Расчет мощности газового котла для отопления дома: подбор по площади

Как рассчитать, сколько тепла необходимо для нагрева воды?

Чтобы произвести расчет расхода тепла в этом случае необходимо самостоятельно прибавить к предыдущему показателю расход тепла для горячего водоснабжения. Для его расчета можно воспользоваться следующей формулой:

Qв = с × m × Δt

с – удельная теплоёмкость воды, которая всегда равна 4200 Дж/кг·К,
m – масса воды в кг
Δt – разница температуры нагретой воды и поступающей воды из водопровода.

К примеру, среднестатистическая семья в среднем потребляет 150 л тёплой воды. Теплоноситель, который нагревает котёл имеет температуру равную 80 °С, а температура воды, поступающей из водопровода равна 10 °С, тогда Δt = 80 — 10 = 70 °С.

Следовательно:

Qв = 4200 × 150 × 70 = 44 100 000 Дж или 12,25 кВт/ч

После необходимо поступить следующим образом:

Допустим, нужно нагреть 150 л воды за один раз, значит ёмкость косвенного теплообменника равна 150 л, следовательно, к 28,58 кВт/ч необходимо прибавить 12,25 кВт/ч. Делается потому что показатель Qзаг меньше 40,83, следовательно, в помещении будет прохладнее ожидаемых 20 °С.
В случае, если нагрев воды происходит порционно, то есть ёмкость косвенного теплообменника составляет 50 л, показатель 12,25 нужно разделить на 3 и далее прибавить самостоятельно к 28,58. После этих расчётов Qзаг равен 32,67 кВт/ч. Полученный показатель это и есть мощность, котла, которая необходима для отопления помещения.

Плюсы и минусы эклектических котлов

Электрокотлы отопления для частных домов обладают как своими преимуществами, так и недостатками. Среди их достоинств можно перечислить такие, как:

Электрические котлы не нуждаются в длительной и трудоемкой установке.
К электрическому котлу нет необходимости присоединять дымоход или проводить трубы. Все, что требуется – это просто подключить его к сети.
Если сравнивать с газовым котлом, то для электрического котла не нужно подыскивать отдельное помещение.

Нестандартная установка электрокотла

По сравнению с газовыми котлами, электрокотлы на 220 для отопления домов более легкие и не такие габаритные. Также во время эксплуатации котла не нужно проводить специальных мероприятий и не предполагаются дополнительные затраты.
Электрический котел является наиболее безопасным с экологической точки зрения, так как во время его работы не выделяется угарный газ.
Электрический котел обладает довольно высоким показателем КПД, от 95 до 98%.

Для того чтобы подключить электрический котел к отопительной системе, нужно выбрать проводку с наиболее подходящим сечением. Это не только позволит системе работать без перебоев, но также и сведет к минимуму риск короткого замыкания.

Необходимое сечения кабеля

Есть у электрических котлов и свои недостатки, которые показывают отзывы:

Для того чтобы подключить электрический котел, необходимо рассчитать максимально точно, сколько потребуется электрического кабеля.
Чтобы обеспечить питание устройства, нужно проводить от щитка отдельную линию.
Электричество является более дорогим источником энергии, чем, например, газ.

При покупке электрического котла на его выбор могут повлиять различные факторы. От таких условий, как тип системы отопления, площадь помещения, которое необходимо обогреть, уровень КПД радиаторов отопления и батарей, зависит, сколько киловатт в месяц потребуется на обогрев дома. Котлы бывают разными по мощности, а значит и потребление электроэнергии будет у них разным. Например, настенный электрический котел для отопления дома является более компактным, чем напольный, и он будет потреблять мощность от 2,5 кВт в час. Котлы с более высокой мощностью могут потреблять в час и до 20 кВт.

