Как рассчитать мощность газового котла для частного дома

Как рассчитать мощность газового котла отопления: формулы и пример расчета

Перед проектированием отопительной системы, монтажом обогревательного оборудования важно подобрать газовый котел, способный генерировать необходимое количество тепла для помещения. Поэтому важно выбрать устройство такой мощности, чтобы его производительность была максимально высокой, а ресурс – большим.

Мы расскажем о том, как рассчитать мощность газового котла с высокой точностью и учетом определенных параметров. В представленной нами статье подробно описаны все виды потерь тепла через проемы и строительные конструкции, приведены формулы для их вычисления. С особенностями производства расчетов знакомит конкретный пример.

Типичные ошибки при выборе котла

Правильный расчет мощности газового котла позволит не только сэкономить на расходных материалах, но и повысит КПД прибора. Оборудование, теплоотдача которого превышает реальные потребности в тепле, будет работать неэффективно, когда как недостаточно мощное устройство не сможет обогреть помещение должным образом.

Существует современное автоматизированное оборудование, которое самостоятельно регулирует подачу газа, что избавляет от нецелесообразных расходов. Но если такой котел выполняет свою работу на пределе возможностей, то уменьшаются сроки его эксплуатации.

В результате снижается КПД оборудования, быстрее изнашиваются детали, образовывается конденсат. Поэтому возникает необходимость расчетов оптимальной мощности.

Бытует мнение, что мощность котла зависит исключительно от площади поверхности помещения, и для любого жилища оптимальным будет расчет 100 Вт на 1 кв.м. Поэтому, чтобы подобрать мощность котла, например, на дом 100 кв. м, потребуется оборудование, вырабатывающее 100*10=10000 Вт или 10 кВт.

Такие расчеты в корне неверны в связи с появлением новых отделочных материалов, усовершенствованных утеплителей, которые снижают необходимость приобретения оборудования высокой мощности.

Осуществить расчет мощности газового котла отопления можно двумя способами – вручную или с использованием специальной программы Valtec, которая предназначена для профессиональных высокоточных расчетов.

Необходимая мощность оборудования напрямую зависит от теплопотерь помещения. Узнав показатель теплопотерь, можно высчитать мощность газового котла или любого другого отопительного прибора.

Что такое теплопотери помещения?

Любое помещение имеет определенные теплопотери. Тепло выходит из стен, окон, полов, дверей, потолка, поэтому задача газового котла – компенсировать количество выходящего тепла и обеспечить определенную температуру в помещении. Для этого необходима определенная тепловая мощность.

На теплопотери дома влияют следующие факторы.

  • Расположение дома. Каждый город имеет свои климатические особенности. В расчетах теплопотерь необходимо учитывать критическую отрицательную температуру, характерную для региона, а также среднюю температура и продолжительность отопительного сезона (для точных расчетов с использованием программы).
  • Расположения стен относительно сторон света. Известно, что в северной стороне располагается роза ветров, поэтому теплопотери стены, находящейся в этой области, будут наибольшими. В зимнее время с западной, северной и восточной стороны дует с большой силой холодный ветер, поэтому теплопотери этих стен будут выше.
  • Площадь отапливаемого помещения. От размеров помещения, площади стен, потолков, окон, дверей зависит количество уходящего тепла.
  • Теплотехника строительных конструкций. Любой материал имеет свой коэффициент теплового сопротивления и коэффициент теплоотдачи – способности пропускать через себя определенное количество тепла. Чтобы их узнать, необходимо воспользоваться табличными данными, а также применить определенные формулы. Информацию о составе стен, потолков, полов, их толщине можно найти в техническом плане жилья.
  • Оконные и дверные проемы. Размер, модификация двери и стеклопакетов. Чем больше площадь оконных и дверных проемов, тем выше теплопотери. Важно учитывать характеристики установленных дверей и стеклопакетов при расчетах.
  • Учет вентиляции. Вентиляция всегда существует в доме независимо от наличия искусственной вытяжки. Через открытые окна происходит проветривание помещения, движение воздуха создается при закрытии и открытии входных дверей, хождении людей из комнаты в комнату, что способствует уходу теплого воздуха из помещения, его циркуляции.

Зная вышеперечисленные параметры, можно не только вычислить тепловые потери дома и определить мощность котла, но и выявить места, нуждающиеся в дополнительном утеплении.

Формулы для расчета теплопотерь

Данные формулы можно использовать для расчета теплопотерь не только частного дома, но и квартиры. Перед началом вычислений необходимо изобразить план помещения, отметить расположение стен относительно сторон света, обозначить окна, дверные проемы, а также вычислить размеры каждой стены, оконных и дверных проемов.

При расчете теплопотерь используются две формулы – с помощью первой определяют величину теплосопротивления ограждающих конструкций, с помощью второй – теплопотери.

Для определения теплосопротивления используют выражение:

R = B/K

  • R – величина теплосопротивления ограждающих конструкций, измеряющееся в (м 2 *К)/Вт.
  • K – коэффициент теплопроводности материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция, измеряется в Вт/(м*K).
  • В – толщина материала, записывающаяся в метрах.

Коэффициент тепловой проводимости K является табличным параметром, толщина B берется из технического плана дома.

Также используется основная формула расчета теплопотерь:

Q = L × S × dT/R

  • Q – теплопотери, измеряются в Вт.
  • S – площадь ограждающих конструкций (стен, полов, потолков).
  • dT – разность между желаемой температурой внутреннего помещения и внешней, измеряется и записывается в С.
  • R – значение теплового сопротивления конструкции, м 2 •С/Вт, которое находится по формуле выше.
  • L – коэффициент, зависящий от ориентированности стен относительно сторон света.

Имея под рукой необходимую информацию, можно вручную вычислить теплопотери того или иного здания.

Пример расчета тепловых потерь

В качестве примера высчитаем теплопотери дома, обладающего заданными характеристиками.

Исходя из плана, ширина конструкции составляет 10 м, длина – 12 м, высота потолков – 2.7 м, стены ориентированы на север, юг, восток и запад. В западной стене встроено 3 окна, два из них имеют габариты 1.5х1.7 м , одно – 0.6х0.3 м.

В южной стене встроены двери с габаритами 1.3×2 м, присутствует также небольшое окно 0.5×0.3 м. С восточной стороны располагаются два окна 2.1×1.5 м и одно 1.5×1.7 м.

Стены состоят из трех слоев:

  • обшивка стен ДВП (изоплита) снаружи и изнутри – 1.2 см каждая, коэффициент – 0.05.
  • стекловата, располагающейся между стенами, ее толщина 10 см и коэффициент – 0.043.

