Может быть Вы в курсе, что источники тепла всегда дорожают. Трудно вообразить жизнедеятельность человека в Российской Федерации без отопления дома. В любом месте России есть потребность в холодный период отапливать жилище. Каждый человек желает разобраться: как усовершенствовать систему отопления коттеджа. На web портале собрано много разных комплексов обогрева дома, использующих абсолютно уникальные принципы извлечения тепла. Каждую систему отопления возможно использовать по отдельности или комбинировать.
Централизованная система отопления доступна не во всех районах РФ, а в некоторых регионах стоимость услуг ЖКХ просто запредельна. Из-за этого в частных и многоквартирных домах монтируют автономные комплексы во главе с котлом. Выбор зависит от условий проживания (наличие или отсутствие газовой магистрали, электросетей и тому подобное) и бюджета на покупку. Но прежде чем приступить к поиску прибора, нужно провести расчет мощности котла.
Оглавление:
В процессе проектирования здания всегда участвуют инженеры-теплотехники, которые проводят комплекс сложных расчетов и подбирают оптимальные системы горячего водоснабжения (ГВС) и отопления. Но что делать, если нет возможности заказать профессиональную проектировку? Как правильно рассчитать мощность твердотопливного газового и электрического котла?
Расчет по площади дома
Задача отопления в том, чтобы не только нагреть помещение, но и в дальнейшем компенсировать теплопотери. Очень часто можно встретить устаревший вариант – расчет на квадратный метр жилья. То есть за аксиому принимается утверждение, что на 1 кв. м. площади при высоте потолка до 2,5 м требуется 100 Вт тепловой энергии. Полученный результат корректируется на удельный показатель мощности для разных климатических зон России (СНиП 23-01-99, СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»). Усреднено:
- Для северных областей – 1,5-2.
- В средней полосе – 1,2-1,5.
- Южные регионы – 0,7-0,9.
Простейший расчет мощности котла отопления по площади проводится по формуле:
W = q * S, где:
- q – это удельный коэффициент мощности для заданного региона;
- S – общая площадь жилья.
Это верно для домов, построенных в 50-60 гг. прошлого века. Сейчас продавцы отопительного оборудования используют уточняющие поправки: запас в 15 и 20 % для одно- и двухконтурного.
Пример 1.
Московская область. Имеется дом кирпичный 1-этажный, общая площадь – 80 кв. м. Мощность = (80 * 100) * 1,2 = 9 600 Вт. Одноконтурный котел – 11,04 кВт, двухконтурный с приоритетом ГВС – 11,52.
Разумеется, подобный расчет нельзя назвать корректным, поскольку не учитываются реальные теплопотери дома с учетом его габаритов, материала и толщины ограждающих конструкций, наличия или отсутствия утепляющих слоев, формата окон и так далее. Есть еще один ключевой фактор, о котором редко упоминают продавцы – возможность саморегулирования. Современные газовые и электрические котлы управляются автоматикой, имеют предельные температуры включения и выключения и группу безопасности (защита от перегрева, «сухого» хода и прочее). Твердотопливные же чаще всего требуют постоянного наблюдения, все операции проводятся вручную. Термоаккумуляторы для излишков тепла устанавливают немногие, поэтому без постоянного контроля велик риск перегрева и выхода из строя всей системы. Для подобных котлов необходим тщательный расчет.
Теплопотери дома и мощность отопительного котла
Расчет термопотерь вполне можно сделать через специальные онлайн-программы или калькуляторы. Или самостоятельно по алгоритму, приведенному ниже. Корректный расчет ГВС и котла отопления зависит от того, сколько тепла в сутки теряется через стены, окна, пол, потолок, вентиляцию, а также примерного объема потребляемой горячей воды. Для вычисления первого фактора учитываются:
- Сопротивление теплопередаче (R) каждой ограждающей конструкции.
- Разница температур внутри и снаружи жилья.
В инженерной теплотехнике используется следующая формула для вычисления сопротивления термопередаче различных материалов:
R = ΔT / q, где:
- q – количество тепла, теряемое 1 кв. м ограждающей конструкции (Вт/м²);
- ΔT – разница между температурой в самую холодную неделю года и средней внутри помещения (°С). Как правило, в справочниках приводится ΔT = 50 °С (Тнаруж = -30 °С, Твнутр = +20 °С.).
Стандартные значения R для различных стеновых материалов и окон приведены в таблице:
Из таблиц очевидно, что, к примеру, приобретение электрического котла с запасом мощности 30 %, которые якобы должны компенсировать потери тепла через окно – лишняя трата денег. Двухкамерный стеклопакет теряет в 2 раза меньше тепла, чем обычное однорамное остекление, а это ежемесячная экономия более 50 кВт.
