Площа підлоги (Sпідлоги): 10.0х6.4 = 64.0 м².

Показники площі внутрішніх перегородок та дверей у цьому розрахунку відсутні, тому через них не відбувається втрата тепла.

3. Визначають опір теплопередачі для стіни з цегли:

R = ΔT/q, де ΔT=50, а q цегляної стіни = 0.592

Таким чином, R=50/0.592 і становить 84,46 м²×°C⁄Вт.

• Qстін = 35,64 х84, 46 = 2956.1 Вт,
• Qвікон = 8.64х135 = 1166.4 Вт,
• Qпідлоги = 64×26 = 1664.0 Вт,
• Qстелі = 64х35 = 2240.0 Вт.

Разом: сума тепловтрат кімнати площею 64 кв.м. Qсума = 8026.5 Вт.

У цьому прикладі найбільші тепловтрати припадають на стіни, меншою мірою на стелю, підлогу, вікна. Результат розрахунку відображає теплові втрати кімнати у сильні морози за температури -30 °C. Чим вище температура повітря на вулиці, тим менший витік тепла із приміщення.

Розрахунок потужності газового котла опалення

Газовий котел для автономного опалення приватного будинку користується заслуженою популярністю. Така система зручна, доступна та ефективна. А якщо будинок знаходиться віддалено від центральних тепломереж, то просто немає іншої альтернативи. Побутові газові котли в більшості випадків є найбільш оптимальним варіантом системи обігріву завдяки таким безперечним перевагам як: простота та безпека експлуатації; відсутність необхідності у відведенні місця зберігання палива, низька ціна палива, економічність.

Дуже важливо при покупці газового котла правильно вибрати потрібну потужність. Якщо потужність перевищує реальні потреби будівлі у теплі, витрати на опалення будуть надмірними. З іншого боку, обладнання з низькою продуктивністю не здатне забезпечити достатнє обігрів приміщення. Найпростіший розрахунок потужності газового котла за площею: 1 кВт на кожні 10 кв.м. Але такі результати дуже приблизні. Щоб виконати більш точний розрахунок потужності газового котла, враховують низку факторів:

• кліматичні умови регіону;
• габарити опалювального приміщення;
• ступінь теплоізоляції будинку;
• можливі тепловтрати будівлі;
• кількість тепла для підігріву води;
• кількість енергії для нагрівання повітря у системі примусової вентиляції.

Як правило, при розрахунках використовують спеціальний софт: для резервної потужності газового котла додають приблизно 20% на випадок сильного похолодання, зниження тиску газу в системі чи інших непередбачених ситуацій. Сучасні опалювальні прилади оснащені автоматичним пристроєм, що регулює споживання газу. Це зручно, тому що позбавляє перевитрати палива та непотрібних витрат.

Багато хто помилково вважає розрахунок потужності опалювального котла зайвою формальністю, і що можна просто купити газовий котел з високою потужністю. Насправді, необґрунтоване перевищення потужності обігрівача може викликати необхідність придбання комплектуючих, а значить, підвищені витрати на ремонт системи, зниження функціональної ефективності котла, перебої в роботі автоматичного пристрою, швидке знос елементів, поява конденсату в димарі та інші негативні наслідки.

Розрахунок потужності котла та правильний підбір обігрівального обладнання сприятимуть збільшенню терміну його експлуатації. При виборі газового або іншого котла потрібно уважно вивчати супровідну документацію. В інструкції опалювального котла вказується номінальна потужність, яка виробляється при номінальному тиску природного газу 13-20 мбар. Зниження тиску в магістралі призведе до того, що казан потужністю, наприклад, 30 кВт втратить третину своєї потужності. У такому разі котел зможе ефективно обігріти будинок площею лише 200 кв.м, замість розрахункових 300.

Формула необхідної потужності газового котла для будівель за типовим проектом: М К = SхУМ К /10

• S – загальна площа приміщення, що опалюється (кв.м);
• РОЗУМ К – питома потужність котла для кожні 10 кв.м поверхні. Питома потужність казана залежить від кліматичних умов і становить: 0,7-0,9 кВт для південних регіонів; 1,0-1,2 кВт для областей середньої смуги; 15-20 для північних районів.

Приклад: згідно з формулою розрахункова потужність опалювального котла для будинку площею 200 кв.м, розташованого в зоні помірного клімату, складе: 200Х1,1/10=22 кВт.

Слід пам'ятати, що ця формула використовується для обчислення потужності котла за умови використання його тільки для опалення будинку. Якщо планується монтаж двоконтурної системи з метою нагрівання води для побутових потреб, додатково збільшують потужність опалювального обладнання на 25%.

