Как подобрать котел для отопления частного дома по мощности. Расчет мощности твердотопливных котлов Расчет мощности котла отопления по объему дома

Главный вопрос, возникающий при необходимости устройства автономного отопления дома – как рассчитать мощность газового котла, чтобы зимой в жилых помещениях было комфортно, и при этом не допустить лишних затрат. Ошибочным будет мнение о том, что подобрать котел можно без расчета, просто установив агрегат с большим запасом мощности, так как все современные теплогенераторы оснащаются системами автоматики, позволяющими регулировать расход топлива. Однако установка котлоагрегата, мощность которого будет превышать реальные потребности в тепле, приведет, во-первых, к дополнительным расходам по приобретению самого котла и соответствующих комплектующих, во-вторых, к его неэффективной работе, что может вызвать сбои автоматики и повышенный износ оборудования.

Для крупных объектов котельные агрегаты подбираются проектировщиками на основании сложных расчетов, но для малоэтажных частных домов это вполне можно сделать самостоятельно, пользуясь упрощенными способами.

Расчет мощности котла

Настенный котел с обвязкой

Расчет мощности газового котла упрощенными методами можно произвести как для квартиры или дома, построенного по типовому проекту, так и для частного дома, сооруженного по индивидуальному проекту.

Расчет для типового дома

Для упрощенного расчета мощности котла для типового дома исходят из норматива необходимой удельной тепловой мощности котла Ум = 1 кВт/10 м2, означающего, что для поддержания комфортной температуры в помещении площадью 10 м2 требуется 1 кВт тепловой энергии. В расчете не учитывается объем помещений, так как во всех домах, построенных по типовым проектам, высота помещений не превышает 3 метров.

Формула для подсчета мощности котлоагрегата выглядит следующим образом:

Рм = Ум х П х Кр

П – сумма всех площадей отапливаемых помещений;
Кр – коэффициент, учитывающий климатические особенности регионов.

Так как в России климат в регионах значительно отличается, вводится поправочный коэффициент Кр, величина которого принимается:

для регионов юга России – 0,9;
для регионов средней полосы – 1,2;
для московской области – 1,5;
для северных регионов – 2,0.

Например, для квартиры или дома общей площадью 120 м2, расположенных в московской области необходимая мощность котла будет равна:

Рм = 120 х 1,5/ 10 = 18 кВт

В примере приведен расчет для котла, используемого только в целях отопления. В случае, когда необходимо рассчитать мощность двухконтурного агрегата, предназначенного, помимо отопления, и для горячего водоснабжения, следует увеличить полученную по формуле мощность примерно на 30 %. В этом случае оптимальная мощность котла будет равна: 18 х 1,3 = 23,4 кВт. Так как мощности котлов, предлагаемых производителями, приводятся в целых цифрах, то следует выбрать агрегат с наиболее близкой к расчетному показателю мощностью – 25 кВт.

Расчет мощности котла для индивидуального дома

Система отопления частного дома

Расчет мощности газового котла для дома, построенного по индивидуальному проекту, более точен, так как учитывает высоту помещений и некоторые другие параметры. Подсчет производится по формуле:

Рм = Тп х Кз

Рм – необходимая расчетная мощность котельного агрегата;
Тп – возможные тепловые потери здания;
Кз – коэффициент запаса, принимаемый в пределах 1,15-1,2.

В свою очередь величина возможных теплопотерь здания рассчитывается по следующей формуле:

Тп = Оз х Рт х Кр

Оз – общий объем отапливаемых помещений дома;
Рт – разница температур наружного воздуха и воздуха внутри помещений;
Кр – коэффициент, учитывающий рассеивание тепловой энергии и зависящий от типа ограждающих конструкций дома, вида заполнения оконных проемов, степени утепления здания.

Величина коэффициента рассеивания принимается для:

зданий с низкой степенью теплозащиты, стены которых, например, выложены из кирпича без прослойки утеплителя со стандартными деревянными окнами, равным 2,0-2,9;
для сооружений со средней степенью теплозащиты, двойными стенами с утеплителем, небольшим количеством окон, равным 1,0-1,9;
для домов с высокой степенью тепловой защиты – утепленными полами, окнами с двойными стеклопакетами, деревянными каркасными, из бруса или оцилиндрованного бревна и т. п., равным 0,6-0,9.

Например, для дома со средней степенью теплозащиты, суммарным объемом отапливаемых помещений 630 м3 (двухэтажный, площадью одного этажа 100 м2, но высота помещений на 1 этаже 3,3 м, на 2 этаже – 3,0 м), разницей температур между наружным воздухом и воздухом в помещениях 45 (рассчитывается как разница между нормативной температурой в жилых помещениях, принимаемой равной 20 градусам, и температурой наиболее холодного периода года по данным СНиП для данного региона, к примеру, 25 градусов мороза) величина теплопотерь будет равна:

Тп = 630 х 45 х 1,0 = 28350 Вт.

