Расчет мощности котла

На чем основываются расчеты
Способы определения мощности котла
Совмещение мощности отопительного агрегата и расхода топлива
Видео

Добиться эффективной работы отопительного котла можно лишь правильно рассчитав его мощность в соответствии с отапливаемой площадью. Следовательно, прежде чем отправиться в специализированный магазин за приобретение агрегата нужно реально оценить условия эксплуатации прибора и тщательно вычислить все его параметры. Только в этом случае потраченные средства будут потрачены правильно, а не выброшены на ветер. Если правильно рассчитать мощность газового котла, то можно добиться эффективной работы оборудования и не переплачивать большие суммы на топливо при избыточной мощности отопительного котла.

При выполнении расчетов мощности котла следует использовать проверенные методики и учитывать многие факторы, среди которых первое место занимают потери тепла в отапливаемом помещении.

На чем основываются расчеты

Чтобы подобрать газовый котел по мощности, для начала следует изучить все помещения дома, при этом учитывая следующее:

  • Площадь комнат и их объем.
  • Материал, используемый для стен, потолочных перекрытий и пола.
  • Наличие теплоизоляции и степень ее эффективности.

Большое значение имеют источники холода, к которым можно отнести дверные и оконные проемы, стены, перекрытия и вентиляция. Каждый из перечисленных элементов является необходимым элементом конструкции и предназначен для поддержания определенной температуры в доме. Но через эти источники холода также уходит определенное количество тепла. Процент теплопотерь во многом зависит от материала, из которого изготовлены окна, двери, стены и перекрытия.

На мощность котла отопления большое влияние имеет разница температуры воздуха снаружи дома и внутри. Чем холоднее на улице, тем быстрее остывают помещения внутри. Поэтому при решении вопроса, как рассчитать мощность газового котла для дома, важно учитывать среднюю температуру воздуха в зимнее время в определенном регионе.

Если параллельно с отоплением котел будет использоваться для горячего водоснабжения, то это также нужно принимать во внимание.

Если все перечисленные показатели известны, то вполне можно самостоятельно рассчитать мощность газового котла для частного дома, используя при этом различные способы.

Способы определения мощности котла

Расчеты количества потерянного тепла лучше доверить специалисту-проектировщику, который с помощью компьютерной программы еще на этапе проектирования даст точные результаты. Однако если это не было предусмотрено проектом, можно попробовать самостоятельно провести вычисления. При решении проблемы, как рассчитать, какой котел нужен для отопления определенного помещения, во внимание принимаются следующие параметры:

  • Толщина стен и материал, использовавшийся для их возведения.
  • Сколько кубических метров составляет общий объем всех отапливаемых помещений в доме.
  • Наличие, толщина теплоизоляционного слоя материал, используемый для утепления.
  • Количество оконных проемов, их габариты, материал изготовления. Если речь идет о стеклопакетах, то важно учесть количество камер.

Узнать требуемые значения можно из проекта дома и специальных анкет. В них представлены несколько ответов на поставленный вопрос, каждый ответ выбирается в зависимости от конкретных условий и параметров дома. Мощность отопительного котла для дома рассчитывается в соответствии с выбранными значениями.

Для примера можно привести некоторые установленные коэффициенты теплопотерь:

  • Не утепленные дома – 130-200 Вт/м2.
  • Дома с хорошей теплоизоляцией, построенные в 80-90-х годах ХХ века, — 85-115 Вт/м2.
  • Строения, возведенные в начале ХХI века, с пластиковыми стеклопакетами – 55-75 Вт/м2.

Произведение этого коэффициента на общую площадь дома в результате дает чисто теплопотерь. Но следует знать, что это далеко не точные показатели, так как в расчет газового котла для дома по площади не включено количество оконных и дверных проемов, их размер, а также не учтен регион расположения дома.

Для расчета мощности отопительного котла можно воспользоваться еще одним способом. В этом случае необходимо знать мощность обогрева каждого отдельного помещения в доме и их количество. Расчет проводится по формуле:

W=S*W1

Здесь буквой W обозначена мощность котла, S – общая площадь всех отапливаемых комнат, W1 – удельная мощность обогрева одной комнаты. Для определения последнего параметра при расчете мощности газового котла нужно учесть следующие данные:

  • Средняя температура зимой в определенном регионе.
  • Расположение относительно внешних стен. Комната может быть внутренней или торцевой.
  • Количество и размер оконных проемов.
  • Источники тепла и их количество.
  • Сопротивление теплоотдаче.

Самостоятельно рассчитать мощность котла в этом случае достаточно сложно, поэтому процесс доверяют специалистам.