Щоб правильно розрахувати потужність газового котла опалення для будинку з нестандартним плануванням на індивідуальне замовлення, користуються іншою формулою.

Формула розрахунку потужності газового котла для будівель за індивідуальним проектом: М К = QтхКзап,

• М К - розрахункова потужність котла (кВт);
• Qт - прогнозовані теплові втрати (кВт); Кзап - коефіцієнт запасу, що дорівнює 1,15-1,2, (15-20%).

Величина прогнозованих тепловтрат будівлі визначається за формулою:

Qт = VхРtхk/860

• V - обсяг приміщення, що опалюється (куб.м);
• Рt - різниця вуличної та внутрішньої температури (С);
• k – коефіцієнт розсіювання.

Величина коефіцієнта розсіювання залежить від типу будівельної споруди та ступеня її теплоізоляції. Для будівель у вигляді простих будівель із дерева або гофрованого заліза без теплоізоляції, використовується коефіцієнт розсіювання 3,0-4,0.

Якщо стіни будівлі з одинарною цегляною кладкою, стандартні вікна та дах, низька теплоізоляція, то коефіцієнт розсіювання дорівнює 2,0-2,9.

Для будинків середнього рівня теплозахисту зі стінами подвійної цегляної кладки, звичайним дахом і невеликою кількістю вікон береться коефіцієнт розсіювання 1,0-1,9. Для будинків з високим ступенем теплозахисту, добре утепленою підлогою, дахом, стінами та пластиковими вікнами з подвійними склопакетами застосовують коефіцієнт розсіювання 0,6-0,9.

Розрахункова потужність опалювального котла для компактних будинків із якісною теплоізоляцією може виявитися зовсім невеликою. Можлива ситуація, що у продажу просто не виявиться відповідного газового котла з потрібними характеристиками. У такому разі набувають обладнання, потужність якого трохи перевищує розрахункову величину. Багато сучасних модифікацій газових котлів оснащені пристроями автоматичного регулювання обігріву, які дозволяють вирівняти різницю.

Розрахунок потужності газового котла за допомогою програми-калькулятора

Для зручності клієнтів виробники газових котлів розміщують спеціальні сервіси на своїх веб-ресурсах, що дозволяє легко та швидко обчислити розрахункову потужність котла. Для цього достатньо ввести в програму-калькулятор такі дані:

• температура, яку передбачається підтримувати у приміщенні;
• середня вулична температура за найхолодніший тиждень протягом року;
• необхідність у ГВП;
• наявність чи відсутність примусової вентиляційної системи;
• кількість поверхів у будинку;
• висота стелі;
• опис перекриттів;
• розміри зовнішніх стін: товщина та довжина кожної з них;
• опис матеріалів, з яких виконані стіни;
• кількість та розміри вікон;
• Опис типу вікон: кількість камер, товщина скла, теплозахисна плівка, вид газу в зазорах.

Після заповнення всіх полів натискають кнопку «Виконати розрахунок» і програма видасть необхідну розрахункову потужність котла.

Для більшої зручності пропонуються варіанти готових розрахунків потужності котлів різного типу, наочно представлених у таблицях. Слід враховувати, що з складних будов ці методи розрахунку можуть підійти. Наприклад, наявність у приміщенні стель різної висоти, системи теплої підлоги, споруд, що вимагають додаткового обігріву (басейн, оранжерея, сауна). Усі ці умови слід обов'язково враховувати під час проектування. За будь-якого додаткового навантаження на опалювальну систему потрібне збільшення потужності котла.

Найоптимальніший розрахунок потужності опалювальної системи зможуть підготувати лише спеціалісти, інженери-теплотехніки.

Розрахунок потужності твердопаливного котла

Твердопаливні котли останнім часом застосовуються значно рідше за електричні та газові. Вони характеризуються доступністю, можливістю автономного функціонування, економічною експлуатацією, необхідністю місця зберігання палива.

Відмінною особливістю, яку слід враховувати щодо потужності твердопаливного котла, є циклічність одержуваної температури. Добова температура в приміщенні, що опалюється, коливається в межах 5ºС. Якщо немає можливості відмовитись від подібної системи, є два способи, як підтримувати стабільну температуру в приміщенні: використання термобаллону та застосування водяних теплоакумуляторів.