Расчетная мощность котла тогда будет:

Рм = 28,35 х 1,2 = 34 кВт

Расчет мощности котла с помощью калькулятора на сайте производителя

Онлайн-калькулятор

Многие производители или компании, продающие отопительное оборудование, предлагают воспользоваться онлайн-калькуляторами на своих сайтах. Обычно для такого расчета требуется просто ввести в программу-калькулятор следующие параметры:

величину температуры, которую нужно поддерживать в доме;
температуру наружного воздуха в самый холодный период года;
необходимость в горячем водоснабжении;
наличие системы принудительной вентиляции;
этажность дома;
высоту помещений;
характер конструкции перекрытий;
параметры наружных стен – из какого материала, имеется или нет утеплитель;
сведения о длине каждой наружной стены;
сведения о количестве и размерах оконных проемов и характере их заполнения;

Все эти данные нетрудно определить самостоятельно, а затем только останется вставить их в соответствующие отделы программы и получить готовый расчет мощности котла.

Подробный видео урок по расчету:

Не забудьте оценить статью.

Автономное отопление для частного дома удобно, доступно и очень разнообразно. Любой владелец частного дома охотно покупает газовый котел и устанавливает все необходимое, чтобы больше не зависеть от капризов погоды или сюрпризов, связанных с работой централизованных систем отопления.

Однако важно правильно выбрать оборудование. Если его мощность превышает реальные потребности строения в тепле, часть затрат на отопление будет просто выброшена на ветер. А устройство с низкой производительностью не сможет обеспечить дом достаточным количеством тепла. Поэтому еще на стадии проектирования нужно найти ответ на вопрос: как рассчитать мощность газового котла?

Какие величины используются при расчетах?

Самый простой расчет мощности котла по площади выглядит так: нужно взять 1 кВт мощности на каждые 10 кв. м. Однако стоит учесть, что эти нормативы составлялись еще при Советском Союзе. Они не учитывают современных строительных технологий, кроме того, могут оказаться несостоятельными в местности, климат которой заметно отличается от условий Москвы и Подмосковья. Такие расчеты могут подойти для небольшого здания с утепленным чердаком, невысокими потолками, отличной теплоизоляцией, окнами, в которые вставлены двойные стеклопакеты и т.п. Увы, этим требованиям отвечают лишь немногие строения. Чтобы сделать более подробный расчет мощности котла, нужно учесть целый ряд факторов, таких как:

климатические условия в регионе;
габариты жилого помещения;
степень утепленности дома;
возможные теплопотери здания;
количество тепла, которое требуется для подогрева воды.

Кроме того, в домах с принудительной вентиляцией расчёт котла для отопления должен учитывать количество энергии, необходимой для обогрева воздуха. Как правило, для расчетов необходимо использовать специальный софт:

Осуществляя расчет мощности газового котла, следует добавить еще около 20% на случай непредвиденных ситуаций, таких как сильное похолодание или снижение давления газа в системе.

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:

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.

Газовый котел для домов стандартной конфигурации

МК – это расчетная мощность котла в кВт;
S – общая площадь помещения в кв.м;
УМК – удельная мощность котла, которая должна приходиться на каждые 10 кв. м.

Последний показатель устанавливается в зависимости от климатической зоны и составляет:

0,7-0,9 кВт для южных регионов;
1,0-1,2 кВт для средней полосы;
1,2-1,5 кВт для подмосковных регионов;
1,5-2,0 для северных регионов.

Согласно этой формуле расчетная мощность котла для дома площадью 200 кв. м., который находится в средней полосе, составит: 200Х1,1/10=22 кВт. Обратите внимание, что эта формула показывает, как рассчитать мощность котла, который используется только для отопления дома. Если предполагается использование двухконтурной системы, предусматривающей подогрев воды для бытовых нужд, следует увеличить мощность оборудования еще на 25%.

Как учесть высоту потолков при расчетах?

Поскольку немало частных домов возводится по индивидуальным проектам, способы расчета мощности котла, приведенные выше, не подойдут. Чтобы сделать достаточно точный расчет газового котла отопления, необходимо воспользоваться формулой: МК = Qт*Кзап , где:

МК – расчетная мощность котла, кВт;
Qт – прогнозируемые теплопотери строения, кВт;
Кзап – коэффициент запаса, который составляет 1,15 до 1,2, т. е. .15-20%, на которые специалисты рекомендуют увеличивать расчетную мощность котла.

Основным показателем в этой формуле являются прогнозируемые теплопотери строения. Чтобы выяснить их величину, необходимо воспользоваться еще одной формулой: Qт = V*Рt*k/860 , где:

V - объем помещения, куб.м.;
Рt - разница внешней и внутренней температур в градусах Цельсия;
k - коэффициент рассеивания, который зависит от теплоизоляции здания.