Также существует упрощенный метод, как рассчитать мощность котла по площади дома. В нем учитываются не отдельные факторы и комнаты, а дается комплексная оценка всему дому. Согласно этому для обогрева 10 квадратных метров дома требуется 1КВт мощности при условии, что потолки в помещении не превышают 3 метров. К примеру, для эффективного обогрева дома общей площадью 180 квадратных метров требуется котел мощностью примерно 18-20 КВТ (180:10=18).

Рассчитать мощность агрегата для определенного региона можно с помощью определенного коэффициента. Его значение для климата в определенной местности необходимо умножить на общую площадь дома.

Использование этого метода позволяет самостоятельно, без привлечения специалистов, рассчитать мощность котла отопления и решить вопрос, как подобрать газовый котел по мощности. Однако следует понимать, что полученные значения будут не совсем точными.

Выбирая отопительный котел, следует основываться на проведенных расчетах мощности оборудования. Однако имеющееся в продаже оборудование не всегда может соответствовать рассчитанным параметрам. В этом случае допускает приобрести агрегат, мощность которого будет ближе к требуемому значению.

Совмещение мощности отопительного агрегата и расхода топлива

Чтобы используемое для отопления оборудование позволило получить некоторую экономию, при выполнении расчетов мощности котла важно учесть еще несколько моментов.

Для комфортного пребывания в холодное время в доме необходима температура 20-220С. С учетом постоянной смены температуры зимой и небольшого количества морозных дней можно использовать оборудование меньшей мощности, чем полученной при расчетах. Если используемое для отопления оборудование будет работать в нормальном режиме, а не на полную мощность, то срок его безупречной эксплуатации продлится долгое время.

Поддержать номинальное значение температуры в течение отопительного периода помогают установка смесительных клапанов. Именно эти устройства позволяют регулировать температуру теплоносителя в системе отопления.

Расчет мощности котла отопления по площади дома

В большинстве случаев используются системы с термогидравлическими распределителями или четырехходовыми клапанами. Установка этих элементов в отопительной системе позволяет изменять температурные значения при постоянной мощности котла.

Такая модернизация дает возможность получать достаточное количество тепла при использовании котла минимальной мощности. Несмотря на дорогую стоимость такого оборудования, экономия топлива в этом случае получается значительной.

Если мощность котла превышает значение, необходимое для данного помещения, то расходы на топливо существенно возрастают. Чтобы решить проблему подобного типа и снизить затраты на обеспечение нормального функционирования котла, требуется установка бака-аккумулятора, заполняемого водой.

Такое оборудование устанавливают в системах отопления, работающих на твердом топливе. В результате прибор работает в усиленном режиме, даже при незначительном потреблении тепла. С повышением температуры воздуха на улице автоматическая система с помощью клапана частично перекрывает подачу нагретой воды в систему отопления, а направляет ее в теплообменник бака-аккумулятора. Здесь происходит нагревание воды, которая находится в баке. После того как теплоноситель в системе остывает вода из бака поступает в приборы отопления системы и тепло в помещении держится еще некоторое время. При расчете объема буферного бака берут соотношение 10:1, то есть на 1 м2 площади дома необходим бак объемом 10 л.

Правильное определение мощности котла отопления позволяет получить существенную экономию при покупке агрегата и в процессе его эксплуатации. Чтобы результат расчетов, какая мощность котла нужна для отопления дома, получился верным, лучше доверить процесс специалистам.

Мощность электрокотла

Что такое тепловая мощность?

Тепловая мощность водогрейного котла, это количество теплоты которое передаётся теплоносителю (воде) в процессе сгорания топлива в котле. Тепловая мощность измеряется в гигакаллориях(ГКал/час) или мегаваттах (МВт/час). 1 ГКал/час — это 40 кубометров воды (40 м3/час), нагретые на 25 градусов Цельсия(25С) за один час. 1 ГКал = 1.16 МВт.

Что такое КПД котла?

Коэффициент полезного действия водогрейного котла(КПД), это разность между количеством теплоты которое содержится в топливе и количеством теплоты, которое передано теплоносителю(воде)

Как посчитать тепловую мощность.
Формулу для расчёта тепловой мощности в гКал/час можно представить в виде:
Q = (T1 — T2) * 40(м3/час) / 1000, где T1 – Т2 – разность температур в градусах Цельсия.

Таким образом, для того чтобы посчитать мощность, которую выдаёт котельная, необходимо расход воды умножить на разность температур (перепад между «подачей» и «обраткой» ) и разделить на 1000. У Вас получится мощность в гигакаллориях (ГКал).