Тепловое сопротивление каждой из стен рассчитывается отдельно, т.к. учитывается расположение конструкции относительно сторон света, количество и площадь проемов. Результаты вычислений по стенам суммируются.

Пол многослойный, на всей площади выполнен по одной технологии, включает в себя:

  • обрезанную доску шпунтованную, ее толщина 3.2 см, коэффициент теплопроводности – 0.15 .
  • слой сухого выравнивания ДСП толщиной 10 см и коэффициентом 0.15.
  • утеплитель – минеральную вату толщиной 5 см, коэффициент 0.039.

Допустим, что ухудшающих теплотехнику люков в подвал и подобных отверстий пол не имеет. Следовательно, расчет производится для площади всех помещений по единой формуле.

Потолки выполнены из:

  • деревянных щитов 4 см с коэффициентом 0.15.
  • минеральной ваты 15 см, ее коэффициент – 0.039.
  • паро-, гидроизоляционного слоя.

Предположим, что у потолочного перекрытия тоже нет выхода на чердак над жилым или хозяйственным помещением.

Дом располагается в Брянской области, в городе Брянск, где критическая отрицательная температура составляет -26 градусов. Опытным путем установлено, что температура земли составляет +8 градусов. Желаемая температура в помещении + 22 градуса.

Вычисление тепловых потерь стен

Чтобы найти общее тепловое сопротивление стены, сперва необходимо вычислить тепловое сопротивление каждого ее слоя.

Слой стекловаты имеет толщину 10 см. Эту величину необходимо перевести в метры, то есть:

Получили значение В=0.1. Коэффициент теплопроводности теплоизоляции – 0.043. Подставляем данные в формулу теплового сопротивления и получим:

По аналогичному примеру, рассчитаем сопротивление к теплу изоплиты:

Общее тепловое сопротивление стены будет равно сумме теплового сопротивления каждого слоя, учитывая, что слоя ДВП у нас два.

Определив общее тепловое сопротивление стены, можно найти тепловые потери. Для каждой стены они высчитываются отдельно. Рассчитаем Q для северной стены.

Исходя из плана, северная стена не имеет оконных отверстий, ее длина – 10 м, высота – 2.7 м. Тогда площадь стены S вычисляется по формуле:

Рассчитаем параметр dT. Известно, что критическая температура окружающей для Брянска – -26 градусов, а желаемая температура в помещении – +22 градуса. Тогда

Для северной стороны учитывается добавочный коэффициент L=1.1.

Сделав предварительные расчеты, можно использовать формулу для расчета теплопотерь:

Рассчитаем теплопотери для западной стены. Исходя из данных, в нее встроено 3 окна, два из них имеют габариты 1.5х1.7 м и одно – 0.6х0.3 м. Высчитаем площадь.

Из общей площади западной стены необходимо исключить площадь окон, ведь их теплопотери будут другими. Для этого нужно рассчитать площадь.

Для расчетов теплопотерь будем использовать площадь стены без учета площади окон, то есть:

Для западной стороны добавочный коэффициент равен 1.05. Полученные данные подставляем в основную формулу расчета теплопотерь.

Аналогичные расчеты делаем для восточной стороны. Здесь располагаются 3 окна, одно имеет габариты 1.5х1.7 м, два других – 2.1х1.5 м. Вычисляем их площадь.

Площадь восточной стены равна:

Из общей площади стены вычитаем значения площади окон:

Добавочный коэффициент для восточной стены -1.05. Исходя из данных, вычисляем тепловые потери восточной стены.

На южной стене располагается дверь с параметрами 1.3х2 м и окно 0.5х0.3 м. Высчитываем их площадь.

Площадь южной стены будет равна:

Определяем площадь стены без учета окон и дверей.

Вычисляем теплопотери южной стены с учетом коэффициента L=1.

Определив теплопотери каждой из стен, можно найти их общие тепловые потери по формуле:

Подставив значения, получим:

В итоге потери тепла стен составили 1810 Вт в час.

Расчет тепловых потерь окон

Всего в доме 7 окон, три из них имеют габариты 1.5×1.7 м, два – 2.1×1.5 м, одно – 0.6×0.3 м и еще одно – 0.5×0.3 м.

Окна с габаритами 1.5×1.7 м представляет собой профиль ПВХ двухкамерный c И-стеклом. Из технической документации можно узнать, что его R=0.53. Окна с габаритами 2.1×1.5 м двухкамерные с аргоном и И-стеклом, имеют тепловое сопротивление R=0.75, окна 0.6х0.3 м и 0.5×0.3 – R=0.53.

Площадь окон была вычислена выше.

Также важно учитывать ориентацию окон относительно сторон света.

Рассчитаем тепловые потери западных окон, учитывая коэффициент L=1.05. На стороне располагаются 2 окна с габаритами 1.5×1.7 м и одно с 0.6×0.3 м.

Итого общие потери западных окон составляют

В южной стороне располагается окно 0.5×0.3, его R=0.53. Вычислим его теплопотери с учетом коэффициента 1.

На восточной сторон располагается 2 окна с габаритами 2.1×1.5 и одно окно 1.5×1.7. Рассчитаем тепловые потери с учетом коэффициента L=1.05.

Суммируем тепловые потери восточных окон.

Общие теплопотери окон будут равны:

Итого через окна выходит 1190 Вт тепловой энергии.

Определение теплопотерь дверей

В доме предусмотрена одна дверь, она встроена в южную стену, имеет габариты 1.3×2 м. Исходя из паспортных данных, теплопроводность материала двери составляет 0.14, ее толщина – 0.05 м. Благодаря этим показателям можно вычислить тепловое сопротивление двери.

Для расчетов понадобиться вычислить ее площадь.

После расчета теплового сопротивления и площади можно найти теплопотери. Дверь располагается с южной стороны, поэтому используем дополнительный коэффициент 1.

Итого, через дверь выходит 347 Вт тепла.

Вычисление теплового сопротивления пола

По технической документации, пол многослойные, по всей площади выполнен одинаково, имеет габариты 10х12 м. Вычислим его площадь.

В состав пола входят доски, ДСП и утеплитель.

Тепловое сопротивление необходимо вычислить для каждого слоя пола отдельно.

Общее теплосопротивления пола составляет:

Учитывая, что зимой температура земли держится на отметке +8 градусов, то разность температур будет равна:

Используя предварительные расчеты, можно найти тепловые потери дома через пол.

При расчете тепловых потерь пола принимаем во внимание коэффициент L=1.

Общие теплопотери пола составляют 1885 Вт.

Расчет теплопотерь через потолок

При расчете тепловых потерь потолка учитывается слой минеральной ваты и деревянные щиты. Паро-, гидроизоляция не участвует в процессе теплоизоляции, поэтому ее во внимание не берем. Для расчетов нам понадобиться найти тепловое сопротивление деревянных щитов и слоя минеральной ваты. Используем их коэффициенты теплопроводности и толщину.

Общее теплосопротивление будет равно сумме Rдер.щит и Rмин.вата.

Площадь потолка такая же, как и пола.

Далее производится подсчет тепловых потерь потолка, учитывая коэффициент L=1.

Итого через потолок уходит 3717 Вт.

Чтобы определить общие теплопотери дома, необходимо сложить теплопотери стен, окон, двери, потолка и пола.

Чтобы обогреть дом с указанными параметрами необходим газовый котел, поддерживающий мощность 8949 Вт или около 10 кВт.

Определение теплопотерь с учетом инфильтрации

Инфильтрация – естественный процесс теплообмена между внешней средой, который происходит во время движения людей по дому, при открытии входных дверей, окон.

Для расчета теплопотерь на вентиляцию можно использовать формулу:

  • K – расчетная кратность воздухообмена, для жилых комнат используют коэффициент 0.3, для помещений с обогревом – 0.8, для кухни и санузла – 1.
  • V – объем помещения, рассчитывается с учетом высоты, длины и ширины.
  • dT – разница температур между окружающей средой и жилой дома.

Аналогичную формулу можно использовать в случае, если в помещении установлена вентиляция.

Высота помещения – 2.7 м, ширина – 10 м, длина – 12 м. Зная эти данные, можно найти его объем.

Разность температур будет равна

В качестве коэффициента K берем показатель 0.3. Тогда

Читайте также:  Самодельный газовый котел для отопления частного дома

К общему расчетному показателю Q необходимо добавить Qинф. В итоге

Итого с учетом инфильтрации теплопотери дома составят 10489 Вт или 10.49 кВт.

Расчет мощности котла

При расчете мощности котла необходимо использовать коэффициент запаса 1.2. То есть мощность будет равна:

W = Q × k

  • Q – теплопотери здания.
  • k – коэффициент запаса.

В нашем примере подставим Q=9237 Вт и вычислим необходимую мощность котла.

С учетом коэффициента запаса необходимая мощность котла для обогрева дома 120 м 2 равна примерно 13 кВт.

Выводы и полезное видео по теме

Видео-инструкция: как рассчитать теплопотери дома и мощность котла с использованием программы Valtec.

Грамотный расчет теплопотерь и мощности газового котла по формулам или программными методам позволяет определить с высокой точностью необходимые параметры оборудования, что дает возможность исключить необоснованные расходы на топливо.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенной ниже блок-форме. Расскажите о том, как рассчитывали потери тепла перед покупкой отопительного оборудования для собственной дачи или загородного дома. Задавайте вопросы, делитесь информацией и фотоснимками по теме.

Расчет мощности газового котла

Многие собственники домов с удовольствием устанавливают в помещении газовые котлы для отопления и горячего водоснабжения, чтобы не зависеть от прихотей плохой погоды и подводных камней, сопряженных с работой коммунальных систем теплоснабжения.

В данной ситуации имеет большое значение — правильный выбор котельного оборудования, для чего потребуется знать, как рассчитать мощность газового котла.

Если она будет превосходить реальные теплопотери объекта, то часть затрат на выработку тепловой энергии, будут потеряны. А агрегаты с невысокой теплопроизводительностью не смогут обеспечить домовладение требуемым объемом тепла.

Что такое мощность газового котла

Производительность котлоагрегата или его мощность — это главнейший показатель теплового процесса, от которого напрямую зависит комфортабельность нахождения людей в обогреваемых строениях.

Мощность котлоагрегата — это величина тепловой энергии, передаваемая нагреваемой воде при сжигании энергоносителя в топочном устройстве.

Показатель измеряется в Гкал либо МВт. Для бытовых устройств в паспорте обычно указывается размерность в кВт. Для того чтобы понять физический смысл этого показателя, можно представить такие соотношения:

1 ГКал/час — это 40.0 м3 теплоносителя циркулирующего в течение часа и нагреваемого в котле на 25 С. Переводное соотношение между величинами:

1.0 ГКал = 1.16 МВт.

Расчет мощности газового котла можно получить по формуле:

  • Рв — расход циркулирующей воды, м3/час;
  • т1 – т2 – разница Т воды на входе/выходе из котлоагрегата, С.

Образец расчета показателя мощности, который проводят перед тем, как выбрать котлоагрегат:

  • Т теплоносителя на подающей линии из котла – 60 С.
  • Т теплоносителя на обратной линии из сети в котел – 40 С.
  • Расход в сети – 1.0 м3/час.

Мо= (60-40)*1/1000=0.02 Гкал. * 1.16 = 0.0232 МВт = 23.2 кВт,

с округлением Мо = 24 кВт.

Многие пользователи, в целях экономии задаются вопросом, как уменьшить мощность газового котла. Из данного примера очевидно, что для того этого потребуется либо снизить перепад температур, либо площадь нагрева.

Вторая величина – постоянная, поэтому можно работать в направлении снижения перепада температур. Это можно выполнить при устройстве надежной системы теплозащиты дома.

Расчет мощности газового котла в зависимости от площади

В большинстве случаев используют ориентировочный подсчет тепловой мощности котлоагрегата по площадям нагрева, например, для частного дома:

  • 10 кВт на 100 кв.м;
  • 15 кВт на 150 кв.м;
  • 20 кВт на 200 кв.м.

Нужно учитывать, что данные нормативы были приняты еще в советские времена и не предусматривают уровень теплоизоляционных характеристик современных строительно-монтажных материалов. Они также не применяемы в районах, климат которых значительно отличается от условий центральных регионов России и Подмосковья.

Подобные вычисления смогут подойти для не очень большого сооружения с утепленным чердачным перекрытием, низкими потолками, хорошей термоизоляцией, окнами с двойным остеклением, но не более того.

К сожалению, данным условиям соответствуют только немногочисленные строения. С тем, чтобы осуществить наиболее обстоятельный расчет показателя мощности котла, необходимо учитывать полный пакет взаимосвязанных величин, в том числе:

  • атмосферные условия в местности;
  • размер жилой постройки;
  • коэффициент теплопроводности стены;
  • фактическую теплоизоляцию здания;
  • систему регулировки мощности газового котла;
  • объем тепла, требуемый для ГВС.

Расчет одноконтурного котла отопления

Подсчет мощности одноконтурного котлоагрегата настенной или напольной модификации котла с применением соотношения: 10 кВт на 100 м2, необходимо увеличить на 15-20%.

Например, необходимо обогреть здание площадью 80 м2.

Расчет мощности газового котла отопления:

В случае, когда в торговой сети не существует требуемого вида устройств, приобретают модификацию с большим размером кВт. Подобный метод пойдет для источников отопления одноконтурного типа, без нагрузки на горячее водоснабжение, и может быть заложен в основу расчета расхода газа на сезон. Иногда вместо жилой площади расчет выполняют с учетом объема жилого здания квартиры и степени утепления.

Для индивидуальных помещений, построенных по типовому проекту, с высотой потолочного покрытия 3 м, формула расчета довольно простая.

В данном варианте учитывают площадь застройки (П) и коэффициент удельной мощности котлоагрегата (УМК), зависящего от климатического места расположения объекта.

Он варьируется в кВт:

  • 0.7 до 0.9 южные территории РФ;
  • 1.0 до 1.2 центральные регионы РФ;
  • 1.2 до 1.5 Московская область;
  • 1.5 до 2.0 северные районы РФ.

Следовательно, формула для расчета выглядит таким образом:
Мо=П*УМК/10

Например, необходимая мощность источника отопления для постройки в 80 м2, расположенного в северном регионе:

Мо = 80*2/10 = 16 кВт

Если собственник будет устанавливать двухконтурный котлоагрегат, для отопления и ГВС, профессионалы советуют добавить к полученному результату еще 20% мощности на подогрев воды.

Как рассчитать мощность двухконтурного котла

Расчет теплопроизводительности двухконтурного котлоагрегата выполняется на основанию такой пропорции:

10 м2 = 1 000 Вт + 20% (теплопотери) + 20% (подогрев ГВС).

В случае, если здание располагает площадью 200 м2, то требуемый размер будет состоять: 20.0 кВт + 40.0% = 28.0 кВт

Это прикидочный расчет, его лучше уточнить по норме водопользования ГВС на одного человека. Такие данные приводятся в СНИПе:

  • ванная комната – 8.0-9.0 л/мин;
  • душевая установка – 9 л/мин;
  • унитаз – 4.0 л/мин;
  • смеситель в мойке – 4 л/мин.

В техдокументации к водонагревателю указывается, какая необходима теплопроизводительность котла, чтобы гарантировать качественный подогрев воды.

Для теплообменника на 200 л будет достаточно нагревателя нагрузкой приблизительно 30.0 кВт. После рассчитывают производительность, достаточную для обогрева, в конце итоги суммируют.

Расчет мощности бойлера косвенного нагрева

Для того, чтобы сбалансировать нужную мощность одноконтурного агрегата работающего на газовом топливе с бойлером косвенного нагрева, нужно установить какой объем теплообменника потребуется, чтобы обеспечить горячей водой жильцов дома. Используя данные по нормам горячего водопотребления легко можно установить, что расход в сутки для семьи из 4-х человек составит 500 л.

Производительность водонагревателя косвенного нагрева напрямую зависит от площади внутреннего теплообменника, чем более размеры змеевика, тем больше тепловой энергии он передает воде в час. Детализовать такие сведения можно, изучив характеристики по паспорту на оборудование.

Существуют оптимальные соотношения этих величин для среднего диапазона мощности бойлеров косвенного нагрева и время получения заданной температуры:

  • 100 л, Мо – 24кВт, 14 мин;
  • 120 л, Мо – 24кВт,17 мин;
  • 200 л, Мо – 24кВт, 28 мин.

При выборе водонагревателя рекомендуется, чтобы он нагревал воду примерно за полчаса. Исходя из этих требований предпочтительнее 3-й вариант БКН.

Какой запас мощности должен быть

Мощность для подбора источника отопления с бойлером косвенного нагрева при одновременной работе отопления и ГВС определяется по формуле:

  • Мк-комбинированная мощность, кВТ;
  • Мо — мощность источника, достаточная для обеспечения отопительной нагрузки дома, кВт;
  • Мгвс — мощность источника нужная для компенсации нагрузки на горячее водоснабжение, кВт;
  • Кз — коэффициент запаса.

В случае поочередного функционирования систем отопления и ГВС:

Очень важно! Рассчитывая производительность оборудования по отоплению и ГВС, необходимо учитывать, чтобы мощность БКН никак не превышала аналогичный показатель в котле. По этой причине его необходимо выбирать такой теплопроизводительности в кВт, чтобы он мог с запасом покрыть нагрузку и отопления, и ГВС.

Резерв производительности подсчитывается в зависимости от конструкции нагревательного оборудования.

Для одноконтурных модификаций, запас составляет – 20.0%;
для двухконтурных – 20.0%+20.0%.

Для вышенаведенных примеров теплопроизводительность котла, будет равна.

При одновременной работе систем отопления и ГВС:

Мо = 24 кВт.
Мгвс= 24 кВт.
Кз= 1.4.

Мк= (24+24)* 1.4= 67.2 кВт.

При поочередной работе систем отопления и ГВС:

Таким образом выполнить исходный расчет мощности газового источника тепловой энергии не является трудным процессом. Его, возможно, применять для предварительного подбора бойлерного оборудования.

Расчет мощности газового котла для частного дома: рекомендации и примеры расчеты

Несмотря на обилие современных вариантов обогрева для частных домов, большинство потребителей останавливается на традиционном и проверенном годами газовом котле. Они долговечны и надежны, не требуют частого и сложного обслуживания, а широта модельного ряда позволяет подобрать агрегат для любого помещения.

Основная характеристика газового котла – это его мощность, для правильного определения которой следует учитывать большое количество факторов. Именно от правильного выбора мощности зависит и комфортность климата в доме, и экономичность котла, и срок его службы.

Почему необходим точный расчет мощности котла?

Грамотный подход к выбору газового котла должен основываться на четких измерениях, которые позволят видеть полную картину теплопотерь частного дома. Покупка агрегата с избыточной мощностью приведет к неоправданно большому расходу газа, а, следовательно, и к ненужным тратам. В то же время, недостаток мощности котла может стать причиной его быстрого выхода из строя, поскольку, чтобы обогреть дом, ему придется все время работать на повышенных оборотах.

Самый простой способ расчета мощности газового котла, которым пользовались достаточно длительное время – это 1 кВт на каждые 10 квадратных метров жилища плюс 15-20%. То есть, из этой простой формулы следует, что для частного дома площадью в 100 м² потребуется котел мощностью около 12 кВт.

Такой подсчет является очень грубым и подходит лишь для домов с хорошей теплоизоляцией и окнами, невысокими потолками и при достаточно мягком климате. Практика показывает, что далеко не все частные дома подходят к этим критериям.

Какие данные нужны для расчета мощности газового котла

Для частных домов, возведенных по стандартному проекту, с высотой потолков около 3 метров, формула подсчета выглядит достаточно просто. В этом случае нужно учитывать площадь постройки (S) и показатель удельной мощности котла (УМК), который разнится в зависимости от климатического пояса. Он колеблется:

  • От 0,7 до 0,9 кВт в южных областях страны
  • От 1 до 1,2 кВт в регионах средней полосы
  • От 1,2 до 1,5 кВт в Подмосковье
  • От 1,5 до 2 на севере страны

Таким образом, формула для подсчета мощности газового котла для типового частного дома будет выглядеть так:

Попробуем рассчитать необходимую мощность агрегата для дома в 80 м², расположенного в северном регионе. Получится:

80*2/10 = 16 кВт

В случае если потребитель выбирает двухконтурный котел, задачей которого помимо обогрева жилища будет еще и нагрев воды, специалисты рекомендуют прибавить к полученной с помощью формулы цифре еще 20%.

Какие еще теплопотери нужно учитывать?

Даже учет климатического пояса не может дать полной картины теплопотерь частного дома. У кого-то установлены двойные пластиковые окна, а кто-то еще не удосужился сменить старые деревянные рамы, кто-то утеплил наружные стены, а у кого-то улицу и комнату разделяет лишь один слой кирпича.

По усредненным данным, основанным на подсчетах специалистов, самые большие потери тепла приходятся на неутепленные стены и составляют около 35%. Немногим меньше, 25% тепла, теряется из-за плохо утепленной крыши. В идеале над домом должен быть теплый чердак. Плохое утепление пола способно забирать до 15% вырабатываемого котлом тепла, как и старые деревянные окна. Нельзя также забывать и о вентиляции и открытых форточках, на которые приходится от 10 до 15 % потерь тепла.

Таким образом, выходит, что далеко не для каждого жилого дома подойдет общепринятая формула. Для таких случаев существуют свои системы подсчета.

Понятие коэффициента рассеивания

Коэффициент рассеивания – это один из важных показателей теплообмена между жилым помещением и окружающей средой. В зависимости от того, насколько хорошо утеплен дом, существуют такие показатели, которые используются в наиболее точной формуле подсчета:

  • 3,0 – 4,0 – это коэффициент рассеивания для конструкций, в которых вообще нет никакой теплоизоляции. Чаще всего в таких случаях речь идет о времянках из гофрированного железа или дерева.
  • Коэффициент от 2,9 до 2,0 характерен для строений с низким уровнем теплоизоляции. Имеются ввиду дома с тонкими стенами (например, в один кирпич) без утепления, с обычными деревянными рамами и простой крышей.
  • Средний уровень теплоизоляции и коэффициент от 1,9 до 1,0 присваиваются домам с двойными пластиковыми окнами, утеплением наружных стен или двойной кладкой, а также с утепленной крышей или чердаком.
  • Самый низкий коэффициент рассеивания от 0,6 до 0,9 характерен для домов, возведенных с использованием современных материалов и технологий. В таких домах утеплены стены, крыша и пол, установлены хорошие окна и хорошо продумана система вентиляции.
Читайте также:  Дровяной котел для отопления частного дома с батареями

Формула, в которой применяется значение коэффициента рассеивания, является одной из самых точных и позволяет вычислить теплопотери конкретного строения. Выглядит она так:

Qт = V*Рt*k/860

В формуле это уровень теплопотерь, V это объем помещения (произведение длины, ширины и высоты), Pt это разница температур (для вычисления необходимо вычесть из желаемой температуры в комнате минимальную температуру воздуха, которая может быть в этой широте), k это коэффициент рассеивания.

Подставим числа в нашу формулу и попытаемся узнать теплопотери дома объемом 300 м³ (10 м*10 м*3 м) со средним уровнем теплоизоляции при желаемой температуре воздуха в +20С° и минимальной зимней температуре в – 20С°.

300*48*1,9/860 ≈31,81

Имея эту цифру, мы можем узнать, какой мощности котел необходим для такого дома. Для этого полученное значение теплопотери следует умножить на коэффициент запаса, который обычно равен от 1,15 до 1,2 (те самые 15-20%). Получаем, что:

31, 81* 1,2 = 38,172

Округлив полученное число в меньшую сторону, узнаем искомое число. Для отопления дома с заданными нами условиями потребуется котел в 38 кВт.

Такая формула позволит очень точно определить мощность газового котла, требуемую для того или иного дома. Также на сегодняшний день разработано множество разнообразных калькуляторов и программ, которые позволяют учитывать данные каждого отдельно взятого строения.

Как рассчитать мощность газового котла отопления — пример проведения расчета + формулы

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 автономной отопительной системы 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.

При проектировании системы отопления требуется рассчитать не только мощность котла, но и количество секций радиаторов. Узнать об этом более подробно вы можете в нашем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/raschety/raschet-kolichestva-sektsiy-radiatorov-otopleniya.html.

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.

Газовые котлы Baxi зарекомендовали себя как надёжное отопительное оборудование. Обзор модельного ряда с характеристиками и особенностями в нашем следующем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotly/gazovyiy-kotel-baxi.html.

Газовый котел для домов стандартной конфигурации

Рассчитать мощность газового котла для домов, созданных по типовому проекту не слишком сложно. В таких строениях высота потолка не превышает три метра. Для этого используют формулу: МК = S*УМК/10, где

  • 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».

Выше были приведены достаточно простые варианты того, как рассчитать мощность котла отопления. Следует помнить, что для строений более сложной конструкции эти способы могут быть непригодными, если:

  • в здании имеются помещения с разной высотой потолков;
  • запланировано устройство теплого пола;
  • проектируется сооружение объектов, которые потребуют дополнительного расхода тепла (бассейн, оранжерея, сауна и т. п.).

Эти моменты следует учесть еще на стадии проектирования. Максимально точный расчет мощности отопительного оборудования могут рассчитать инженеры-теплотехники. Все необходимые расчеты можно провести еще на стадии проектирования помещения.

Как рассчитать мощность газового котла для дома

Мощность газового котла — важный параметр, от которого зависит комфортность проживания в отапливаемых им помещениях. Чтобы подобрать оптимальный вариант для дома или квартиры, нужно учитывать их размеры. Необходимая производительность отопительного оборудования зависит от площади отапливаемых помещений и некоторых других, менее значимых факторов.