Термобалон служить для регулювання подачі повітря, що дозволяє збільшити час горіння та скоротити кількість топок. Водяні термоакумулятори об'ємом від 2 до 10 м² встановлюються в системі обігріву, знижують енерговитрати та економлять паливо. Всі ці заходи сприяють зменшенню необхідної продуктивності котла для опалення приватного будинку. Ефект від цих заходів слід враховувати щодо потужності опалювального устаткування.

Розрахунок потужності електричного опалювального котла

Опалювальна система із застосуванням електрокотла характеризується низкою позитивних та негативних особливостей: висока вартість палива – електроенергії, можливі проблеми через перебої електропостачання в мережі, екологічність, простота та зручність управління, компактність обладнання.

Розрахунок потужності електрокотла опалення за допомогою програми-калькулятора

Часто виробники опалювальної техніки розміщують на своїх сайтах формули для розрахунку потужності котла або навіть калькулятори, що дозволяють врахувати одразу кілька визначальних факторів та зробити максимально точний розрахунок.

Для розрахунку на калькуляторі, як правило, потрібна така інформація:

1. Запланована температура у приміщенні.
2. Середнє значення температури на вулиці найхолоднішого тижня на рік.
3. Потреба ГВП.
4. Наявність вентиляційної системи.
5. Кількість поверхів.
6. Висота стелі.
7. Перекриття верхнє та нижнє.
8. Матеріал. зовнішні стіни.
9. Довжина та товщина зовнішніх стін.
10. Кількість, тип та розміри вікон.
11. Товщина скла. Величина зазору між склом з повітрям або аргоном. Наявність на склі теплозахисного покриття.

Слід враховувати, що питома потужність опалювальної системи збільшується до значення 127 Вт/м 2 при невеликій площі будинку (100-150 м 2 ) і знижується до 85-80 Вт/м 2 для будинків площею 400-500 м 2 , що не відповідає прийнятому стандартному значенню 100 Вт/м 2 яке зазвичай рекомендується для підбору обладнання.

Це спричинено тим, що у будинках з невеликою площею неефективно витрачається тепло. Зі збільшенням загальної площі в будинку з'являється більше приміщень, суміжних із опалювальними, а також без зовнішніх стін та розташованих у глибині будинку. Внаслідок цього питомі тепловтрати будинку дещо знижуються.

Як розрахувати потужність рідкопаливного котла

Опалювальні котли мають як переваги, так і недоліки: вони зручні в експлуатації, але неекологічні, вимагають додаткового простору для зберігання палива, відрізняються підвищеною пожежонебезпечністю, мають досить високу вартість.

Розрахунок потужності рідкопаливного котла проводиться аналогічно газовому та електричному. Чим більше буде враховано факторів, що впливають на ефективність обігрівальної системи, тим точніше вийде розрахунок, що дозволить зробити оптимальний вибір обладнання.

Якість опалення насамперед залежить від правильного вибору типу обігрівальної системи та від точності розрахунку необхідної продуктивності опалювального котла. Помилки під час проектування неминуче призведуть до негативних наслідків. Тому дуже важливо перед покупкою опалювального обладнання та монтажем системи зібрати повну інформацію, виконати ретельні розрахунки та планування.

Переваги та недоліки газових котлів

Котел є основною частиною системи опалення. Він виробляє необхідну для комфортних умов кількість тепла та забезпечує гаряче водопостачання. За наявності поряд з будинком газопроводу оптимальним варіантом буде встановлення газового котла. Він має свої плюси та мінуси. Перевагами газового обладнання є економічність, висока потужність, простота експлуатації, котли середньої потужності можуть встановлюватись навіть на кухні, компактні розміри та екологічність (котел виділяє в атмосферу найменшу кількість шкідливих речовин).

Недоліками такого котла можна вважати вимогу спеціального дозволу на його встановлення, ризик витоку газу, наявність певних вимог до приміщення, в якому буде знаходитись котел, та наявність автоматичного відключення газу при витіканні або недостатній вентиляції. У будь-якому випадку, якщо ви вирішили встановити газове опалювальне обладнання, у вас виникне питання, як розрахувати потужність газового котла.

Розрахунок газового котла: перший спосіб

Правильно здійснений розрахунок потужності котла є гарантією надійної та ефективної роботи опалювальної системи. Основою розрахунку є забезпечення вдома оптимальною температурою. Найчастіше основним джерелом тепла у будинку чи котеджі є саме котел. Для того щоб розрахувати необхідні параметри та записати отримані дані, знадобляться такі матеріали та інструменти:

• рулетка;
• папір, ручка;
• калькулятор.