Пример 1:

Температура воды на «подаче» (из котельной в тепловую сеть) – 55С

Температура воды на «обратке» (из тепловой сети в котельную) – 43С

Расход сетевой воды – 120 м3/час (по насосам)

(55 — 43) * 120 / 1000 = 1.44 ГКал. * 1.16 = 1.67 МВт

Пример 2:

Температура воды на входе в котёл – 43С

Температура на выходе из котла – 51С

Расход воды в котле – 40 м3/час

(51 — 43) * 40 / 1000 = 0.32 ГКал * 1.16 = 0.37 МВт

Как посчитать КПД котла?

Формулу для расчёта КПД котла можно представить в виде:

КПД = 100 – q2-q3-q4-q5-q6, где q2…q6 – тепловые потери котла.
Для того чтобы посчитать КПД – котла необходимо температуру уходящих газов котла (измеряется термометром на газоходе котла) разделить на 15 ( с понижением температуры уходящих газов на 12-15С, потери теплоты уменьшаются на 1%), прибавить 2 (потери с химическим недожогом в слоевой топке 0,5-3%), прибавить 3 (потери с механическим недожогом в слоевой топке 1-5%), прибавить 2 (сумма остальных потерь). Полученное значение — ориентировочная величина потерь КПД в процентах, вне зависимости от вида топлива и мощности котла.

Пример 3:

Температура уходящих газов котла – 320С

320 / 15 + 2 + 3 + 2 = 29,3% — суммарные потери КПД (q2…q6)

100 – 29,3 = 70,1% — КПД котла

Из чего складываются потери КПД котла.

Потери тепла с уходящими газами – q2 – составляют самую большую величину тепловых потерь котла. В современном котле величина потерь – q2 – находится в пределах 10 – 12%, при работе котла на номинальной нагрузке.

Потери тепла с химическим недожогом – q3 – возникает из-за неполного сгорания летучих компонентов топлива в топке котла. Причинами появления химического недожога могут быть: плохое смесеобразование, общий недостаток воздуха, низкая температура в топочном объёме котла, особенно в зоне догорания(верхняя часть топочного объёма). При достаточном коэффициенте избытка воздуха и хорошем смесеобразовании, химический недожог – зависит от теплонапряжения в топочном объёме (объём топки / мощность котла). В современном котле со слоевой топкой, при значениях теплонапряжения – qv = 0.23 — 0.45 МВт/м3, химический недожог составляет 0.5 – 2%, при увеличении qv (с 0.45 до 0.7), химический недожог резко возрастает и достигает 5%.

Потери тепла с механическим недожогом – q4 – сумма потерь теплоты с уносом, шлаком и провалом. Для слоевых топок величина потерь с уносом зависит от теплонапряжения(читай выдаваемая мощность) в топочном объёме (МВт) отнесённого к площади зеркала горения (qv / площадь решётки = qr ). С увеличением qr (т.е. с форсировкой котла), резко увеличивается доля несгоревшего топлива уносимого с продуктами сгорания (потери с уносом).

Как рассчитать мощность газового котла: 3 схемы разной сложности

Так, с увеличением qr с 0.93 до 1.63 (в 1.7 раза) величина потерь с уносом возрастает с 3 до 21% (в 7 раз). Потери теплоты со шлаком, возрастают, с увеличением зольности топлива и ростом теплонапряжения. Потери теплоты с провалом зависят от спекаемости топлива, содержания в топлива мелочи и от конструкции колосниковой решётки. При использовании охлаждаемой уголковой решётки потери теплоты с провалом не превышают 0.5%. В современном котле со слоевой топкой потери тепла с механическим недожогом – q4 — составляют 1-5%.

Потери тепла от наружного охлаждения – q5 – наблюдаются в связи с тем, что температура наружной поверхности котла всегда выше температуры окружающей среды. Котёл в лёгкой обмуровке имеет величину потерь – q5 – в пределах 0.5%

Прочие потери тепла – q6 – сумма потерь с физической теплотой шлака, на охлаждение панелей и балок, не включённых в циркуляционную систему котла – как правило, не превышают 0.5-2%

This entry was posted in Пиролизный котел. Bookmark the permalink.

Общие положения
Расчет по площади отапливаемого помещения
Поправка на высоту потолка
Фактор региона проживания
Как подобрать двухконтурный котел для дома
Нюансы в определении мощности котла для квартир
Как рассчитать мощность по объему помещения
Видео

Комфорт дома во многом зависит от правильности подбора параметров котла отопления. Процедура, как подобрать котел по площади с помощью калькулятора, не требует особых знаний.