Что влияет на расчетную мощность

Котел должен не только восполнять все тепловые потери конкретного здания или помещения, но и иметь определенный мощностный запас. Почему необходимо брать значение больше расчетного:

  • оборудование не должно работать на пределе возможностей — это приводит к преждевременному износу;
  • нужно учитывать вероятность аномальных температур;
  • для частного дома полезно учесть возможность расширения площади.

Некоторые покупатели не знают, в каких единицах исчисляется главный параметр газового оборудования, определяющий его производительность. Тепловая мощность аппаратов измеряется в киловаттах (кВт). Эта величина всегда указывается в техническом паспорте каждой модели.

Что влияет на теплопотери

Чтобы узнать, какая нужна производительность оборудования, помимо площади, нужно учесть и другие факторы:

  • климат в конкретном регионе;
  • объем жилого здания/квартиры;
  • степень утепления;
  • вероятные теплопотери.

При использовании турбированных аппаратов необходимо также учитывать количество энергии, затрачиваемой на нагрев воздуха.

Чтобы определить производительность котла, нужно сначала рассчитать теплопотери. Теплотехнический расчет отличается повышенной сложностью, так как учитывает огромное количество составляющих:

  • материалы, из которых возведены стены, перекрытия, кровля и т.д.;
  • тип разводки системы отопления;
  • наличие системы «теплый пол»;
  • бытовая техника, выделяющая тепло.

Профессионалы используют тепловизоры, а затем выполняют вычисления по сложным формулам. Понятно, что рядовому пользователю не придется разбираться в нюансах теплотехники — для них существуют доступные методики, позволяющие быстро и достаточно точно рассчитать оптимальную теплопроизводительность оборудования.

Какие существуют варианты расчета

Чтобы сделать правильный выбор газового оборудования, предлагаем воспользоваться тремя вариантами расчета:

  1. Точный теплотехнический — не подходит для обычных потребителей, сложен и требует использования тепловизора.
  2. На онлайн-калькуляторе — чтобы получить результат, пользователь вводит исходные данные в специальную программу: число окон, дверей, толщина стенок и другие сведения. На их основе программа выдает результат.
  3. Вычисления вручную. Наиболее доступный способ узнать оптимальную теплопроизводительность нагревателя — воспользоваться элементарным отношением площади и мощности. Используется формула: 10 м² = 1 000 Вт. Такой простой вариант корректен для сооружений, характеризующихся средней степенью теплоизоляции и имеющих потолки высотой около 2,7 м.

Разработчики, рассчитывая мощностные характеристики отопительных аппаратов, часто учитывают объем помещений. В технической документации импортных моделей часто встречается параметр «обогрев в м³».

Расчет мощности котла с одним контуром

Выполнив простейший расчет для одноконтурного настенного или напольного котла с помощью соотношения: 10 кВт на 100 м², нужно увеличить расчетное значение на 15–20%.

Приведем пример вычислений. Нужно оборудовать дом площадью 80 м². Для его отопления понадобится аппарат на 9 600 Вт = 8 000 Вт + 20 %. Если в продаже нет точно подходящего варианта, следует взять модификацию с большей производительностью. Такой способ вычислений подходит только для аппаратов с одним контуром, без бойлера косвенного нагрева.

Расчет мощности котла с двумя контурами

Расчет производим на основе такого соотношения: 10 м² = 1 000 Вт + 20% (запас) + 20% (нагрев воды). Если дом имеет площадь 200 м², то искомая величина составит: 20 000 Вт + 40% = 28 000 Вт.

Определение мощности модели с бойлером

Сначала определяют нужный объем бойлера, чтобы он мог удовлетворить потребности домочадцев в горячей воде. Расход воды вычисляют, учитывая работу всех точек водозабора:

  • ванна — 8–9 л/мин;
  • душ — 9 л/мин;
  • туалет — 4 л/мин;
  • мойка — 4 л/мин.

В технической документации к бойлеру указано, какая требуется производительность котла, чтобы обеспечивать нагрев воды. Для бойлера на 200 л воды подойдет нагреватель мощностью примерно 30 кВт. Затем подсчитывают производительность, необходимую для отопления. Полученные результаты суммируют. В конце вычислений от полученного результата нужно отнять 20 %, так как нагрев воды для ГВС и отопления происходит одновременно.

Расчет мощности котла для типовых домов с учетом климатической зоны

Для домов, выстроенных по типовым проектам, применяют формулу: М = S*УМ/10, где

  • М/УМ — расчетная/удельная мощность, кВт;
  • S — площадь, м².
Читайте также:  Газовый контроль в котлах, работает ли термопара

УМ зависит от региона, кВт:

  • юг — 0,7–0,9;
  • средняя полоса — 1,0–1,2;
  • Подмосковье — 1,2–1,5;
  • Север — 1,5–2,0.

Выполним вычисления для дома площадью 300 м², расположенного в Подмосковье: 300*1,3/10 = 39 кВт. Этот результат подходит для установки одноконтурных моделей. Чтобы высчитать мощность двухконтурного аппарата, необходимо увеличить итоговое число на 25%.

Нужна ли избыточная мощность

Не стоит покупать модель с производительностью, существенно превышающей максимальный показатель (с учетом надбавки 15—20%). Избыток приводит к негативным последствиям:

  1. Высокая стоимость. Чем мощнее модель, тем она дороже. Нерационально приобретать технику, возможности которой не будут использованы.
  2. Рост затрат на расходные элементы.
  3. Низкая эффективность горелки — это повлияет на расход газа.
  4. При минимальных нагрузках автоматика чаще выходит из строя.
  5. Если оборудование не является оптимальным для конкретной площади, происходит ускоренный износ узлов и деталей.

Как подсчитать расходы

Зная мощностные характеристики оборудования, можно рассчитать расход газа. При вычислении учитывается КПД. Стандартные версии имеют КПД на уровне 92—93%, модели конденсационного типа — 108—109%. При 100-процентной теплоотдаче 10 кВт тепловой энергии вырабатываются после сгорания 1 м³ природного газа. Таким образом, для создания мощности в 10 кВт при КПД 92% расход топлива составит 1,12 м³, а при КПД 108% — 0,92 м³.

Рассчитывая объемы потребляемого топлива, учитывают производительность аппаратов. Модель на 10 кВт сжигает за час 1,12 м³ газа, а на 40 кВт — 4,48 м³. Производители часто указывают в технической документации среднее значение расхода топлива, но все-таки оно разное для каждой модели.

Чтобы узнать предстоящие затраты на отопление при использовании энергозависимых версий, необходимо также вычислить затраты на электроэнергию.

Как учесть высоту потолков

Вышеприведенные расчетные формулы подходят для зданий, высота потолков которых не превышает 3 метров. Если потолки выше, нужно использовать другие формулы: М = Q*К, где:

  • М — мощность расчетная, кВт;
  • Q — тепловые потери, кВт;
  • К — коэффициент запаса.

К = 1,15—2, или 15–20%.

Чтобы вычислить теплопотери, используют формулу:

  • V — объем помещений, м³;
  • Р — разница между значениями температур в доме и на улице, °C;
  • k — коэффициент рассеивания, зависящий от теплоизоляционных характеристик сооружения.

Величина коэффициента определяется видом сооружения:

  • не имеющие теплоизоляции: деревянные конструкции, строения из гофрированных железных листов, — 3,0—4,0;
  • с малой теплоизоляцией — 2,0—2,9;
  • со средней теплоизоляцией — 1—1,9;
  • с высокой теплоизоляцией — 0,6—0,9.

Если сооружение небольшое и имеет хорошие теплоизоляционные характеристики, большой производительности котла не потребуется. Бывает, что в продаже нет варианта с подходящими характеристиками. Тогда нужно брать вариант с теплопроизводительностью немного выше расчетного значения. Разница будет сглажена системами автоматического регулирования.

Онлайн-калькулятор

Самые передовые производители подумали о комфорте потребителей, поместив на своих сайтах онлайн-калькуляторы, позволяющие легко и быстро узнавать необходимую производительность газового оборудования. Для подсчета вносят следующие сведения:

  • температура, которую потребитель желает иметь в доме;
  • среднее значение температуры на улице в самую холодную неделю;
  • наличие горячего водоснабжения;
  • этажность;
  • высота потолков;
  • материал перекрытий;
  • толщина стен и материалы, из которых они возведены;
  • длина стен;
  • количество оконных проемов;
  • особенности окон — подробности конструкции;
  • габариты окон.

Заполнив поля, можно оперативно вычислить расчетное значение теплопроизводительности.

Настенные или напольные котлы выбрать

Выбор типа установки нагревателя зависит не только от предпочтений потребителя, но и от расчетной теплопроизводительности.

Настенные котлы, в отличие от напольных, имеют меньший мощностный диапазон. Они компактны, их можно разместить на кухне, чердаке, в подвале.

Напольные модели более громоздкие, их обычно устанавливают в отдельных помещениях. Настенные версии представлены мощностным диапазоном 12—36 кВт, производительность напольных моделей может достигать 160 кВт.

Функционал настенных и напольных версий отличается не сильно. Современные аппараты обоих типов предполагают ручное или автоматическое управление.

В квартиры, как правило, покупают настенные модели — они компактны и легко вписываются в интерьер кухни. Для отопления больших домов и коттеджей используют более мощные напольные нагреватели. Атмосферные версии устанавливают в отдельных, хорошо проветриваемых помещениях. К комнатам, в которых монтируются турбированные аппараты, требования гораздо ниже.

Что еще влияет на выбор

Помимо теплопроизводительности нужно учесть:

  • число контуров (необходимо только отопление либо отопление и ГВС);
  • способ установки (настенный или напольный);
  • камера сгорания (открытая или закрытая; в первом случае забор воздуха производится из помещения, во втором — с улицы по коаксиальному дымоотводу);
  • дизайн — для потребителей внешний вид имеет не последнее значение. Современные аппараты не только функциональны, эффективны, безопасны, но и красивы.

Правильный выбор тепловой производительности газового котла позволит использовать оборудование с максимальной эффективностью. Оптимально подобранная модель не только обеспечит комфортную температуру в доме, но и будет служить с минимальным износом деталей и узлов.

Как рассчитать мощность газового котла для частного дома

Мощность газового котла должна быть достаточной для удовлетворения потребностей обитателей дома в тепле, горячей воде в самый холодный день. Однако избыток мощности приведет к значительному повышению цены устройства и повышенным расходам на отопление. Как рассчитать мощность газового котла так, чтобы она была оптимальной? Для этого следует учесть площадь дома, высоту потолков, качество теплоизоляции, климатический пояс и другие параметры.

Факторы, влияющие на расчетную мощность

На расчетную мощность отопительного котла влияют такие факторы, как:

  • площадь постройки,
  • высота потолков, т.е. объем помещений,
  • строительные материалы, из которых возведен дом,
  • тип и качество устройства теплоизоляции,
  • количество и тип окон и дверей,
  • климатический пояс, в котором будет работать котел,
  • использование котла в качестве проточного или накопительного водонагревателя.

На расчетную мощность котла влияет высота потолков

Основной принцип расчета – котел должен восполнять потери тепла, происходящие за счет теплопередачи, конвекции, планового и случайного воздухообмена с улицей.

Кроме того, должен быть предусмотрен запас мощности для аномально холодных дней.

Если в обозримой перспективе планируется расширение площади постройки (или отапливаемой площади, т.е. утепление веранд или цоколя), расчет разумно проводить исходя из конечной площади теплых помещений.

Запас мощности предусматривается также и для того, чтобы котел не работал постоянно на пределе своей производительности. Это ведет к повышенному износу оборудования и к преждевременному выходу его из строя.

Какие теплопотери необходимо учитывать

Жилой дом теряет тепло практически через все элементы своей конструкции.

В зависимости от использованных материалов и качества строительства и термоизоляции потери составляют:

  • стены 20-70%,
  • окна 5-30%,
  • потолок/крыша 10-30%,
  • 15-40% вентиляция,
  • 1-6% двери,
  • 10-15 пол и цоколь.

В каждом конкретном доме тепло потери распределяются по-своему и в сумме составляют 100%.

Теплопотери стены также зависят от ее ориентации и преимущественного направления ветров. Разница в потерях между подветренной южной и наветренной северной может составлять до 10-15%.

Способность окон удерживать тепло зависит от их конструкции и площади. Современные стеклопакеты, установленные в соответствии с рекомендациями производителя, отлично удерживают тепло, старинные деревянные щелястые окна с рассохшейся замазкой будут выпускать тепла в несколько раз больше, даже при небольшой площади.

Кроме запланированной вентиляции, обменивающейся воздухом с улицей с заданной производительностью, приходится учитывать и случайную вентиляцию- от открывания дверей, окон, от сквозняков из щелей.

Какие величины используют при расчетах

Самый простой способ оценки тепловой мощности генератора тепла сохранился с прошлого века. В соответствии с ним требуется 1квт на 10 м2 отапливаемой площади.

Эти нормы выводились без учета современных конструкционных и теплоизолирующих материалов и технологий строительства. Они не учитывают также климатических особенностей разных регионов страны.

Тем не менее они вполне применимы для небольшого дома стандартной конструкции, с теплоизолированными полом, стенами и перекрытием, оснащенному современными дверями и окнами с металлопластиковыми стеклопакетами. Потребуется лишь применить поправочные коэффициенты для климатической зоны и горячего водоснабжения.

Какие еще способы используются? Более сложный метод- теоретический тепловой расчет. Его выполняет инженер- теплотехник на основании следующих данных:

  • поэтажный план строения,
  • строительные чертежи,
  • спецификация приименных конструкционных и теплоизолирующих материалов,
  • тип и площадь примененных окон и дверей,
  • коэффициенты теплопередачи этих материалов,
  • производительность вентиляционных систем, плановая и максимальная,
  • роза ветров для данного района,
  • таблица среднемесячных температур,
  • наличие проточного или накопительного водонагревателя и средний расход горячей воды.

На первом этапе определяются расчетные теплопотери для каждого элемента конструкции дома, они суммируются и получается общая теплопотери дома.

Такой расчет достаточно сложен и требует профессиональных навыков. Строительные калькуляторы, размещенные на сайтах производителей котлов, также дают лишь приблизительную оценку.

Для точного расчета кроме теоретических данных о теплопотерях используются результаты измерений пирометром или инфравизором. Они показывают карту утечек тепла и помогают измерить их фактическую мощность для того или иного элемента конструкции. Кроме того, съемка здания в тепловом диапазоне позволяет локализовать пути ухода тепла и установить в этих местах дополнительную термоизоляцию.

При точном расчете также делается запас на резкое похолодание и другие экстренные ситуации.

Расчет мощности для типового дома

Как рассчитать мощность газового котла для типового дома? В этом случае вполне применима формула «1 киловатт на 10 м2». При этом предполагается, что дом имеет четырехугольную форму, а высота потолков не превышает 3 м.

Далее полученное значение умножается на ряд коэффициентов:

  • поправка на климатическую зону: 0.8-2,5
  • поправка на горячее водоснабжение- 1,3
  • экстренный запас- 1,25

Формула для расчета мощности газового котла имеет примерно следующий вид: 1 киловатт на 10 м2

Таким образом, для дома площадью в 100 м2 в средней полосе без горячего водоснабжения получаем:

Ближайшая мощность из типового ряда- 14 квт

Варианты расчета

При расчете тепловой мощности газового котла применяются такие способы,как:

  • приближенная оценка «1 квт на 10м 2»,
  • расчет на онлайн-калькуляторе,
  • теоретический тепловой расчет,
  • точный теплотехнический расчет с учетом измерений пирометром или телевизором.

Наиболее распространены следующие варианты расчета:

котла с одним контуром

Используется для типового дома стандартной конструкции с обычной термоизоляцией и стеклопакетами.

Применяется метод приближенной оценки по формуле «1 квт на 10м 2» с учетом региональных поправок на климатическую зону и запаса в 15-25 % на случай аномальных морозов или очень сильного ветра.

Если дом построен по уникальному проекту, например, имеет зимний сад, большую площадь остекления, второй свет и высокие потолки, то придется рассчитывать суммарные теплопотери онлайн-калькулятором или специальным программным обеспечением.

При этом учитываются перепад температур между улицей и внутренними помещениями, коэффициент рассеивания тепла и ряд других параметров.

котла с двумя контурами

Расчет мощности газового котла для дома, оснащенного контуром проточного водонагревателя, проводится точно так же, как и по предыдущему варианту, но добавляется коэффициент 1,2- 1, 4 в зависимости от оценочного расхода горячей воды. Он базируется на числе точек водоразбора и их типе. Максимальное потребление у душевой кабины и ванны, минимальное- у раковины для мыться рук и лица.

модели с бойлером

В этом случае у котла также есть второй контур, но он подключен не к водопроводу напрямую, а к накопительному водонагревателю, или бойлеру. Он эффективен при разовых больших расходах горячей воды, например, на принятие ванны.

Объем бойлера определяют из среднесуточного расхода горячей воды

  • набор ванны— 8–9 л/мин,
  • душевая кабина — 9 л/мин,
  • раковина в ванной — 4 л/мин,
  • кухонная мойка — 4 л/мин.

Мощность, необходимая для нагрева полученного количества воды, указана в паспорте бойлера выбранного объема. Ее добавляют к значению, рассчитанному для отопительного контура.

Понятие коэффициента рассеивания

Такое понятие вводится, чтобы охарактеризовать качество теплоизоляции дома в целом:

  • дом, построенный с применением совершенных материалов, с качественно утепленными поверхностями, многокамерными стеклопакетами и управляемой вентиляцией:0,6-0,9,
  • дом из обычных материалов достаточной толщины (бревно диаметром 25 см или кладка в два кирпича), с теплоизолированными стенами и перекрытиями, качественным остеклением:1,0-1,9,
  • постройка с тонкими стенами (кладка в один кирпич или брус 10-15см), без дополнительной теплоизоляции, с обычными окнами: 2,0-2,9
  • постройка временного типа без теплоизоляции, из профлиста или горбыля: 3,0-4,0

Теплоизолированный дом требует котла с меньше мощностью

Потребляемая мощность котла, определенная в ходе расчетной оценки, умножается на этот поправочный коэффициент. Для хорошо теплоизолированного и оборудованного дома ее получится снизить, а для временной постройки она увеличится в несколько раз.

Климат региона и поправочный коэффициент

В зависимости от климатической зоны, в которой будет работать котел, применяются вводятся следующие поправки:

  • Крайний Север: свыше 2,0,
  • восточносибирские области: 2,0,
  • западносибирские области и юг Дальнего Востока: 1,8,
  • северо-западный регион и Подмосковье 1,5,
  • средняя полоса 1,2,
  • юг страны 0,8.

При более точном теплотехническом расчете мощности газового котла для частного дома используются среднемесячные температуры и роза ветров для конкретной местности.

Чтобы определить, какой мощности нужен газовый котел, можно применить либо простую оценочную формулу, либо углубиться в сложные теплотехнические расчеты. При этом используется множество расчетных данных. Поскольку отопительные газовые котлы производятся с определенным шагом по мощности, остановиться надо на ближайшей, большей чем расчетная.

Ссылка на основную публикацию