Точный расчет системы отопления частного дома включает корректировку на собственные данные в регионе или области. Формула немного видоизменяется:
- R1 – теплопотери при ΔT = 50 °С;
- R2 – теплопотери при ΔT по данным пользователя;
- ΔT1 – норматив 50 °С;
- ΔT2 – показатель, рассчитанный по вашим параметрам.
Пример 2.
Московская область. Имеется дом кирпичный 1-этажный, общая площадь – 80 кв. м, принудительная вентиляция. Подбирается электрический одноконтурный котел. Рассчитаем теплопотери для 1 комнаты со следующими характеристиками:
- Площадь – 40 кв. м (8 * 5).
- Количество наружных стен – 2 шт.
- Высота потолка – 3 м.
- Толщина стен – 76 см.
- Окна (двойной стеклопакет) – 4 шт, 1,8 * 1,2.
- Пол – настильный деревянный с утеплением.
- Над потолком – чердачное нежилое помещение.
- Требуемая температура внутри – +20 °С.
- Предельная зимняя на улице – -30 °С.
1. Площадь наружных стен (без оконных проемов) S1 = (8 + 5) * 3 – 4 * (1,2 * 1,8) = 30,36 кв. м.
2. Площадь оконных проемов В2 = 4 * 1,2 * 108 = 8,64 м²
3. Площадь пола S3 и потолка S4 идентична = 40 кв. м.
4. Площадь внутренних стен не учитывается при расчете, так как теплопотерь нет.
5. Сопротивление теплопередаче для кирпичной стены: R = 50 / 0.592 = 84,46 м²*°C ⁄ Вт.
6. Термопотери для каждой поверхности:
- Qстен = 30,36 * 84,46 = 2564,2 Вт
- Qокон = 8.64 * 135 = 1166.4 Вт
- Qпола =40 * 26 = 1040 Вт
- Qпотолка = 40 * 35 = 1400 Вт
- Qобщие = 6170,6 Вт
Таким образом, ежедневные суммарные утечки тепла 1 комнаты составляют 6,17 кВт в самую холодную погоду. Разумеется, чем выше температура воздуха снаружи, тем меньше потери. Если предположить, что полученный показатель идентичен для оставшейся площади дома, то примерная мощность электрического котла по объему помещения – 12,3 кВт.
Какие еще факторы влияют на выбор?
Специалисты рекомендуют корректировать расчет котла для отопления по уровню теплопотерь на величину запаса мощности – 15-30 %. Дело в том, что значительные утечки тепла происходят посредством вентиляции, особенно принудительной. Также возможны скачки напряжения в электроагрегатах, перепады давления воды и газа в магистралях для котлов, недостаточная или излишняя подача воздуха для поддержания горения в твердотопливных устройствах.
Добросовестные установщики систем всегда предупреждают – в паспорте котла указывается номинальная мощность. Эта величина порой значительно отличается от полезной (действительной) мощности. Дело в том, что редко какие котлы (кроме конденсационных) имеют КПД более 95 %. Газовые и твердо- или жидкотопливные агрегаты теряют до 20 % в процессе работы – они просто «улетают» в вытяжку или дымоход. Поясним на примере:
- Поскольку вентиляция принудительная, требуемая мощность составляет: 12,3 + 20 % = 14,76 кВт.
- Котел DAKON РТЕ-М 16: максимальная потребляемая мощность – 16,6, КПД = 99,1 %.
- То есть, 16,6 – (100 – 99,1) % = 16,45 кВт. Такой котел обеспечит отопление в полном объеме, не выходя на предельные показатели в работе, и прослужит достаточно долго.
- Если же выбирается газовый Ariston CLAS SYSTEM 15 CF 16,5 кВт с КПД = 91,2 %, то: 16,5 – (100 – 91,2) % = 15,04.
- За счет вытяжки теряется еще до 20 %: 15,04 – 20 % = 12,03 кВт.
Очевидно, что эта модель не «потянет» наше помещение.
Зная расчетную мощность, несложно подобрать котел для двухконтурной системы – в паспорте всегда указывается планируемые показатели для каждого из контуров. Для твердотопливных котлов высокой мощности можно приобрести теплоаккумулятор, который отлично сохранит излишки выработанного тепла. Таким образом достигается оптимальный результат: достаточный уровень отопления и минимизация затрат.
Источник: http://termoguru.ru/kak-rasschitat-moshhnost-otopitelnogo-kotla.html