Общие положения

Для установления внутри жилища приемлемого микроклимата необходимо добиться полного восполнения всех потерь тепла. Местом его утечек выступают стены, окна, пол, крыша. Перед тем, как рассчитать, какой котел нужен для дома, нужно определить уровень утепления всех названых участков.

Обычно применяется два способа определения уровня теплопотерь:

  1. Приглашение специалистов. Полученный результат выступает ориентиром для подбора котла и прочих узлов отопительной системы. Эта процедура довольно громоздкая. Во время ее реализации в учет берут материал изготовления стен, пола, перекрытий. Значение имеет также их толщина и уровень теплоизоляции. Также во внимание берут тип используемых окон и дверей, мощность приточной вентиляции (если она есть).
  2. Использование тепловизора. В этом случае по факту вычисляют общий объем тепла, который утекает из дома или помещения. Речь идет о портативном приспособлении, на мониторе которого можно увидеть фактическое положение вещей. В этом случае есть возможность точно понять, где тепловая энергия теряется в большей степени, приняв соответствующие меры для ликвидации пробоин в защите дома.

Расчет по площади отапливаемого помещения

Такой подход является наиболее простым в подборе котла отопления. Проанализировав множество проведенных расчетов, вывели средний показатель. Так, чтобы эффективно обогреть 10 м2 жилища, необходим 1 кВт тепла. Рассчитывать мощность котла по площади можно в помещениях с высотой стен в пределах 2,5-2,7 м и средней теплоизоляцией. Если жилище соответствует этим параметрам, то для приблизительного определения мощности котельного оборудования нужно знать общую площадь всех помещений.

Для простоты понимания лучше рассмотреть пример расчета котла по площади. Речь пойдет об одноэтажном доме 12х14 м. Чтобы найти его площадь, необходимо длину умножить на ширину:12 х 14 м = 168 м2. Для получения параметра необходимого для обогрева тепла, общую площадь делят на 10: 168/10 = 16,8 кВт. Обычно конечный результат расчета мощности газового котла отопления от площади для удобства округляют в большую сторону – 17 кВт.

Поправка на высоту потолка

Частные домовладения отличаются более высокими потолками. Если речь идет о 10-15 см, то особой роли это не играет. Однако если высота комнаты приближается к 2,9 м, это приходится учитывать при проведении расчетов мощности котла по площади. Для этого пользуются т.н. «поправочным коэффициентом» — фактическая высота делиться на стандартный параметр 2,6 м. На полученное число и умножается результат общих вычислений. В качестве примера можно вычислить поправку на высоту потолка для здания с высотой стен 3,2 м. Другие параметры соответствуют первому примеру.

Алгоритм перерасчета, как выбрать мощность газового котла для дома:

  1. Определение коэффициента: 3,2 м / 2,6 м = 1,23.
  2. Коррекция первоначального результата: 17 кВт х 1,23 = 20,91 кВт.
  3. Округления в сторону возрастания.

    Как рассчитать мощность газового котла отопления: правила и пример расчета

    В результате получается 21 кВт, требуемый для обогрева.

Как видно из примера, речь идет о вполне ощутимой разнице. Если перед тем, как выбрать мощность газового котла, ею пренебречь, даже при средних зимних холодах атмосфера в доме будет очень некомфортной. При наступлении сильных морозов придется принимать кардинальные меры.

Фактор региона проживания

Большое значение имеет также то, в каком районе находится жилище. Ни для кого не секрет, что южный регион на порядок теплее Средней Полосы, ну а жителям Крайнего Севера «подмосковной» мощности газового котла, подобранной для дома, как правило, не хватает для полноценного обогрева. Фактор региона проживания также регулируется специальными коэффициентами. При этом некоторый диапазон, ведь даже в пределах одной местности климатические особенности могут кардинально отличаться. Для жилищ, расположенных ближе к южной границе, актуальным будет меньший коэффициент, и наоборот. Необходимо также учитывать, наблюдаются ли в данной местности сильные ветры (для этого также имеется свой коэффициент).

Примеры коэффициентов:

  • За ориентир берут средние российские регионы. Здесь коэффициент 1-1,1 (по мере приближения к северной границе рекомендуется увеличивать мощность котла).
  • В Москве и Подмосковье итоговое число умножают на 1,2 — 1,5.
  • Северные районы при расчете мощности предполагают использование коэффициента 1,5-2,0.
  • В южных районах используются уменьшающие коэффициенты 0,7-0,9.