Ефективність опалення повністю залежить від потужності котла. Надмірна потужність призводить до перевитрати палива, а недостатня — до неможливості підтримання потрібної температури в будинку, особливо взимку. Потужність газового котла визначають виходячи з наступних параметрів: питома потужність агрегату з розрахунку на 10 м2 з урахуванням кліматичних умов певного регіону (Wуд), площа приміщень (S), що опалюються. Питома потужність, залежно від кліматичної зони, може набувати різних значень: 1,2-1,5 кВт - для середньої смуги Росії, 0,7-0,9 - для південних областей і 1,5-2,0 кВт - для північних областей.
Розрахунок потужності котла виробляють за допомогою формули Wкот = (S * Wуд)/10. Для зручності розрахунку за питому потужність найчастіше приймають одиницю. Потужність відповідно розраховується як 10 квт на 100 м2. Іншим важливим параметром є обсяг теплоносія, що циркулює у системі (Vсист). При підрахунках використовують пропорцію 1 кВт: 15 л (потужність агрегату: об'єм рідини. Формула матиме такий вигляд: Vсист = Wкот 15

Як приклад буде наведено розрахунок потужності газового котла та необхідного об'єму теплоносія для опалення будинку площею 100 м2, розташованого у північному районі. Максимальна питома потужність для північних районів дорівнює 2 кВт тоді:

• Wкот = 100 2 / 10 = 20 кВт;
• Vсист = 20 15 = 300 л.

Для того, щоб розрахунок був більш точним, можна скористатися спеціальним калькулятором, який враховує ще й бажану постійну температуру в будинку, найнижчу середньорічну температуру, параметри приміщень, товщину та матеріал стін, вид перекриттів та кількість вікон.

Перед придбанням котла необхідно уважно вивчити його технічні характеристики та технічний паспорт.

Так ви будете впевнені в його тепловій потужності, адже в деяких випадках замість потужності, що віддається системі можуть вказуватися технічні характеристики пальника, які не становлять інтересу для споживачів.

Другий спосіб підрахунку потужності обладнання

При виборі котла необхідно враховувати інформацію про тепловтрати приміщення, які потрібно буде компенсувати. Їх потрібно розрахувати. Зазвичай це робить архітектор, який розробляє проект будинку. За допомогою цих даних можна вибрати опалювальний котел необхідної потужності. Розрахувати тепловтрати можна з використанням спеціальних програм, що мають розширені можливості, за допомогою яких розрахунки можуть робити ті, хто ніколи не стикався з проектуванням.

Якщо проекту будинку та розрахунків тепловтрат немає, їх можна визначити і самостійно за допомогою спрощеного методу розрахунків. Анкети є досить точними для невеликих приватних будинків. У них є питання, що стосуються матеріалу та товщини стін, кількості та розмірів вікон та типу склопакетів. До кожного питання є кілька варіантів відповіді. До кожної відповіді пропонується своє число.
http:

Розрахунок котла роблять за допомогою цих чисел, в результаті вийде значення, що відображає втрати тепла будинку. Воно цілком підійде визначення потужності агрегату. Для заповнення анкети та проведення обчислень потрібно всього кілька хвилин. Найбільш простим методом розрахунку тепловтрат є їх обчислення за допомогою умовного коефіцієнта, що має такі значення:

• від 130 до 200 Вт/м2 – будинки без теплоізоляції;
• від 90 до 110 Вт/м2 - будинки з теплоізоляцією, збудовані 20-30 років тому;
• від 50 до 70 Вт/м2 - сучасні теплоізольовані будинки з новими вікнами, збудовані в 21 столітті.

Для визначення тепловтрати коефіцієнт множать на площу будинку, однак ці розрахунки є зразковими, вони не беруть до уваги кількість і розміри вікон, розташування і форму будинку, що позначаються на тепловтратах. Цей розрахунок не є основним для вибору котла.
http:

Обчислені тепловтрати відображають максимальну потребу будинку в теплі, необхідному для підтримки нормальної температури. Найбільша потреба у теплі виникає за температур нижче -22°С. Такі морози зазвичай бувають кілька днів на рік, а то й зовсім не бувають кілька років. А казан повинен працювати весь опалювальний сезон, коли температура в середньому дорівнює нулю. У такому разі для обігріву будинку потрібно половина розрахункової потужності обладнання. Котел більшої потужності купувати не варто, це призводить не тільки до зайвих витрат, але й знижує ККД. Нестачу тепла у сильні холоди можна компенсувати іншими приладами, наприклад, каміном або електричним обігрівачем.