Коэффициент рассеивания варьируется в зависимости от типа здания:

Для зданий без теплоизоляции, представляющих собой простые конструкции из дерева или гофрированного железа, коэффициент рассеивания составляет 3,0-4,0.
Для конструкций с низкой теплоизоляцией, характерной для зданий с одинарной кладкой кирпича с обычными окнами и крышей коэффициент рассеивания принимают равным 2,0-2,9.
Для домов со средним уровнем теплоизоляции, например строений с двойной кирпичной кладкой, стандартной крышей и малым количеством окон берут коэффициент рассеивания 1,0-1,9.
Для строений с повышенной теплоизоляцией, хорошо утепленным полом, крышей, стенами и окнами с двойными стеклопакетами используют коэффициент рассеивания в пределах 0,6-0,9.

Для небольших зданий с хорошей теплоизоляцией расчетная мощность отопительного оборудования может быть совсем небольшой. Может случиться так, что на рынке просто не окажется подходящего газового котла с необходимыми характеристиками. В этом случае следует приобрести оборудование, мощность которого будет немного выше расчетной. Системы автоматического регулирования отопления помогут сгладить разницу.

Некоторые производители позаботились об удобстве клиентов и разместили на своих интернет ресурсах специальные сервисы, позволяющие без особых проблем подсчитать необходимую мощность котла. Для этого в программу-калькулятор нужно внести такие данные, как:

температура, которая должна поддерживаться в помещении;
средняя температура за наиболее холодную неделю в году;
необходимость в ГВС;
наличие или отсутствие принудительной вентиляции;
количество этажей в доме;
высота потолков;
сведения о перекрытиях;
сведения о толщине наружных стен и материалах, из которых они выполнены;
информация о длине каждой стены;
информация о количестве окон;
описание типа окон: количество камер, толщина стекла и т.п;
размеры каждого окна.

После того, как все поля заполнены, можно будет узнать расчетную мощность котла. Варианты подробных расчетов мощности котлов различного типа наглядно представлены в таблице:

В этой таблице уже рассчитаны некоторые варианты, вы можете воспользоваться ими как заранее правильными (клик по картинке для увеличения)

Наш калькулятор для быстрого расчета

Для расчета тепловой мощности котла отопления в данном калькуляторе, достаточно ввести площадь отапливаемого помещения, выбрать необходимые параметры и нажать кнопку «Выполнить расчет».

Выбор необходимого оборудования для системы отопления – чрезвычайно важная задача. С ней обязательно сталкиваются владельцы частных домов, а в последнее время и многие хозяева квартир стремятся достигнуть полной независимости в этом вопросе, создавая собственные автономные системы. И одним из ключевых моментов, естественно, является вопрос выбора котла.

Если жилье подключено к магистральной подаче природного газа, то нечего особо и раздумывать – оптимальным решением будет установка газового оборудования. Эксплуатация такой системы отопления несравнимо экономичнее всех остальных – стоимость газа относительно невысока, особенно в сравнении электроэнергией. Отпадают всяческие проблемы по дополнительному приобретению, транспортировке и складированию топлива, характерные для твердо — или жидкотопливных установок. При соблюдении всех требований по установке и соблюдении правил использования вполне безопасно, обладает высокими эксплуатационными показателями. Главное – правильно определиться с нужной моделью, для чего необходимо знать, как выбрать газовый котел , чтобы он в полной мере соответствовал конкретным условиям эксплуатации, отвечал пожеланиям владельцев по функциональности и удобству пользования.

Основные параметры выбора газового котла

Существует целый ряд критериев, по которым следует оценивать модель приобретаемого котла. Следует сразу отметить, что практически все они взаимосвязаны и даже взаимозависимы между собой, поэтому рассматривать их необходимо сразу и в комплексе:

Ключевой параметр – общая тепловая мощность газового котла, которая должна соответствовать задачам конкретной системы отопления.
Место будущей установки котла – этот критерий очень часто будет зависеть от упомянутой выше мощности.
Тип котла по компоновке – настенный или напольный. Выбор также лежит в прямой зависимости и от мощности, и от места монтажа.

От этих же критериев будет зависеть и тип горелки котла – открытый или закрытый. Соответственно этому организуется и система отвода продуктов сгорания – через обычный дымоход с естественной тягой или через систему принудительного дымоудаления.
Количество контуров – будет ли котел использоваться только для нужд отопления , или возьмет на себя еще и обеспечение горячей водой. Если выбирается двухконтурный котел , то учитывается его тип по строению теплообменников.
Степень зависимости котла от энергообеспечения. Этот параметр особенно важно принимать в расчет в тех случаях, когда перебои с электроснабжением в населенном пункте происходят с пугающей регулярностью.
Большое значение может иметь дополнительная оснащенность котла элементами, необходимыми для эффективной работы системы отопления, наличие встроенных систем контроля и обеспечения безопасности эксплуатации.
И, наконец, компания-производитель котла, и, безусловно, цена, которая будет зависеть от многих перечисленных выше факторов.

Первый шаг – правильно определиться с мощностью котла

Переходить к выбору любого котла попросту невозможно, если нет ясности, должна быть отопительная установка.

В технической документации котла обязательно указывается значение номинальной мощности, а кроме того , нередко даются рекомендации, на обогрев примерно какого объема помещений она рассчитана. Однако, эти рекомендации можно считать достаточно условными, так как они не учитывают «конкретики», то есть реальных условий эксплуатаций и особенностей дома или квартиры.

С такой же осторожностью следует относиться и к распространенной «аксиоме», что для обогрева 10 м² площади жилья необходим 1 кВт т епловой энергии. Значение это также очень приблизительное, которое может быть справедливым лишь при определённых условиях – средней высоте потолков, одной внешней стене с одним окном и т.п . Кроме того, совершенно не принимаются в расчет климатический пояс, расположение помещений относительно сторон света и ряд других важных параметров.

Теплотехнические расчеты по всем правилам способны провести только специалисты. Однако, возьмем на себя смелость предложить читателю методику самостоятельного расчета мощности, учитывающую большинство факторов, влияющих на эффективность обогрева дома. При таком расчете погрешность, безусловно, будет, но во вполне допустимых пределах.

Методика базируется на расчете потребной тепловой мощности для каждого помещения, где будут устанавливаться радиаторы отопления, с последующим суммированием значений. Ну а в качестве исходных данных выступают следующие параметры:

Площадь помещения.
Высота потолков.
Количество внешних стен, степень их утепленности , расположение относительно сторон света.
Уровень минимальных зимних температур для региона проживания.
Количество, размер и тип окон.
«Соседство» помещения по вертикали – например, отапливаемые помещения, холодный чердак и т.п .
Наличие или отсутствие дверей на улицу или на холодный балкон.

У любого хозяина дома или квартиры есть план его жилья. Положив его перед собой, несложно будет составить таблицу (в офисном приложении или даже просто на листе бумаги), в которой указываются все отапливаемые помещения и их характерные особенности. Например, так, как показано ниже:

Помещение:	Площадь, высота потолков	Внешние стены (количество, куда смотрят)	Количество, тип и размер окон	Наличие двери на улицу или балкон	Требуемая тепловая мощность
ИТОГО:	92,8 м²				13,54 кВт
1 этаж, утепленные полы
Холл	9.9 м², 3 м	одна, Запад	одно, двухкамерный й стеклопакет, 110×80	нет	0,94 кВт
Кухня	10,6 м, 3 м	одно, Юг	одно, деревянная рама, 130×100	нет	1,74 кВт
Гостиная	18,8 м², 3 м	три, Север, Восток	четыре, двухкамерный стеклопакет, 110×80	нет	2,88 кВт
Тамбур	4,2 м², 3 м	одна, Запад	нет	одна	0,69 кВт
Помещения санузла	6 м², 3 м	одна, Север	нет	нет	0,70 кВт
2 этаж, сверху – холодный чердак
Холл	5,1 м², 3 м	одна, Север	нет	нет	0,49 кВт
Спальня №1	16,5 м², 3 м	три, Юг, Запад	одно, двухкамерный стеклопакет, 120×100	нет	1,74 кВт
Спальня №2	13,2 м², 3 м	две, Север, Восток		нет	1,63 кВт
Спальня №3	17,5 м², 3 м	две, Восток, Юг	два, двухкамерный стеклопакет, 120×100	одна	2,73 кВт

После того как таблица составлена, можно переходить к расчетам . Для этого ниже размещен удобный калькулятор, который поможет быстро определить потребную тепловую мощность для каждого из помещений.

Уровень отрицательных уличных температур принимается из среднего, характерного для наиболее холодной декады зимы в регионе проживания.

Комфортность пребывания людей в помещениях, особенно в зимнее время года, во многом зависит от температуры окружающего их воздуха. Поэтому среди инженерных коммуникаций, обустраиваемых в жилых помещениях, система отопления занимает первое место. В городских условиях вопросы обогрева квартир чаще всего решаются в централизованном порядке, однако в домах частной застройки их владельцам приходится обустраивать автономные системы отопления, основным элементом которых является водогрейный котел. Именно от технико-экономических характеристик последнего зависит эффективность работы всей системы.

Как рассчитать мощность котла

Расчет мощности котла выполняется с учетом площади обогреваемого объекта

Мощность отопительного котла – это основной показатель, характеризующий его возможности, связанные с оптимальным обогревом помещений во время пиковых нагрузок. Здесь главное – грамотно рассчитать, сколько тепла понадобится для их обогрева. Только в этом случае удастся правильно подобрать котел для отопления частного дома по мощности.

Для расчета мощности котла для дома применяют различные методики, в которых за основу берутся площадь или объем отапливаемых помещений. Совсем недавно необходимую мощность отопительного котла определяли при помощи так называемых домовых коэффициентов, установленных для разного вида домов в пределах (Вт/м. кв.):

130…200 – дома, не имеющие теплоизоляции;
90…110 – дома с частично утепленным фасадом;
50…70 – дома, построенные по технологиям ХХI века.

Умножив площадь дома на соответствующий домовой коэффициент, получали искомую мощность отопительного котла.

Расчет мощности котла по геометрическим размерам помещения

Зависимость мощности газового котла от площади помещения

Wкот = S*Wуд/10 , где:

Wкот – расчетная мощность котла, кВт;
S – общая площадь отапливаемого помещения, м. кв.;
Wуд – удельная мощность котла, которая приходится на каждые 10 м. кв. отапливаемой площади.

В общем случае принимают, что в зависимости от региона, в котором находится помещение, величина удельной мощности котла составляет (кВт\м. кв.):

для южных районов – 0,7…0,9;
для районов средней полосы – 1,0…1,2;
для Москвы и Московской области – 1,2…1,5;
для северных районов – 1,5…2,0.

Приведенную выше формулу расчета котла для отопления дома по площади применяют в тех случаях, когда водогрейный агрегат будет использоваться только для обогрева помещений, высотой не более 2,5 м.

Если предполагается, что в помещении будет установлен двухконтурный котел, который кроме обогрева должен обеспечивать пользователей горячей водой, полученную расчетную мощность необходимо увеличить на 25%.

Если высота отапливаемых помещений превышает 2,5 м., то полученный результат корректируют, умножая его на коэффициент Кв. Кв = Н/2,5, где Н – фактическая высота помещения, м.

В этом случае конечная формула выглядит следующим образом: P = (S*Wуд/10)*Кв

Эта методика расчета необходимой мощности, которой должен обладать отопительный котел, подходит для небольших зданий с утепленным чердаком, наличием теплоизоляции стен и окон (двойные стеклопакеты) и т. д. В остальных случаях результат, полученный в результате приблизительного расчета, может привести к тому, что приобретенный котел не сможет работать в штатном режиме. При этом избыточная или недостаточная мощность способствует появлению ряда нежелательных для пользователя проблем:

снижение технико-экономических показателей работы котла;
сбой в работе систем автоматики;
быстрый износ деталей и комплектующих;
образование конденсата в дымоходе;
засорение дымохода продуктами неполного сгорания топлива и пр.;

Для получения более точных результатов нужно принимать во внимание величину фактических теплопотерь через отдельные элементы зданий (окон, дверей, стен и пр.).

Уточненный расчет мощности котла

Мощность двухконтурного котла должна быть больше из-за ГВС

Расчет системы отопления, включающей в свой состав отопительный котел, должен осуществляться индивидуально для каждого объекта. Кроме его геометрических размеров, важно учесть ряд таких параметров:

наличие принудительной вентиляции;
климатический пояс;
наличие горячего водоснабжения;
степень утепления отдельных элементов объекта;
наличие чердака и подвала и пр.

В общем виде формула для уточненного расчета мощности котла имеет следующий вид:

Wкот = Qt*Kзап , где:

Qt – теплопотери объекта, кВт.
Кзап – коэффициент запаса, на величину которого рекомендуется увеличить расчетную мощность объекта. Как правило, его величина находится в пределах 1,15…1,20 (15-20%).

Прогнозируемые потери тепла определяются по формулам:

Qt = V*ΔT*Kp/860, V = S*H ; где:

V – объем помещения, м. куб.;
ΔT – разница между наружной и внутренней температурой воздуха, °С;
Кр – коэффициент рассеивания, зависящий от степени теплоизоляции объекта.

Коэффициент рассеивания выбирается исходя из типа здания и степени его теплоизоляции.

Объекты без теплоизоляции: ангары, деревянные бараки, сооружения из гофрированного железа и пр. – Кр = 3,0…4,0.
Здания с низким уровнем теплоизоляции: стены в один кирпич, деревянные окна, шиферная или железная крыша – Кр принимают равным в пределах 2,0…2,9.
Дома со средней степенью теплоизоляции: стены в два кирпича, небольшое количество окон, стандартная крыша и т. д. – Кр составляет 1,0…1,9.
Современные, хорошо утепленные здания: теплый пол, окна с двойными стеклопакетами и т. д. – Кр находится в диапазоне 0,6…0,9.

Чтобы облегчить потребителю поиск отопительного котла, многие производители размещают на своих сайтах и сайтах дилеров специальные калькуляторы. С их помощью, введя в соответствующие поля необходимую информацию, можно с большой долей вероятности определить, на какую площадь рассчитан, например, котел мощностью 24 кВт.

Как правило, такой калькулятор осуществляет расчет по следующим данным:

усредненное значение температуры наружного воздуха в самую холодную неделю в зимнее время года;
температура воздуха внутри объекта;
наличие или отсутствие горячего водоснабжения;
данные о толщине наружных стен и перекрытий;
материалы, из которых выполнены перекрытия и наружные стены;
высота потолков;
геометрические размеры всех наружных стен;
количество окон, их размеры и подробное описание;
информация о наличии или отсутствии принудительной вентиляции.

Обработав полученные данные, калькулятор выдаст заказчику искомую мощность отопительного котла, а также укажет тип и марку агрегата, удовлетворяющего запросу. Пример расчета линейки газовых котлов, предназначенных для обогрева домов разной площади, приведен в таблице:

Примечание к столбцу 11 : Нс – навесной атмосферный котел, А – котел напольного типа, Нд – турбированный котел настенного типа.

По приведенным выше методикам осуществляют расчет мощности газового котла. Однако их вполне можно применять и для расчета мощностных характеристик водогрейных агрегатов, работающих на других видах топлива.

Учет теплопотерь

Без учета теплопотерь трудно правильно рассчитать мощность котла

Приступая к разработке системы автономного отопления, необходимо в первую очередь выяснить, сколько тепла уходит на улицу при самых сильных морозах через так называемые ограждающие конструкции. К ним относятся стены, окна, пол и крыша. Только определив величину теплопотерь, можно будет озаботиться подбором источника тепла соответствующей мощности. При этом нужно учесть, что потеря теплоты зданием в зимнее время года происходит не только через ограждающие конструкции. Значительная часть генерируемого тепла (до 30%) расходуется на нагрев холодного воздуха, поступающего с улицы за счет естественной вентиляции.

Общее количество тепла, необходимое для обогрева помещения определяют по формуле:

Q = Qконстр + Qвозд , где:

Qконстр – количество тепла, теряемого через однотипную конструкцию, Вт;
Qвозд – количество тепла, расходуемого на подогрев воздуха, поступающего с улицы, Вт.

Суммируя полученные в результате расчетов величины определяют общую тепловую нагрузку на систему отопления всего здания.

Все обмеры осуществляют по внешней стороне здания, в обязательном порядке захватывая его углы. В противном случае расчет теплопотерь будет неточным.

В помещениях существуют и другие пути утечки тепла, например через кухонную вытяжку, открытые двери и окна, щели в конструкциях и пр. Однако количество тепла, потерянного по этим причинам, практически не превышает 5% от величины общих тепловых потерь и поэтому при расчетах не учитывается.

Расчет потерь тепла через ограждающие конструкции

Сложность расчета заключается в том, что его нужно провести для каждого помещения отдельно, внимательно осматривая, измеряя и оценивая состояние каждого его элемента, соседствующего с окружающей средой. Только в этом случае можно учесть все тепло, уходящее из дома.

По результатам произведенных замеров определяется площадь S каждого элемента ограждающих конструкций, которая затем вставляется в базовую формулу для расчета количества теряемой тепловой энергии:

Qконстр = 1/R*(Tв-Tн)*S*(1+Σβ), R = δ/λ; где:

R – термическое сопротивление материала конструкции, м. кв.°С/Вт;
δ – теплопроводность материала конструкции, Вт/м°С);
λ – толщина материала конструкции, м;
S – площадь наружного ограждения, м. кв.;
Tв – температура воздуха внутри помещения, °С;
Tн – самая низкая температура воздуха в зимнее время года, °С;
β – теплопотери, которые зависят от ориентации здания.

Если конструкция состоит из нескольких материалов, например, стена из кирпича с утеплителем, величина термического сопротивления R рассчитывается отдельно для каждого из этих материалов, а затем суммируется.

Теплопотери, зависящие от ориентации здания, выбираются исходя из того, куда ориентирован ограждающий элемент:

на северную сторону – β = 0,1;
на запад или юго-восток – β = 0,05;
на юг и ли юго-запад – β = 0.

Расчет тепловых потерь через элементы ограждающих конструкций осуществляют для каждого помещения в здании, а затем суммируя их, получают прогнозируемую величину общих потерь тепла в нем. После этого переходят к расчету в следующем помещении. В результате проведенной работы владелец дома сможет выявить пути максимальной утечки тепла и устранить причины их появления.

Расчет тепла, расходуемого на подогрев вентиляционного воздуха

Количество тепла, которое расходуется на подогрев вентиляционного воздуха, достигает в отдельных случаях 30% от общих потерь тепловой энергии. Это достаточно большая величина, игнорировать которую нецелесообразно. Для расчета количества тепла, которое вынужденно будет расходоваться на подогрев приточного воздуха, используется формула:

Qвозд = c*m* (Tв-Tн) , где:

c – теплоемкость воздушной смеси, величина которой составляет 0,28 Вт/кг°С;
m – массовый расход воздуха, поступающего в помещение с улицы, кг.

Массовый расход воздуха, поступающий в помещение извне, определяют, принимая, что воздух обновляется во всем доме 1 раз в течении часа. В этом случае, сложив объемы всех помещений, получают объемную величину расхода воздуха. Затем, используя значение плотности воздуха, его объем переводят в массу. Здесь нужно учесть тот факт, что плотность воздуха зависит от его температуры.

Подставляя все известные величины в вышеприведенную формулу, определяют количество теплоты, необходимое для подогрева приточного воздуха.

Часто встречаемые ошибки

Расчет автономной системы отопления – это сложный процесс, состоящий из нескольких взаимосвязанных, поэтапно проводимых процедур:

Расчет тепловых потерь объекта.
Определение температурного режима отдельных помещений и здания в целом.
Расчет мощности отопительных радиаторных батарей.
Гидравлический расчет отопительной системы.
Расчет мощности отопительного котла.
Определение общего объема системы автономного отопления.

Тепловой расчет системы отопления – это не теоретические изыскания, а точный и обоснованный результат, практическая реализация которого позволит правильно подобрать все необходимые компоненты и обустроить эффективную систему отопления, без проблем функционирующую в течение многих лет.

Основная ошибка, которую совершают многие владельцы частных домов – игнорирование некоторых этапов расчета. Они считают, что для решения вопроса достаточно выбрать котел помощнее, ориентируясь лишь на данные ориентировочного расчета его мощности по площади помещения. Такой подход грозит излишними эксплуатационными затратами и часто приводит к тому, что котел будет работать постоянно, радиаторные батареи будут горячими, а в помещении будет холодно. В этом случае необходимо вернуться к первоначальному состоянию и произвести полный расчет системы отопления. Только после этого можно приступить к устранению недостатков, вызванных критическими ошибками в расчетах.

Статья подготовлена при информационной поддержке инженеров компании Теплодар https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/ – отопительные котлы по ценам от производителя.

Главнейшая характеристика, учитываемая при покупке котлов отопления, как газовых, так и электрических или твердотопливных - это их мощность. Поэтому многих потребителей, собирающихся приобрести теплогенератор для системы обогрева помещения, волнует вопрос, как рассчитать мощность котла, исходя из площади помещений и прочих данных. Об этом речь в следующих строках.

Параметры расчёта. Что необходимо учитывать

Но для начала разберёмся, что из себя вообще представляет эта столь важная величина, а главное, почему она так важна.

В сущности, описываемая характеристика теплового генератора, работающего на любом виде топлива, показывает его производительность - то есть, какой площади помещение он сможет обогреть вместе с отопительным контуром.

Например, отопительный аппарат с величиной мощности в 3 – 5 кВт способен, как правило, «охватить» теплом однокомнатную или даже двухкомнатную квартиру, а также дом площадью до 50 кв. м. Установка со значением 7 – 10 кВт «потянет» на трёхкомнатное жильё площадью до 100 кв. м.

Иными словами, обычно принимают мощность, равную примерно десятой доле всей отапливаемой площади (в кВт). Но это только в самом общем случае. Для получения конкретного значения нужен расчёт. В вычислениях должны учитываться различные факторы. Перечислим их:

Общая отапливаемая площадь.
Регион, где действует рассчитываемое отопление.
Стены дома, их теплоизоляция.
Теплопотери крыши.
Вид топлива котла.

А теперь непосредственно поговорим о расчёте мощности применительно к разным видам котлов: газовым, электрическим и твердотопливным.

Газовые котлы

Исходя из вышесказанного, мощность котельного оборудования для отопления рассчитывается по одной достаточно простой формуле:

N котла = S х N уд. / 10.

Здесь значения величин расшифровываются так:

N котла - мощность данного конкретного агрегата;
S - полная сумма площадей всех отапливаемых системой помещений;
N уд. – удельная величина теплового генератора, требуемая для прогрева 10 кв. м. площади помещения.

Один из главных определяющих факторов для расчёта - это климатическая зона, регион, где используется это оборудование. То есть расчёт мощности твердотопливного котла ведётся со ссылкой на конкретные климатические условия.

Что характерно, если когда-то, во время существования ещё советских норм назначения мощности отопительной установки, считали 1 кВт. всегда равным 10 кв. метрам, то сегодня крайне необходимо производить точный расчёт для реальных условий.

При этом нужно принимать следующие значения N уд.

Для примера сделаем расчёт мощности твердотопливного котла отопления относительно Сибирского региона, где зимние морозы порой достигают -35 градусов по Цельсию. Возьмём N уд. = 1,8 кВт. Тогда для отопления дома общей площадью 100 кв. м. понадобится установка с характеристикой следующей расчётной величины:

N котла = 100 кв. м. х 1,8 / 10 = 18 кВт.

Как видим, примерное отношение количества киловатт к площади как один к десяти здесь не имеет силу.

Важно знать! Если известно, сколько киловатт у конкретной установки на твёрдом топливе, можно посчитать тот объём теплоносителя, иными словами, объём воды, который необходим для наполнения системы. Для этого просто достаточно полученную N теплогенератора умножить на 15.
В нашем случае объём воды в системе отопления равен 18 х 15 = 270 литров.

Однако учёта климатической составляющей для расчёта силовой характеристики теплогенератора в ряде случаев недостаточно. Необходимо помнить, что могут иметь место тепловые потери из-за определённой конструкции помещений. Прежде всего, нужно учитывать, каковы стены жилого помещения. Насколько утеплён дом - этот фактор имеет большое значение. Также важно учитывать строение крыши.