Для наглядности можно привести пример, как рассчитать газовый котел для частного дома, расположенного на севере Подмосковья. Итоговый результат 21 кВт необходимо умножить на 1,5: 21 кВт х 1,5 = 31,5 кВт. Если сравнивать конечный показатель с полученным при расчете по площади (17 кВт), то корректировка с помощью пары коэффициентов привнесла заметные изменения (результаты отличаются почти в два раза). Это лишний раз подтверждает важность учета этих параметров.

Как подобрать двухконтурный котел для дома

В первых примерах рассматривался расчет газового котла для отопления частного дома. В тех случаях, когда есть необходимость в нагреве воды для бытовых нужд, производительность оборудования нуждается в еще большем увеличении. Процедура определения мощности котла, обеспечивающего также подогрев воды, предусматривает закладку определенного запаса. Речь идет о 20-25%, которые получаются через умножение на 1,2-1,25.

Для наглядности можно откорректировать мощность котла под возможность ГВС. Для этого итоговое число 31,5 кВт умножают на 1,2: получается 37,8 кВт. Разница вырисовывается достаточно приличной. Важно помнить, что учет запаса на подогрев воды проводят после поправок на местоположение, т.к. это также влияет на температуру воды.

Нюансы в определении мощности котла для квартир

Для расчета мощности котла отопления в квартирах также используется норма 10 м2/ 1 кВт тепла. Для корректировки здесь нужны другие параметры. Первое, что обязательно нужно учесть – есть ли сверху или снизу неотапливаемые помещения.

Алгоритм дальнейших действий, как рассчитать котел для дома:

  • При наличии внизу или вверху холодного помещения нужно применить коэффициент 0,7.
  • Если другая необогреваемая квартира отсутствует, результат оставляют без коррекции.
  • Наличие отапливаемого подвала или чердака предусматривает применение коэффициента 0,9.

Во время вычислений в учет берут также выходящие на улицу стены.

 Угловые помещения нуждаются в большем количестве тепла:

  • Одна наружная стена предполагает использование коэффициента 1,1.
  • Две стены — 1,2.
  • Три стены – 1,3.

Эти обязательные к учету участки являются теми зонами, посредством которых теряется наибольшее количество тепла. Иногда во внимание берется количество окон. Если речь идет о современных стеклопакетах, коррекцию не проводят. Наличие старых деревянных изделий требует применение коэффициента 1,2. Определенное значение имеет также то, каким образом расположена квартира. Точно такого же увеличения мощности требует использование двухконтурного котла для ГВС.

Как рассчитать мощность по объему помещения

Определить мощность котла отопления для квартиры можно другим способом, основанным на нормах СНиПа.

Речь идет о следующих параметрах:

  • Чтобы обогреть 1 м3 панельного дома, необходимо 41 Вт тепла.
  • Подобный показатель в кирпичных зданиях соответствует 34 Вт.

Применение данной методики требует предварительного расчета общего объема комнат. Следует сказать, что такой подход дает более адекватный результат, ведь при этом учитывается также высота стен. Сложностей обычно не возникает: для вычисления объема квартиры ее площадь нужно умножить на высоту. В качестве примера можно рассчитать мощность котла для отопления квартиры площадью 87 м2, расположенной на третьем этаже в кирпичной пятиэтажке. Высота стен в этом случае — 2,8 м.

Последовательность, как рассчитать мощность котла для дома:

  1. Определяют объем квартиры: 87 х 2,7 = 234,9 м3.
  2. Полученное число округляют до 235 м3.
  3. Вычисляют нужную мощность: 235 х 34 = 7990 (7,99 кВт). В результате округления получается 8 кВт.
  4. Вверху и внизу расположены отапливаемые квартиры, поэтому используется коэффициент 0,7: 8 кВт х 0,7 = 5,6 кВт. Округляется до 6 кВт.
  5. Т.к. применяют двухконтурный котел, на это дают запас в 25%. 6 кВт х 1,25 = 7,5 кВт.
  6. Окна в квартире стоят старые деревянные. Из-за этого необходимо использовать повышающий коэффициент 7,5 кВт х 1,2 = 9 кВт.
  7. Пара квартирных стен выходит на улицу, что предполагает дополнительное умножение на 1,2: 9 кВт х 1,2 = 10,8 кВт. (Округляется до 11 кВт).

С помощью приведенной методики можно рассчитать необходимую мощность котла, как в многоквартирном, так и частном кирпичном доме. Другие стройматериалы не имеют подобных норм. К тому же, из панелей частные жилища сооружаются крайне редко.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *