Содержание

Как рассчитать газовый котел для дома

Эффективность системы отопления зависит от правильного расчета тепловой мощности газового котла для дома. Если тепловая мощность недостаточна, система отопления не может поддерживать комфортную температуру. Рассчитывая газовый или жидкотопливный котел для дома, важно не переборщить с запасом мощности, что мешает нормальной работе котла и увеличивает расход топлива.

Что такое мощность газового котла для дома и как ее рассчитать

Тепловая мощность котла – это максимальное количество тепловой энергии, переданной теплоносителю в процессе сгорания топлива (измеряется в киловаттах/час или просто кВт). Это значит, что котел мощностью 20 кВт будет вырабатывать и отдавать теплоносителю 20 кВт тепловой энергии в час при длительной работе на максимальной мощности.

Существует несколько способов расчета или определения мощности газового котла для дома.

Найдите перечень технических характеристик на корпусе котла.
Найдите значение в паспорте модели.
Если документация на газовый котел не сохранилась, можно поискать электронную версию или посмотреть предложения интернет-магазина, указывающие мощность в описании модели.
Если речь идет о газовом котле, то можно узнать приблизительную теплоотдачу за счет расхода газа. Для этого следует проверить и записать количество кубических метров, потребляемых котлом при длительной работе на максимальной мощности. Удельная теплота сгорания газа постоянна и соответствует 9,3 кВт. Также важно учитывать КПД котла (тоже указан в технических характеристиках). Для старых советских моделей эти значения находятся в пределах 70-85%, для более новых моделей КПД находится в пределах 86-94%. Итого, максимальная мощность = 9,3 кВт (удельная теплотворная способность природного газа) * 0,8 (при КПД 80%) * 2,5 куб. м/ч (расход газа в час) = 18,6 кВт. Аналогичный метод можно использовать для расчета аппроксимаций для твердотопливных, жидкотопливных или электрических котлов.

Увеличение тепловой мощности бытового котла требует серьезных изменений в его конструкции, поэтому необходимо ответственно подходить к выбору минимально необходимой мощности. В противном случае может потребоваться установка дополнительных котельных установок или утепление стен, полов и потолков, а также замена окон и дверей для снижения потерь тепла.

Как рассчитать минимально необходимую мощность газового котла для дома

Для поддержания комфортной температуры в каждом помещении тепловая мощность системы отопления (соответственно котла) должна обеспечивать теплопотери дома. Он также измеряется в кВт. То есть тепловая мощность котельного агрегата = общие теплопотери дома через стены, полы, перекрытия, окна в фундаменте и двери + запас на случай более сильных морозов.

Наглядное представление теплопотерь частного дома.

Как рассчитать газовый котел по площади дома

Самый простой и распространенный метод. Исходя из практики, средний частный дом в климатической зоне Подмосковья с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков 2,7 м требует 1 кВт тепловой мощности на каждые 10 м² (что соответствует соотношению). среднестатистическим потерям тепла). Мы также рекомендуем при расчете газового котла для дома, брать запас мощности на 15-25%.

Например, для дома площадью 100 квадратных метров.. Минимальная мощность котла = 100 м²: 10*1,2 (20% запас) = 12 кВт.

Также при расчете мощности котла отопления по площади дома можно внести коррективы с учетом утепления дома. Таким образом, для дома со средней теплоизоляцией (слой утепления 100-150 мм или наличие деревянных стен) каждые 10 м² могут давать потери тепла 0,5-0,7 кВт. Для хорошо утепленного дома с небольшой площадью остекления норма 0,4-0,5 кВт на каждые 10 м2. Поэтому, если ваш случай кардинально отличается от приведенного выше среднего дома, стоит воспользоваться более точным методом расчета мощности котла с учетом всех особенностей. Это будет описано ниже в следующих параграфах.

Как рассчитать газовый котел для дома по объему помещения

Еще один довольно простой способ, основанный на СНиП, обычно применяемый в квартирах. Начальное значение берется по объему помещения, а не по площади. По методике, указанной в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», удельные нормы расхода тепловой энергии:

для кирпичного многоквартирного дома – 0,034 кВт/м3;
для панельного многоквартирного дома – 0,041 кВт/м3.

Зная эти нормы, площадь квартиры и высоту потолка, можно воспользоваться методикой расчета мощности газового котла от объема помещения.

Например, для панельной квартиры площадью 150 кв. м и высотой потолка 2,7 м (без наружного и внутреннего утепления стен), минимальная тепловая мощность = 2,7 * 150 * 0,041 = 16,6 кВт.

Из принципа расчета видно, что учет всех тепловых потерь сводится к среднему значению и коэффициенту теплопроводности стен из разных материалов. Это для использования, когда наружные стены не утеплены, в квартире не более четырех стандартных окон, радиаторы подключены наиболее эффективным способом, а прилегающие квартиры отапливаются, это разумно.

Рассчитать газовый котел с учетом всех основных характеристик дома

Подробная формула основана на площади здания, но учитывает все возможные потери тепла, способы подключения радиаторов, влияющие на эффективность системы отопления, и частные климатические условия. Расчет делается отдельно для каждой комнаты, поэтому он более точный. Полученные значения для каждой комнаты в дальнейшем можно использовать для подбора мощности радиаторов отопления. Если сложить тепловую мощность, необходимую для каждой комнаты, то получится значение для всей системы отопления дома, то есть котла, который ее питает.

Точная формула: Q = 1000 Вт/м2*S*k1*k2*k3…*k10,

где Q – показатель тепловой мощности.
S – общая площадь комнаты.
k1-k10 – коэффициенты, учитывающие теплопотери, климат и особенности монтажа радиаторов.

Коэффициенты, учитывающие теплопотери, климат и особенности монтажа радиаторов.

k1 – к-во внешних стен в помещения (стен, граничащих с улицей):

одна – k1=1,0;
две – k1=1,2;
три – k1-1,3.

k2 – ориентация помещения (солнечная или теневая сторона):

север, северо-восток или восток – k2=1,1;
юг, юго-запад или запад – k2=1,0.

k3 – коэффициент теплоизоляции стен помещения:

простые, не утепленные стены – 1,17;
кладка в 2 кирпича или легкое утепление – 1,0;
высококачественная расчетная теплоизоляция – 0,85.

k4 – подробный учет климатических условий локации (уличная температура воздуха в самую холодную неделю зимы):

-35°С и менее – 1,4;
от -25°С до -34°С – 1,25;
от -20°С до -24°С – 1,2;
от -15°С до -19°С – 1,1;
от -10°С до -14°С – 0,9;
не холоднее, чем -10°С – 0,7.

k5 – коэффициент, учитывающий высоту потолка:

до 2,7 м – 1,0;
2,8 — 3,0 м – 1,02;
3,1 — 3,9 м – 1,08;
4 м и более – 1,15.

k6 – коэффициент, учитывающий теплопотери потолка (что находится над потолком):

холодное, неотапливаемое помещение/чердак – 1,0;
утепленный чердак/мансарда – 0,9;
отапливаемое жилое помещение – 0,8.

k7 – учет теплопотерь окон (тип и к-во стеклопакетов):

обычные (в том числе и деревянные) двойные окна – 1,17;
окна с двойным стеклопакетом (2 воздушные камеры) – 1,0;
двойной стеклопакет с аргоновым заполнением или тройной стеклопакет (3 воздушные камеры) – 0,85.

k8 – учет суммарной площади остекления (суммарная площадь окон : площадь помещения):

менее 0,1 – k8 = 0,8;
0,11-0,2 – k8 = 0,9;
0,21-0,3 – k8 = 1,0;
0,31-0,4 – k8 = 1,05;
0,41-0,5 – k8 = 1,15.

k9 – учет способа подключения радиаторов:

диагональный, где подача сверху, обратка снизу – 1,0;
односторонний, где подача сверху, обратка снизу – 1,03;
двухсторонний нижний, где и подача, и обратка снизу – 1,1;
диагональный, где подача снизу, обратка сверху – 1,2;
односторонний, где подача снизу, обратка сверху – 1,28;
односторонний нижний, где и подача, и обратка снизу – 1,28.

k10 – учет расположения батареи и наличия экрана:

практически не прикрыт подоконником, не прикрыт экраном – 0,9;
прикрыт подоконником или выступом стены – 1,0;
прикрыт декоративным кожухом только снаружи – 1,05;
полностью закрыт экраном – 1,15.

Как рассчитать запас мощности газового котла для дома

Для стандартных одноконтурных газовых котлов для дома, независимо от вида используемого топлива, всегда рекомендуется рассчитывать запас мощности 15-25% в зависимости от температуры самой холодной декады и теплоизоляции дома. Однако в некоторых случаях требуется немного больший запас.

Если газовый котел двухконтурный, требуется рассчитывать запас для дома 20-30%. Большинство моделей работают по принципу приоритета ГВС. Это означает, что котел не греет отопительный контур в момент срабатывания точки потребления горячей воды. Работа с двумя контурами требует более высокой производительности.
20-25% от запаса, если в доме организована или планируется приточно-вытяжная вентиляция без рекуперации тепла.

Также часто используются схемы с подключенными бойлерами косвенного нагрева (особенно в сочетании с твердотопливными котлами). При этом избыток мощности может превышать 40-50% (показатель рассчитывается по ситуации). В любом случае следует понимать, что предусмотренный резерв не является «холостым», а используется для нагрева горячей воды, восполнения повышенных теплопотерь или обогрева буферной емкости.

Напольный газовый котел с бойлером косвенного нагрева.

Белый бак с правой стороны котла представляет собой накопительный бойлер косвенного нагрева, в котором постоянно находится большое количество горячей воды.

Почему не стоит рассчитывать газовый котел для дома со слишком большим запасом мощности

С отсутствием недостаточной теплоотдачи все предельно ясно. Даже при непрерывной работе система отопления просто не обеспечивает нужного уровня температуры. Однако, как уже было сказано, избыточная мощность также может быть серьезной проблемой, и вот последствия:

КПД снижается, а расход топлива увеличивается. Особенно это касается одноступенчатых и двухступенчатых горелок, производительность которых не может регулироваться плавно.
Частое включение/выключение котла. Это нарушает нормальную работу и сокращает срок службы горелки.
Учитывая, что производительность, за которую произведена повышенная оплата, не используется, котел просто стоит дороже.
Часто газовый котел тяжелее и крупнее.

Когда избыточная тепловая мощность газового котла все еще уместна

Как уже было сказано, единственная причина, по которой следует рассчитывать газовый котел для дома большего размера, чем это необходимо, – это использование его совместно с буферным баком. Буферный бак (также аккумулятор тепла) – это накопительная емкость определенного объема, заполненная теплоносителем, назначение которого – хранить избыточное тепло и разумно его распределять. Например, теплоаккомуляторы являются хорошим решением, когда производительность контура ГВС недостаточна.

Также теплоаккумуляторы часто используются совместно с электрокотлами для обогрева резервуара в периоды льготных тарифов на электроэнергию в ночное время и днем накопленное тепло распределяется по системе для получения нужной температуры в течение длительного времени без участия котла.