В целом можно воспользоваться специальным коэффициентом, на который нужно умножить полученную по нашей формуле мощность.

Этот коэффициент имеет такие приближённые значения:

К = 1, если дому более 15 лет, а стены выполнены из кирпича, пеноблоков или дерева, причём стены утеплены;
К = 1.5, если стены не утеплены;
К = 1.8, если, кроме неутеплённых стен, у дома плохая крыша, которая пропускает тепло;
К = 0.6 у современного дома с утеплением.

Предположим, в нашем случае дому 20 лет, он выстроен из кирпича и хорошо утеплён. Тогда мощность, рассчитанная в нашем примере, остаётся прежней:

N котла = 18х1 = 18 кВт.

Если же котёл устанавливается в квартире, то здесь необходимо учесть подобный коэффициент. Но для обычной квартиры, если она не на первом или последнем этаже, К будет равен 0,7. Если же квартира на первом или последнем этаже, то следует принять К = 1,1.

Как рассчитать мощность для электрокотлов

Электрические котлы используются для отопления нечасто. Основная причина в том, что электроэнергия сегодня слишком дорога, а максимальная мощность таких установок невысока. К тому же, возможны сбои и долговременные отключения электричества в сети.

Расчёт здесь можно произвести по той же формуле:

N котла = S х N уд. / 10,

после чего следует умножить полученный показатель на необходимые коэффициенты, о них мы уже писали.

Однако есть и другой, более точный в этом случае, метод. Укажем его.

Этот способ основывается на том, что первоначально берётся величина 40 Вт. Данная величина означает, что столько мощности без учёта дополнительных факторов необходимо для прогрева 1 м3. Далее расчёт ведётся так. Поскольку окна и двери являются источниками теплопотерь, то нужно прибавлять на каждое окно 100 Вт, а на дверь - 200 Вт.

На последнем этапе учитывают те же самые коэффициенты, о которых уже упоминалось выше.

Для примера рассчитаем таким способом мощность электрического котла, устанавливаемого в доме 80 м2 с высотой потолков 3 м, с пятью окнами и одной дверью.

N котла = 40х80х3+500+200=10300 Вт, или приближенно 10 кВт.

Если расчёт ведётся для квартиры на третьем этаже, необходимо полученную величину умножить, как уже говорилось, на понижающий коэффициент. Тогда N котла = 10х0.7=7 кВт.

Теперь поговорим о твердотопливных котлах.

Для твердотопливных

Этот вид оборудования, как ясно из названия, отличается использованием для отопления твёрдого топлива. Преимущества таких агрегатов очевидны большей частью в отдалённых посёлках и дачных обществах, где нет газопроводов. В качестве твёрдого топлива используются обычно дрова или пеллеты - прессованная стружка.

Методика расчёта мощности твердотопливных котлов идентична приведённой выше методике, характерной для газовых котлов отопления . Иными словами, расчёт ведётся по формуле:

N котла = S х N уд. / 10.

После расчёта силового показателя по этой формуле, его также умножают на приведённые выше коэффициенты.

Однако в этом случае необходимо учесть тот факт, что у твердотопливного котла низкий КПД. Поэтому после расчёта описанным методом следует прибавить запас мощности примерно 20%. Впрочем, если в системе отопления планируется использовать тепловой аккумулятор в виде ёмкости для накопления теплоносителя, то можно оставить расчётную величину.

Чертеж твердотопливного котла расчетной мощности

Перебор и недобор

Напоследок отметим, что установка котла для отопления без предварительного расчёта его мощности может привести к двум нежелательным ситуациям:

Мощность котла ниже необходимой для отопления имеющихся помещений.
Мощность котла больше, чем необходимо для обогрева имеющихся помещений.

В первом случае, помимо того, что дома будет постоянно холодно, сам агрегат может выйти из строя из-за постоянных перегрузок. А расход горючего окажется неоправданно большим. Переустановка котла на новый сопряжена с большими материальными расходами и трудностями при демонтаже, стоит ли говорить о моральных издержках? Вот почему так важно правильно рассчитать мощность агрегата!

Во втором случае не всё так плачевно. Избыточная мощность котла, в основном, просто доставляет неудобство. Во-первых, это ощущение излишне потраченных денег на дорогой агрегат. Во-вторых, как ни странно, слишком мощный агрегат, работающий постоянно вполсилы, снижает свой КПД и быстро изнашивается. К тому же, много топлива будет расходоваться впустую.

Как видим, во втором случае тоже есть существенные минусы. Однако здесь ситуацию можно исправить, если, скажем, добавить котлу функцию обогрева горячего водоснабжения. В любом случае, конечное решение за потребителем.

Итак, мы рассмотрели способы расчёта мощности котла отопления. Указанные рекомендации должны помочь потребителям во время сложного процесса выбора и приобретения отопительного агрегата.