От автора: приветствуем вас, уважаемые читатели! В частных домах с автономным отоплением важно поддерживать стабильную температуру в жилых помещениях. Чтобы решить эту задачу, котел отопления должен производить определенное количество тепловой энергии, которого будет достаточно для восполнения утраты тепла через двери и окна.

Кроме того, стоит предусмотреть запас мощности на случай аномально низких температур либо предполагаемого увеличения площади частного дома. Как рассчитать мощность котла отопления? Об этом вы узнаете в данном материале.

Первый шаг для определения производительности котла - это расчет потери тепла здания в целом или отдельного помещения. Этот расчет, называемый теплотехническим, считается одним из самых трудоемких в отрасли, потому что для его проведения нужно учесть множество различных показателей.

Более подробно об этом вы узнаете, просмотрев видео, посвященное расчету теплопотерь.

Какие факторы влияют на «утечку» тепла? В первую очередь, это материалы, которые были использованы при возведении здания. Важно учесть все: фундамент, стены, пол, чердак, перекрытия, дверные проемы и окна. Помимо этого, рассматривается тип разводки системы, наличие в доме теплых полов.

Зачастую принимается во внимание и бытовая техника, выделяющая во время эксплуатации тепло. Однако столь детальный подход необходим не всегда. Есть немало методов, позволяющих рассчитать необходимую производительность газового котла без глубокого погружения в тему.

Расчет с учетом площади помещения

Чтобы понять приблизительную производительность теплового агрегата, важно учесть такой показатель, как площадь помещения. Безусловно, эти данные будут не совсем точными, так как вы не рассматриваете высоту потолков. Например, для средней полосы России 1 кВт под силу отопить 10 кв. метров площади. То есть, если ваше жилье имеет площадь 160 кв. метров, то мощность отопительного котла должна быть не менее 16 кВт.

Как включить в эту формулу информацию о высоте потолков или о климате? Об этом уже позаботились специалисты, которые вывели эмпирическим путем коэффициенты, позволяющие вносить в расчеты определенные корректировки.

Так, приведенная выше норма - 1 кВт на 10 кв. метров - подразумевает высоту потолка 2,7 метров. Для более высоких потолков необходимо будет вычислить поправочный коэффициент и произвести перерасчет. Для этого высоту потолка нужно поделить на стандартные 2,7 метров.

Предлагаем рассмотреть конкретный пример: высота потолка 3,2 метра. Расчет коэффициента выглядит так: 3,2/2,7=1,18. Этот показатель можно округлить до 1,2. Как использовать полученную цифру? Напомним, что для отопления помещения площадью 160 кв. метров нужно 16 кВт мощности. Этот показатель нужно умножить на коэффициент 1,2. Результат - 19,2 кВт (округляем до 20 кВт).

• в северных регионах 1,5–2,0;
• в Подмосковье 1,2–1,5;
• в средней полосе 1,0–1,2;
• на юге 0,7–0,9.

Как это работает? Если ваш дом находится южнее Москвы (в средней полосе), то нужно использовать коэффициент 1,2 (20 кВт*1,2=24 кВт). Для жителей южных областей - например, Ставропольского края - берется коэффициент 0,8. Таким образом, теплозатраты на отопление становятся более скромными (20 кВт*0,8=16 кВт).

Однако это еще не все. Вышеупомянутые значения можно считать верными, если заводской или будут работать исключительно на отопление. Предположим, что вы хотите возложить на него функции нагрева воды. Тогда к конечной цифре добавляем еще 20%. Позаботьтесь о запасах мощности для пиковых температур в лютые морозы, а это еще 10%.

Вы будете удивлены результатами этих расчетов. Приведем конкретные примеры.

Дом в средней полосе России с отоплением и ГВС потребует 28,8 кВт (24 кВт+20%). На холода добавляется еще 10% мощности 28,8 кВт+10%=31,68 кВт (округляем до 32 кВт). Как видите, эта последняя цифра в 2 раза выше первоначальной.

Расчеты для дома в Ставрополье будут несколько отличаться. Если добавить к указанным выше показателям мощность на обогрев воды, то вы получите 19,2 кВт (16 кВт+20%). А еще 10% «запаса» на холод дадут вам цифру 21,12 кВт (19,2+10%). Округляем до 22 кВт. Разница не столь велика, но, тем не менее, эти показатели нужно учитывать.

Как видите, при расчете мощности отопительного котла очень важно учитывать хотя бы один дополнительный показатель. Обратите внимание, что формула, касающаяся отопления для квартиры, и она же для частного дома отличаются друг от друга. В принципе, рассчитывая данный показатель для квартиры, вы можете пойти по тому же пути, учитывая коэффициенты, отображающие каждый фактор. Однако есть более простой и быстрый способ, который позволит за один раз внести коррективы.

Расчет мощности котла отопления для частного дома и квартиры будет выглядеть несколько иначе. Коэффициент для домов - 1,5. Он позволяет учесть теплопотери посредством пола, фундамента и крыши. Это число можно использовать при среднем утеплении стен: кладка в 2 кирпича, либо стены из аналогичных материалов.

Для квартир этот показатель будет отличаться. Если над вашей квартирой находится отапливаемое помещение, то коэффициент - 0,7, если вы живете на последнем этаже, но с отапливаемым чердаком - 0,9, с неотапливаемым чердаком - 1,0. Как применить эту информацию? Мощность котла, которую вы посчитали по указанной выше формуле, нужно откорректировать, используя эти коэффициенты. Таким образом, вы получите достоверную информацию.

Перед нами параметры квартиры, которая находится в городе в средней полосе России. Чтобы рассчитать объем котла, нам нужно знать площадь квартиры (65 кв. метров) и высоту потолков (3 метра).

Первый шаг: определение мощности по площади - 65 м2/10 м2=6,5 кВт.

Второй шаг: поправка на регион - 6,5 кВт*1,2=7,8 кВт.

Третий шаг: газовый котел будет использоваться для нагрева воды (добавить 25%) 7,8 кВт*1,25=9,75 кВт.

Четвертый шаг: поправка на сильные холода (добавить 10%) - 7,95 кВт*1,1=10,725 кВт.

Результат нужно округлить, и получится 11 кВт.

Подводя итог, отметим, что эти расчеты будут одинаково верными для любых отопительных котлов, вне зависимости о того, какой вид топлива вы используете. Точно такие же данные актуальны и для электрического отопительного прибора, и для газового котла, и для того, который работает на жидком энергоносителе. Самое главное - это показатели эффективности и производительности устройства. Теплопотери не зависят от его типа.

Если вас интересует, как потратить меньший объем теплоносителей, то следует уделить внимание утеплению жилого помещения.

Мощности по СНиПам

При расчете мощности отопительного котла для квартиры ориентируйтесь на нормы СНиПа. Этот метод еще называют «расчетом мощности по объему». СНиП показывает количество тепла, нужного для обогрева одного кубического метра воздуха в типовых постройках, а именно: на то, чтобы прогреть 1 куб. метр в панельном доме, уйдет 41 Вт, а в кирпичном доме - 34 Вт.

Если вы знаете высоту потолка и площадь квартиры, то сможете рассчитать объем. А потом эту цифру умножают на указанную выше норму и получают необходимую мощность котла вне зависимости от разновидности топлива - это правило работает и для отопления в квартире.

Предлагаем провести расчеты и узнать мощность котла для квартиры площадью 74 кв. метра с потолками высотой 2,7 метра, которая находится в кирпичном доме.

Первый шаг: вычислить объем - 74 м 2 *2,7 м=199,8 куб. метра.

Предположим, что надо рассчитать тот же показатель для квартиры, находящейся в . Тогда формула будет выглядеть вот так: 199,8*41 Вт=8191 Вт. Как вы уже заметили, все показатели по теплотехнике округляются в большую сторону, но в данном случае, если принять во внимание наличие хороших металлопластиковых окон, то мощность можно посчитать, как 8 кВт.

Это не конечная цифра. Далее нужно учесть такие показатели, как регион проживания и необходимость подогрева воды с помощью котла. Не менее актуальной будет и 10%-ная поправка на аномальный холод зимой. Однако в квартирах, в отличие от домов, очень важны такие показатели, как локализация комнат и этажность. Важно принимать во внимание, сколько стен в квартире являются внешними. Если наружная стена всего одна, то коэффициент 1,1, если две - 1,2, если три - 1,3.

Благодаря расчетам вы получите окончательное значение мощности отопительного прибора, когда учтете все вышеупомянутые показатели. Если хотите получить достоверный теплотехнический расчет, опытные специалисты рекомендуют обратиться в профильные организации, которые специализируются на этом.

Применение современных технологий

В завершение поговорим об инновационных методах расчета мощности котла, которые учитывают не только площадь отопления, но и другие важные данные. Речь идет об использовании тепловизора. Он покажет, в каких местах в квартире наиболее интенсивно происходит теплопотеря. У этого метода есть дополнительное преимущество - вы сможете улучшить теплоизоляцию жилища.

Не менее эффективно и удобно производить расчеты с помощью специализированной программы-калькулятора. Она рассчитает показатель вместо вас - от пользователя требуется только ввести цифры по квартире или дому. Правда, не совсем понятно, насколько точен алгоритм, заложенный в основу программы. В любом случае, специалисты рекомендуют пересчитать показатели в ручном режиме по формулам, о которых шла речь в данном материале.

Всего доброго и до новых встреч!

Подбирая котёл, иногда трудно определить его соответствие требованиям отопления конкретного дома. Вроде бы есть данные о размерах, внутреннем объёме. Но этого оказывается недостаточно. Современное определение требует знания показателя тепловых потерь, характерных для этого дома. Именно с тепловыми потерями связывается возможность выбора мощности будущего котла, который должен их компенсировать в ходе своей работы.

Неправильно выбранная мощность котла ведёт к дополнительным расходам топлива (газ, твёрдое и жидкое). О каждом варианте будет рассказано ниже, а пока нужно учесть, что в первом приближении, недостаточная мощность котла приводит к низкой температуре в системе отопления, вследствие медленного и недостаточного её прогрева. Мощность, которая превышает необходимую, приводит к работе системы в импульсном режиме. Это вызывает резкий рост расхода газа, износ газового клапана . Снижению расходов на отопление может способствовать правильный выбор мощности котла и расчёт системы отопления.

Методика расчета тепловых потерь

Расчёт тепловых потерь ведётся по определённым методикам, разнящимся от климатической зоны страны. Имея на руках подобные расчёты, намного проще сориентироваться в выборе всех приборов будущей отопительной системы. Обилие входящих данных, основных и вспомогательных, а также формализация расчётов, позволили ввести автоматизацию и проводить их с помощью компьютерных программ . Благодаря этому такие вычисления стали доступны для индивидуального исполнения на сайтах строительных компаний.

Разумеется, определиться с точными результатами сможет только специалист. Но и самостоятельное определение величины теплопотерь даст вполне зримые результаты с определением требуемой мощности. Введя данные, запрашиваемые программой, по параметрам дома (кубатура, материалы, утепление, окна и двери и т. п.), после выполнения предложенных действий, получается значение тепловых потерь. Полученная точность достаточна для определения требуемой мощности котла.

Использование домовых коэффициентов

Старым способом определения величины потерь тепла было использование домовых коэффициентов 3-х типов для индивидуального расчёта мощности газового котла по упрощённой методике:

• от 130 до 200 Вт/м2 - дома без теплоизоляции;
• от 90 до 110 Вт/м2 - дома с теплоизоляцией, 20−30 лет;
• от 50 до 70 Вт/м2 - теплоизолированный дом с новыми окнами, 21 век.

Зная величину своего коэффициента и площадь дома, путём перемножения получают искомое значение. Ещё проще определялась требуемая мощность во времена СССР. Тогда считалось, что 10 Квт на 100 метров площади в самый раз.

Однако, сегодня такой точности стало недостаточно.

На что влияет мощность котла

Если она слишком мала, то мощный котел на твёрдом топливе не будет «дожигать» остатки топлива из-за нехватки подачи воздуха, быстро засорится дымоход, а расход топлива будет чрезмерным. Котлы на газе или жидком топливе (ЖТ) станут быстро греть малое количество воды и выключать горелки. Это время горения окажется тем меньше, чем мощнее котлы. За такое короткое время удаляемые продукты сгорания не успеют прогреть дымоход, и там будет накапливаться конденсат. Образующиеся кислоты быстро приведут в негодность как дымоход , так и сам котёл.

Длительное время работы горелки позволяет дымоходу прогреться и конденсат исчезнет. Частое включение котла ведёт к износу его и дымохода, а также повышенному расходу топлива за счёт необходимости разогрева канала дымоотвода и самого котла. Для расчёта мощности котла на жидком топливе (дизеле), можно воспользоваться программой-калькулятором, учитывающей множество особенностей, описанных выше (конструкции, материалы, окна, утеплитель), но экспресс-анализ можно произвести по приводимой методике.

Считается, что для обогрева 10 квадратов площади дома нужно 1−1,5 кВт котловой мощности. В расчёт не берётся ГВС в доме, имеющем качественное утепление, без теплопотерь, площадью 100 кв. м. Коэффициенты по уровню утепления, используемые для расчёта требуемой мощности котла ЖТ:

• 0,11 - квартира, 1-й и последний этажи многоквартирного дома;
• 0,065 - квартира в многоквартирном доме;
• 0,15 (0,16) - частный дом, стена 1,5 кирпича, без утеплителя;
• 0,07 (0,08) - частный дом, стена 2 кирпича, 1 слой утеплителя.

Для расчёта, площадь 100 кв. м. умножается на коэффициент 0,07 (0,08). Получаемая мощность 70−80 Вт на 1 кв. м. площади. Мощность котла резервируется на 10−20%, для ГВС резерв увеличивается до 50%. Такой расчёт очень приблизителен.

Зная тепловые потери, можно сказать о требуемой величине вырабатываемого тепла. Обычно для комфорта в доме принимается значение +20 градусов по Цельсию . Поскольку в году бывает период минимальных температур, в эти дни потребность в количестве тепла резко возрастают. Учитывая периоды, когда температуры колеблются в районе средних за зиму, мощность котла может быть принята равной половине от полученного ранее значения. В этом случае в расчёт закладывается компенсация тепловых потерь за счёт иных источников тепла.

Решение проблемы избытка мощности

В случае низких потребностей в тепле, мощность котла становится заведомо высокой. Решений несколько. Во-первых, в этот период предлагается использование 4-х ходовых смесительных клапанов в гидравлических системах. Может быть применен термогидравлический распределитель . Что позволяет регулировать нагрев воды без изменения котловой мощности, за счёт клапанов и циркуляционных насосов . Так обеспечивается оптимальный режим работы котла.

Ввиду дороговизны способа, рассматривается бюджетный вариант многоступенчатых горелок в недорогих газовых и ЖТ котлах. С наступлением указанного периода ступенчатый переход на пониженное горение, снижает мощность котла. Вариантом плавного перехода является модуляция или плавная регулировка, повсеместно используемая в настенных газовых приборах. Такая возможность почти не применена в конструкциях ЖТ котлов, хотя модуляционная горелка более передовой вариант, нежели смесительный клапан. Современные котлы на пеллетах уже оснащены системой регулировки мощности и автоматикой подачи топлива.

Для неискушённого потребителя наличие системы модуляционной горелки может показаться достаточным поводом отказаться от расчёта тепловых потерь дома, ну или, хотя бы ограничиться приблизительным их определением. Отнюдь, наличие такой функции не может решить все возникающие проблемы: если при включении котла, он начинает работать на максимуме мощности, то через время автомат снижает её до оптимума.

При этом мощный котёл в небольшой системе успевает нагреть воду и отключитьс я ещё до перехода модулируемой горелки ну нужный уровень горения. Вода остывает достаточно быстро, ситуация повторится «до кляксы». В результате работа котла проходит импульсами как с одноступенчатой мощной горелкой. Изменение мощности может достигать не более 30%, что в итоге приведет к сбоям с дальнейшим повышением внешней температуры. Стоит вспомнить, что речь идёт о сравнительно дешёвых приборах .

В более дорогих котлах конденсационного типа пределы модулирования шире. ЖТ котлы могут вызвать ощутимые затруднения при попытке использования в небольших и хорошо утеплённых домах. В таком доме, около 150 кв. м, для покрытия тепловых потерь хватает 10кВт мощности. В линейке ЖТ котлов, предлагаемых производителями, минимум мощности больше в два раза. И тут попытка применения такого котла может привести к ситуации ещё худшей, чем описанная выше.

В топке горит ЖТ (солярка), все видели чёрный шлейф за непрогретым и неотрегулированным дизелем. И тут в продуктах неполного сгорания обильно выпадает сажа, она и несгоревшие продукты капитально засоряют камеру сгорания . И теперь новенький котёл нужно срочно чистить, чтобы не снизить КПД, и восстановить теплообмен. И ведь, подбери сначала правильно мощность котла, не было бы всех описанных проблем.

На практике, следует выбирать мощность котла немного ниже тепловых потерь дома. Популярность и практическое использование получили котлы с ЦОГВС, т. е. двухконтурные, греющие воду для отопления и горячего водоснабжения. И среди этих двух функций на ЦО требуемая мощность меньше, чем для ГВС. Безусловно, такой подход сделал выбор мощности котла сложнее.

Способ получения ГВС в 2-х контурном котле - проточный нагрев. Т. к. время контакта (нагрева) проточной воды незначительно, мощность нагревателя котла должна быть высокой. Даже у маломощных двухконтурных котлов система ГВС имеет 18 кВт мощности и это только минимум, дающий возможность нормально душ принять. Наличие модуляционной горелки в таком приборе даст возможность работы с минимумом мощности в 6кВт, почти равной тепловым потерям в 100 метровом доме с качественной термоизоляцией.

В реальной жизни, средние, за сезон отопления, потребности составят не более 3 кВт . Т. е. хотя ситуация и не идеальна, но приемлема. Способом понижения требуемой мощности системы ГВС является применение бака-накопителя для ГВС. И это очень похоже на одноконтурный котёл, оборудованный бойлером . Подключённый через теплообменник к котлу бойлер, имеет ёмкость не менее 100 литров. Это минимум, рассчитанный на несколько точек водоразбора и одновременное пользование ими.

Такая схема позволяет снизить мощность котла , совмещённого с водогреем. В итоге задача выполнена и мощности котла достаточно для компенсации тепловых потерь (ЦО) и ГВС (бойлер). На первый взгляд, в результате, на время работы котла на бойлер, в систему обогрева горячая вода не пойдёт и в доме упадёт температура. На самом деле, чтобы так случилось, котёл должен отключиться на 3 - 4 часа. Процесс замещения нагретой воды из бойлера холодной, происходит постепенно. Практика использования нагретой воды говорит, что даже слив половины объёма, а это 50 литров при температуре около 85 градусов по Цельсию и столько же холодной, чтобы пользоваться, ведёт к остатку в баке половины объёма горячей и столько же холодной. Время нагрева составит не более 25 минут. Поскольку за один раз в семье такой объём не потребляется, время нагрева бойлера будет значительно меньше.

Пример определения мощности котла

Примерная методика определения мощности газового котла из расчёта удельной его мощности (Руд) на 10 кв. м и с учётом условий климатических зон, отапливаемой площади - П.

• 0,7−0,9 - юг;
• 1,2−1,5 кВт - средняя полоса;
• 1,5−2,0 кВт - север

Мощность котла определяется Рк = (П*Руд)/10; где Руд = 1;

Объём воды в системе Осист = Рк*15 ; где на 15 л воды принят 1 кВт

Так для дома из примера с ЖТ котлом, на севере, расчёт будет выглядеть так:

Рк = 100*2/10 = 20 (кВт);

Для ответа на этот вопрос недостаточно лишь данных о его кубатуре. Чтобы правильно подобрать отопительное оборудование, нужна информация о теплопотерях дома.

Для обеспечения надлежащего комфорта пользования системой ГВС мощность двухконтурного котла должна быть значительно больше, чем в случае, когда котел лишь обогревает дом.

При строительстве или реконструкции дома возникает необходимость подбора мощности котла для обеспечения жилища теплом и горячей водой.

Без математики — ни шагу.

Основной информацией, необходимой для подбора мощности котла, являются теплопотери дома, которые он должен компенсировать. Их необходимо рассчитать. В каждой стране принята определенная методика расчета теплопотерь, которая учитывает местные климатические условия.

В Украине действует методика, изложенная в ДБН В 2.6-31:2006 «Тепловая изоляция сооружений», которая содержит требования к теплотехническим показателям ограждающих конструкций домов и сооружений и порядок их расчета.

Заказывая архитектору проект дома, вы вправе потребовать, чтобы проект содержал результаты таких расчетов. Исходя из них, вы сможете подобрать не только котел, но и отопительное оборудование для всех помещений. С использованием компьютерной программы. Производить расчет теплопотерь облегчают компьютерные программы, бесплатные версии которых распространяют многие фирмы, занимающиеся монтажом. Благодаря расширенным дополнительным функциям программа позволяет выполнять расчеты даже людям, которые-раньше никогда не сталкивались с проектированием. Но из-за отсутствия соответствующего опыта для проведения расчета им, скорее всего, потребуется значительно больше времени. По результатам таких расчетов лучше проконсультироваться со специалистом.

С помощью анкеты. Если у вас нет проекта с рассчитанными архитектором (проектантом)теплопотерями, можно попробовать определить их самостоятельно, используя упрощенные методы расчетов. Достаточно точными для небольших частных домов являются еще не очень распространенные у нас, но очень практичные анкеты.
В них поставлены вопросы, касающиеся: кубатуры дома, материала стен и их толщины; материала утеплителя и его толщины; количества окон и их размеров, количества камер в стеклопакетах и другие. На каждый из поставленных вопросов представлено несколько вариантов ответа. Нужно выбрать тот, который лучше всего описывает ваш дом. Каждому ответу соответствует определенное число. Производя математические действия с этими числами согласно приложенной инструкции, получим значение, которое описывает теплопотери вашего дома. Его точность вполне приемлема для подбора мощности котла. Заполнение анкеты и расчеты занимают всего лишь несколько минут. Приблизительно. Наиболее простым методом расчета теплопотерь дома является их определение с помощью условного коэффициента, который приблизительно составляет:

130-200 Вт/м- — для домов без теплоизоляции;
90-110 Вт/м- — для домов с теплоизоляцией, построенных в 80-90 годов XX века;
50-70 Вт/м2 — для домов с современными окнами, хорошо теплоизолированных и построенных, начиная с конца 90-х годов XX века.

Теплопотери определяют, умножая значение коэффициента на площадь дома. Эти расчеты очень приблизительны, они не учитывают количество и размеры окон, форму дома и его местоположение — факторы, которые значительно влияют на теплопотери дома. Такие расчеты не должны быть основным критерием при выборе котла, их можно использовать для оценки расчетов проектировщика. К сожалению, разница между этими результатами бывает значительной, поэтому таким образом можно выявить только грубую ошибку.

«На глаз ». Еще совсем недавно, когда топливо было дешевым, дома практически не утеплялись, а окна были негерметичными и никто не задумывался над понятием энергосбережения — монтажники подбирали мощность котла очень просто — 1 кВт на каждые 10 м- площади дома. Но сегодня нужно подбирать котел, опираясь на строгие расчеты.

Более высокий комфорт — более высокая мощность.

Двухконтурный котел мощностью 18 кВт позволяет комфортно использовать горячую воду только одному человеку. Открывание в это время второго крана приведет к значительному снижению напора и температуры горячей воды. Большая семья будет испытывать дискомфорт от работы ГВС, которую обеспечивает такой котел. Приобретение котла большей мощности, например 28 кВт, возможно, устранит дискомфорт при пользовании ГВС, но нужно взвесить, не будет ли минимальная мощность такого котла слишком большой по сравнению с потребностью в тепле для обогрева дома.

Чтобы котел работал в наиболее подходящем ему режиме, то есть с постоянной [приблизительно одинаковой) мощностью, используются гидравлические системы с четырехходовым смесительным клапаном.

Похожего эффекта, но за меньшие деньги, можно достичь, установив так называемый термогидравлический распределитель

Теплопотери и мощность котла.

Рассчитанные теплопотери дома равны его максимальной потребности в тепле, необходимом для поддержания в доме комфортной температуры — обычно +20°С. Максимальная потребность в тепле возникает в самые холодные дни, когда наружная температура опускается (в зависимости от температурной зоны) до -22°С. Следует учитывать, что такие морозы бывают лишь несколько дней в году, а иногда не наблюдаются несколько лет подряд. Тем не менее, котел должен эффективно функционировать на протяжении всего отопительного сезона, когда температура колеблется чаще всего вблизи нуля. В этом случае для обогрева дома достаточно котла наполовину меньшей {чем расчетная) мощности. Поэтому часто покупка котла большей мощности не имеет смысла — не только в связи с его более высокой ценой, но также с учетом понижения КПД его работы тогда, когда потребность в тепле будет значительно ниже расчетной. Недостаток тепла в холодные дни можно восполнить другими источниками, например камином или электрическими обогревателями.

Как совместить высокую мощность с низкой потребностью.
Лучше всего, если котел на протяжении всего времени работает с постоянной, номинальной мощностью. Но потребность в тепловой энергии (в зависимости от наружной температуры) все время меняется. Как решить эту задачу? Смесительные клапаны. Одним из способов такого решения является использование гидравлических систем с четырехходовым смесительным клапаном или с термогидравлическим распределителем. В таких системах температура воды, поступающая в радиаторы, регулируется не изменением мощности котла, а изменением положения регулирующего клапана и производительностью циркуляционных насосов. Благодаря этому котел постоянно работает в оптимальных условиях. Это очень хорошее, но достаточно дорогое решение.

Многоступенчатые горелки.

В небольших и не очень дорогих системах с газовыми или жидкотопливными котлами вопрос адаптации производительности котла к актуальной потребности в тепле решается с помощью многоступенчатых горелок. Когда не нужна полная мощность, котел, оснащенный такой горелкой, работает с более низкой мощностью (более низкая ступень горелки). Более совершенным вариантом являются горелки с плавной регулировкой мощности, так называемой модуляцией. Они повсеместно используются в навесных газовых котлах. В жидкотопливных котлах они встречаются значительно реже. Котел с модуляционной горелкой является более дешевым и менее хлопотным вариантом, чем система со смесительным клапаном. Не требуется никаких дополнительных элементов — вся необходимая арматура смонтирована в корпусе котла, Регулировка мощности возможна также в современных твердотопливных котлах, которые работают на пеллетах и оснащенных автоматизированной системой подачи топлива (к сожалению, дорогих).

Модуляция не является идеальным решением.

Котел с модуляционной горелкой вырабатывает энергию, равную текущей потребности в тепле. На первый взгляд, можно было бы предположить, что при выборе такого котла не нужно точно определять теплопотери дома. Ведь зная их лишь приблизительно, можно купить котел большей мощности, который в любом случае будет работать с необходимой на определенный момент мощностью. К сожалению, на практике модуляция мощности котла не полностью решает все вопросы. Сразу после включения котел начинает работать с максимальной мощностью, по истечению некоторого времени его автоматика начинает снижать мощность до оптимального уровня. Если мощный котел будет работать в небольшой системе, то в условиях, когда потребность в тепле небольшая (т. е. наружная температура около нуля или выше), вода в системе нагреется еще до того, как горелка достигнет необходимого уровня модуляции и котел отключится. Вода в системе быстро остынет и ситуация повторится. Котел будет работать в импульсном режиме — так, как будто он оснащен одноступенчатой горелкой большой мощности. Модуляция мощности возможна лишь в ограниченном диапазоне, который обычно составляет не меньше, чем 30% максимальной мощности. Поэтому слишком большая максимальная мощность котла приведет к возникновению сложностей с адаптацией его производительности при более высокой наружной температуре. Есть котлы с более широким диапазоном модуляции мощности, но это более дорогие конденсационные котлы.

Жидкотопливный котел не для маленького дома.

Достаточно большие затруднения возникают при подборе жидкотопливного котла для небольшого дома. Для компенсации теплопотерь хорошо утепленного дома площадью около 150 м: обычно достаточно котла мощностью не более 10 кВт, а мощность представленных на рынке жидкотопливных котлов минимум в два раза выше. Работа жидкотопливного котла в импульсном режиме (то есть частое включение и выключение) еще более неблагоприятна для него, чем для газового котла. Сразу после включения жидкотопливной горелки из продуктов сгорания выделяется много сажи и продуктов неполного сгорания, которые засоряют камеру сгорания котла. Поэтому ее придется часто чистить, иначе слой сажи будет затруднять теплообмен, и КПД котла снизится, то есть он будет потреблять больше топлива.

Центральное отопление -это только начало.

Большинства описанных проблем, которые возникают, теоретически можно избежать, подобрав котел с мощностью, которая не превышает, а даже немного ниже расчетных теплопотерь дома. Но на практике энергия котла обычно используется не только для системы ЦО, но и для подогрева воды системы ГВС. В небольших, хорошо утепленных домах мощность, необходимая для обогрева дома значительно меньше, чем та, которая нужна для быстрого нагрева требуемого количества воды системы ГВС. Это усложняет проблему оптимального выбора котла.

Мощность котла и горячая вода.

Двухконтурный котел нагревает воду для системы ГВС проточным способом. Время протекания воды через теплообменник является непродолжительным, поэтому котел должен обладать высокой мощностью, чтобы за это время мог нагреть достаточное количество воды, Самые маломощные двухконтурные котлы имеют мощность 18 кВт, потому что это тот минимум, который еще позволяет приготовить достаточное (для принятия душа) количество горячей воды. Если такой котел будет оснащен модуляционной горелкой, он сможет работать с минимальной мощностью около 6 кВт, то есть приближенной к максимальным потерям тепла в хорошо утепленном доме площадью около 100 м-. На практике на протяжении большей части отопительного сезона потребность в мощности для отопления такого дома, скорее всего, будет составлять около 3 кВт. Следовательно, это не идеальная, но приемлемая ситуация.

Одним из способов снижения необходимой мощности двухконтурного котла является использование накопительного бака для горячей воды системы ГВС. Тогда котел может нагревать воду медленнее, потому что после открывания крана в распоряжении имеется запас теплой воды в накопительном баке. Чем больше его объем, тем дольше он может восполнять недостающее количество приготовленной котлом воды системы ГВС. Поэтому мощность котла может быть ниже.

Одноконтурный котел с бойлером.

Объем бойлера косвенного нагрева (накопительного водонагревателя с теплообменником), который подключен к одноконтурному котлу, обычно составляет более 100 литров. Благодаря этому одновременное использование горячей воды несколькими потребителями не приводит к исчерпанию ее запаса на протяжении нескольких минут, следовательно, мощность котла, работающего совместно с водонагревателем, может быть ниже, чем мощность двух-контурного котла. Поэтому можно считать, что мощности котла, которая необходима для компенсации теплопотерь дома, достаточно также для нагрева воды в бойлере. Однако, подбирая мощность одноконтурного котла, лучше посчитать, сколько времени будет занимать нагрев воды в бойлере, Это можно сделать с помощью формулы:

Т = mc B (t 2 — t 1) / P,

где: Т — время нагрева воды (с); m — масса воды в бойлере (кг); с B — удельная теплоемкость воды — 4,2кДж/(кг х К); t2 — температура, до которой должна быть нагрета вода (°С); t 1 — начальная температура воды в бойлере (°С); Р — мощность котла (кВт).

Например : время нагрева воды, имеющей температуру 10°С (принято считать, что это температура холодной воды, поступающей в водонагреватель), до 50°С в 200-литровом бойлере котлом мощностью 12 кВт будет составлять: 200 х 4,2 х (50 — 10J/12 = 2800 (с) = 46,7 (мин).

Это достаточно долго , особенно учитывая, что во время нагрева воды в бойлере, из котла, работающего на полную мощность, в систему ЦО теплая вода не поступает. За это время в помещениях может стать прохладно.

Однако следует отметить, что ситуация, при которой весь объем воды имеет температуру 10°С, может произойти только после отключения котла минимум на несколько часов. На практике холодная вода поступает в бойлер по мере расходования горячей. Даже при ее интенсивном использовании, например, при очень быстром наполнении ванны до краев, из такого большого бойлера будет использовано около половины горячей воды. После этого температура воды (горячей, смешанной с холодной) в бойлере будет составлять около 30°С. В этом случае время нагрева воды составит 23 минуты и его можно считать удовлетворительным. Разовое потребление горячей воды в доме на одну семью обычно значительно ниже, поэтому вода в бойлере будет нагреваться еще быстрее.

Вариант решения проблемы . Проблему совместного использования мощности котла для системы ЦО и для подготовки воды ГВС можно решить радикальным способом: купив два независимых прибора — котел для системы ЦО и водонагреватель для ГВС. Но это, безусловно, дорогое решение.

Почему не более мощный?

Что происходит, если котел обладает слишком большой мощностью?

Его производительность можно регулировать, только лишь изменяя количество поступающего в топку воздуха. Работая с мощностью, меньшей номинальной {то есть с недостачей воздуха), топливо будет сгорать не полностью, поэтому его расход будет больше. Кроме того, несгоревшие соединения будут уходить в дымоход, вызывая его более быстрое засорение.

Газовый или жидкотопливный котел, работающий с современной системой ЦО (содержащей небольшое количество воды), после включения горелки очень быстро нагревает воду в системе до нужной температуры и выключает горелку. Время работы горелки будет тем меньше, чем больше мощность котла. Может случиться так, что оно будет слишком коротким и продукты сгорания не смогут прогреть дымоход до нормальной температуры. Тогда в дымоходе будет выпадать конденсат, который, соединяясь с другими продуктами сгорания, образует кислоты, разрушающие дымоход, а иногда и сам котел.

Если горелка работает продолжительное время, отходящие газы прогревают дымоход до высокой температуры, благодаря чему конденсат не будет образовываться, а возникший в начальной фазе работы горелки, — испарится.

При частом включении и выключении котел потребляет больше топлива, чем при непрерывной работе, потому что при каждом включении часть энергии будет расходоваться на нагрев элементов котла и дымохода. Кроме того, частые изменения температуры отрицательно влияют на его прочность.

Слишком мощный твердотопливный котел использует большее количество топлива, а тепловая энергия в любом случае не будет полностью использована для отопления

Слишком мощный газовый котел будет часто включаться, что снижает его энергоэффективность и ускоряет износ элементов.

Как использовать избыток мощности котла?

Если вы все же купили котел, мощность которого значительно выше расчетной потребности в тепле для обогрева дома, условия его работы можно значительно улучшить, установив бак-аккумулятор (называемый еще буферный бак).

Такое решение, используемое в системах с солнечными коллекторами, рекомендуется использовать прежде всего в системах с твердотопливными котлами. Благодаря баку-аккумулятору , независимо от кратковременной потребности в тепле, котел может работать с номинальной мощностью, при которой он обладает наивысшим КПД. Бак-аккумулятор полностью заполнен водой.

В системах с твердотопливным котлом его оптимальный объем можно определить из расчета: 10 л на каждый квадратный метр отапливаемой площади. Когда на улице относительно тепло, автоматические регулировочные клапаны ограничивают приток горячей воды в радиаторы, направляя ее в теплообменник хорошо теплоизолированного бака-аккумулятора, нагревая находящуюся там воду. Большой ее объем (для дома площадью 100 м: он должен быть 1000 л) на протяжении времени работы котла аккумулирует из системы большое количество избыточной тепловой энергии.

Когда топливо в котле перегорит, и его топка остынет, в радиаторы начнет поступать теплая вода из буферного бака. Благодаря этому система отопления по-прежнему будет функционировать надлежащим образом.

Системы отопления с большим количеством воды имеют значительную тепловую инерцию, благодаря которой горелки газовых и жидкотопливных котлов работают в более благоприятных условиях. Периоды работы горелки и перерывов между ними являются более продолжительными — дольше длится нагрев большего количества воды, которая затем дольше остывает. Однако реакция системы на изменения наружной температуры происходит медленнее, из-за чего сложнее поддерживать в помещениях комфортную температуру.

Несмотря на большое количество вариантов отопления частных домов, многие люди отдают предпочтение проверенному варианту — газовым или твердотопливным котлам. Такой агрегат надежен и долговечен, не нуждается в сложном техническом обслуживании. Кроме того, многообразие моделей дает возможность безошибочно выбрать прибор для конкретного помещения. Мощность — основная характеристика отопительных приборов. Именно от того, насколько правильно выбран прибор, зависит комфортность домашнего микроклимата, экономичность, безопасность котла, его рабочий ресурс. В этой статье рассмотрим, как подобрать котел для отопления частного дома по мощности, какие факторы надо еще при этом учитывать.

Для чего необходим точный расчет мощности?

Выбор котла основывается на точных расчетах, позволяющих иметь представление о реальных теплопотерях частного дом:

• Приобретение прибора с избыточным ресурсом приводит к неоправданным расходам топлива.
• Маломощный агрегат будет не в состоянии качественно обогреть жилое помещение. К тому же, работая на пределе возможностей, он быстро выйдет из строя.

Важно! Как подобрать котел по площади дома самым простым способом? Простейший расчет котла — это 1 кВт мощности на 10 “квадратов” жилья плюс запас в 15-20%. К примеру, для отопления дома в 100 м² нужен котел на 12000 Вт. Этот подсчет очень укрупненный и приблизительный. Его можно применять только для построек с хорошей теплоизоляцией, с невысокими потолками и для регионов с мягким климатом. Естественно, что далеко не все частные дома отвечают этим требованиям.

Исходные данные для расчета

Для дома, выполненного по стандартному проекту, с потолками высотой в 3,0 м, рассчитать необходимую мощность отопительного устройства несложно. Рассмотрим, как производится подбор газового котла для частного дома по площади. В основе расчета лежат 2 параметра:

• Общая площадь дома.
• Удельная мощность котла (УМК). Этот показатель различается для разных климатических зон.

Значение УМК составляет:

• Для южных регионов — 0,7-0,9 кВт.
• Для средней полосы — 1,0-1,2 кВт.
• Для северных регионов — 1,5-2,0 кВт.

Формула для расчета будет выглядеть таким образом: М= S x УМК / 10, где

• М — мощность котла, кВт.
• S — площадь дома,
• УМК — удельная мощность котла.

Важно! К примеру:

• Значение искомого показателя для дома квадратурой в 100 м², находящегося в южном регионе, составляет: М=100 х 0,9 / 10 = 9 кВт.
• Для такой же постройки в северных регионах аналогичный показатель для отопительного котла составит: М=100 х 2/10=20 кВт.

Как видите, разница более чем вдвое. Если вы хотите установить двухконтурный агрегат, увеличьте полученную при расчете цифру на 20%.

Учет теплопотерь

Даже приведенный расчет не является точным. Для правильного выбора отопительного устройства нужно располагать информацией о реальных теплопотерях. Один дом хорошо утеплен, а в другом — старые рамы из рассохшегося дерева и стены толщиной в один кирпич. Теплопотери в этих строениях, естественно, будут различными.

Важно! По мнению специалистов:

• Самые большие утечки тепла (около 35%) приходится на недостаточно утепленные стены.
• Примерно четверть теплопотерь приходится на не утепленную или плохо утепленную крышу.
• Недостаточно продуманное утепление пола является причиной около 15% утечек тепла.
• Всего лишь 10-15% утечек тепла приходится на вентиляцию и открытые форточки.

Как видите, простейшей формулы для точного расчета явно недостаточно. В каждом конкретном случае подсчет мощности будет индивидуальный.

Учет коэффициента рассеивания

Этот коэффициент является одним из самых важных показателей теплообмена между помещением и внешней средой. При расчетах берутся за основу такие значения этого коэффициента:

• 3,0-4,0 — для построек, в которых теплоизоляция отсутствует. Чаще всего это — временные постройки из дерева и металла.
• 2,9-2,0 — для построек с минимальной теплоизоляцией. Имеются в виду тонкостенные дома с неутепленными стенами, простейшей конструкцией крыши и деревянными рамами.
• 1,9-1,0. Такое значение коэффициента рассеивания соответствует среднему уровню утепления (кирпичный дом с утепленными или двойными стенами, с утепленной крышей и чердачным помещением, с двойными стеклопакетами).
• 0,6-0,9. Этот коэффициент применяется для домов, построенных с применением современных технологий и материалов. Для них характерны хорошо продуманная вентиляционная система, утеплены пол и крыша, смонтированы окна с хорошей теплоизоляцией.

Важно! Самая точная формула для расчета возможных теплопотерь: Qт = V*Рt*k/860, где

• Qт — возможные теплопотери;
• V — объем помещения.
• Ht — разность между желаемой температурой в помещении и минимальной внешней температурой воздуха, характерной для данных широт;
• k — коэффициент рассеивания.

Рассчитываем теплопотери для дома в 100 “квадратов” с потолками высотой 3 м, средним уровнем теплоизоляции:

• Желаемая температура в помещении +20 градусов.
• Минимальная температура воздуха для данного региона — те же 20 градусов, но со знаком “минус”.
• Qт=300 х 40 х 1,9 /860 = 26,5 кВт.
• С учетом запаса, умножаем полученную цифру на 20%: 26,5 х 1,2 = 31,8 кВт.
• Округлив полученную цифру до ближайшего целого числа, получаем мощность в 32 кВт.

Этот расчет позволяет подобрать котлоагрегат с достаточно большой точностью, учитывая особенности климата в регионе и характеристики строения.

Специальные программы расчета

Можно использовать для расчета различные программы и онлайн-калькуляторы. Преимущество таких программ в том, что учитывается большое количество самых разных факторов:

• Желаемая температура воздуха в помещении.
• Средняя температура в холодное время года.
• Необходимость горячего водоснабжения.
• Число этажей.
• Наличие или отсутствие принудительной вентиляционной системы.
• Высота потолков.
• Толщина стен, характеристики перекрытий.
• Число окон, их размеры и характеристики (число камер, толщина стекол).

Заполнив поля формы, вы получаете точное значение исходной мощности, а затем выбираете прибор по характеристикам.

Преимущества и недостатки газовых котлов

Котел является основной частью отопительной системы. Он вырабатывает необходимое для комфортных условий количество тепла и обеспечивает горячее водоснабжение. При наличии рядом с домом газопровода, оптимальным вариантом будет установка газового котла. Он имеет свои плюсы и минусы. Преимуществами газового оборудования являются экономичность, высокая мощность, простота эксплуатации, котлы средней мощности могут устанавливаться даже на кухне, компактные размеры и экологичность (котел выделяет в атмосферу наименьшее количество вредных веществ).

Недостатками такого котла можно считать требование специального разрешения на его установку, риск утечек газа, наличие определенных требований к помещению, в котором будет находиться котел, и наличие автоматического отключения газа при утечке или недостаточной вентиляции. В любом случае, если вы решили установить газовое отопительное оборудование, у вас возникнет вопрос о том, как рассчитать мощность газового котла.

Расчет газового котла: первый способ

Правильно произведенный расчет мощности котла является гарантией надежной и эффективной работы отопительной системы. Основой расчета является обеспечение дома оптимальной температурой. Чаще всего основным источником тепла в доме или коттедже является именно котел. Для того чтобы рассчитать необходимые параметры и записать полученные данные, понадобятся следующие материалы и инструменты:

• рулетка;
• бумага, ручка;
• калькулятор.

Эффективность системы отопления полностью зависит от мощности котла. Избыточная мощность приводит к перерасходу топлива, а недостаточная — к невозможности поддержания нужной температуры в доме, особенно в зимнее время года. Мощность газового котла определяют исходя из следующих параметров: удельная мощность агрегата из расчета на 10 м2 с учетом климатических условий определенного региона (Wуд), площадь отапливаемых помещений (S). Удельная мощность, в зависимости от климатической зоны может принимать различные значения: 1,2-1,5 кВт — для средней полосы России, 0,7-0,9 — для южных областей и 1,5-2,0 кВт — для северных областей.
Расчет мощности котла производят с помощью формулы Wкот = (S * Wуд)/10. Для удобства расчета за удельную мощность чаще всего принимают единицу. Мощность соответственно рассчитывается как 10 кВт на 100 м2. Другим важным параметром является объем теплоносителя, циркулирующего в системе (Vсист). При подсчетах используют пропорцию 1 кВт: 15 л (мощность агрегата: объем жидкости. Формула будет иметь такой вид: Vсист = Wкот 15

В качестве примера будет приведен расчет мощности газового котла и требуемого объема теплоносителя для отопления дома площадью 100 м2, расположенного в северном районе. Максимальная удельная мощность для северных районов равна 2 кВт, тогда:

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

Для того чтобы расчет был более точным, можно воспользоваться специальным калькулятором, учитывающим еще и желаемую постоянную температуру в доме, самую низкую среднегодовую температуру, параметры помещений, толщину и материал стен, вид перекрытий и количество окон.

Перед приобретением котла необходимо внимательно изучить его технические характеристики и технический паспорт.

Так вы будете уверены в его тепловой мощности, ведь в некоторых случаях вместо мощности, отдаваемой системе могут указываться технические характеристики горелки, не представляющие никакого интереса для потребителей.

Второй способ подсчета мощности оборудования

При выбора котла необходимо учитывать информацию о теплопотерях помещения, которые нужно будет компенсировать. Их необходимо рассчитать. Обычно это делает архитектор, разрабатывающий проект дома. С помощью этих данных можно выбрать котел требуемой мощности. Рассчитать теплопотери можно с использованием специальных программ, имеющих расширенные возможности, с помощью которых расчеты могут делать даже те, кто никогда не сталкивался с проектированием.

Если проекта дома и расчетов теплопотерь нет, их можно определить и самостоятельно при помощи упрощенного метода расчетов. Анкеты достаточно точны для небольших частных домов. В них имеются вопросы, касающиеся материала и толщины стен, количества и размеров окон и типа стеклопакетов. Для каждого вопроса имеется несколько вариантов ответа. Для каждого ответа предлагается свое число.
http:

Расчет котла производят при помощи этих чисел, в результате получится значение, отражающее теплопотери дома. Оно вполне подойдет для определения мощности агрегата. Для заполнения анкеты и произведения вычислений потребуется всего несколько минут. Наиболее простым методом расчета теплопотерь является их вычисление с помощью условного коэффициента, имеющего следующие значения:

• от 130 до 200 Вт/м2 — дома без теплоизоляции;
• от 90 до 110 Вт/м2 — дома с теплоизоляцией, построенные 20-30 лет назад;
• от 50 до 70 Вт/м2 — современные теплоизолированные дома с новыми окнами, построенные в 21 веке.

Для определения теплопотери коэффициент умножают на площадь дома, однако расчеты эти являются примерными, они не берут во внимание количество и размеры окон, расположение и форму дома, сказывающиеся на теплопотерях. Этот расчет не является основным при выборе котла.
http:

Вычисленные теплопотери отражают максимальную потребность дома в тепле, необходимом для поддержания нормальной температуры. Наибольшая потребность в тепле возникает при температурах ниже -22°С. Такие морозы, обычно, бывают несколько дней в году, а то и вовсе не бывают несколько лет. А котел должен работать весь отопительный сезон, когда температура в среднем равна нулю. В таком случае для обогрева дома потребуется половина расчетной мощности оборудования. Котел большей мощности приобретать не стоит, это приводит не только к лишним тратам, но и понижает его КПД. Нехватку тепла в сильные холода можно компенсировать другими приборами, например, камином или электрическим обогревателем.

Советуем почитать

• К чему увидеть пруд во сне
• Какие дрожжи лучше использовать для браги саф-момент или саф-левюр
• Что такое «планеты земной группы»?
• Православие украинская православная церковь флоровский монастырь