Электрические котлы занимают очень мало места

Посредством настенного электрического котла можно обогреть помещение или дом с площадью не более, чем 25 кв. метров. В помещениях с большой площадью его нет смысла подключать, так как он не будет эффективным. Также нецелесообразно подключать для маленьких помещений котел с большой мощностью.

Существует формула, на которую необходимо ориентироваться при выборе электрического котла. Мощность прибора должна быть примерно в 10 раз ниже, чем площадь дома. Например, если площадь дома составляет около 100 кв. метров, то потребуется электрический котел с мощностью в 10 кВт. Эти показатели являются примерными, так как есть и другие факторы, которые могут повлиять на эффективность отопительной системы. К ним можно отнести наличие теплоизоляции, расположение розы ветров и другие. От этих факторов может быть несколько снижена требуемая мощность отопительного котла.

Утепление дома позволяет использовать электрокотел меньшей мощности

Хорошим решением будет установка многотарифного счетчика. Котел можно включать в то время, когда тариф на электроэнергию является минимальным.

Мощность отопительного котла — теория и реальные факты

Нагревательный аппарат, работающий на угле, дровах или на другом органическом топливе выполняет определенную работу, связанную с подогревом теплоносителя. Величина работы котельного оборудования определяется объемом тепловой нагрузки, которую способен выдержать твердотопливный котел при сгорании определенного количества топлива. Соотношение расходуемого количества топлива, объем выделяемой тепловой энергии на оптимальных режимах работы оборудования и является мощностью котла.

Некорректно подобранный по мощности отопительный агрегат, не сможет обеспечить необходимую температуру котловой воды в отопительном контуре. Маломощные твердотопливные устройства не позволят автономной системе полностью реализовать ваши потребности в плане обогрева жилья и обеспечении работы ГВС. Возникнет необходимость увеличивать мощность автономного устройства. Мощный аппарат наоборот, создаст проблемы во время эксплуатации. Придется вносить конструктивные изменения в существующий отопительный комплекс для снижения тепловой нагрузки твердотопливного нагревательного устройства. Зачем зря жечь драгоценное топливо, если нет необходимости в таком количестве тепла.

С теоретической точки зрения рассчитать оптимальный режим работы котельного оборудования не представляет сложности. Ориентировочно принято считать, что 10 кВт достаточно для отопления жилой площади в 10 м2. Данный показатель берется с учетом высокой теплоэффективности здания и стандартных конструктивных особенностей строения (высота потолка, площадь остекления).

В теории расчет делается на основе следующих параметров:

площадь отапливаемого помещения;
удельная мощность отопительного оборудования для обогрева 10 кв. м, с учетом климатических условий вашего региона.

В таблице показаны средние параметры котельного оборудования, применяемого потребителями в Московской области:

Площадь жилого дома, других помещений, м2	Рекомендуемая мощность агрегата, кВт
60 — 200	до 25
200 — 300	25 — 35
300 — 600	35 — 60
600 — 1200	60 — 100

Параметры тепловой нагрузки выглядят оптимальными на бумаге, в теории, чего явно недостаточно применительно к местным условиям. Подобранный агрегат в реальности должен иметь избыточные возможности. В реальности надо ориентироваться на оборудование, способное работать с небольшим запасом мощности.

Реальные показатели нагрузки твердотопливных агрегатов зависят от совокупности самых разных факторов. Климатические условия региона, в котором вы проживаете, могут вносить коррективы при выборе нагревательного котла. Для средней полосы принято считать оптимальными следующие параметры мощности котельного оборудования:

однокомнатная городская квартира – котел с выходной нагрузкой 4,16- 5 кВт;
для двухкомнатной квартиры – оборудование номиналом в 5,85-6 кВт;
трехкомнатной квартире будет достаточно иметь агрегат 8,71-10 кВт;
четырехкомнатная квартира, жилой частный дом потребуют для отопления установки котла параметрами в 12-24 кВт.

Выбирать отопительную технику необходимо всегда индивидуально, опираясь на расчетные данные и собственные потребности.

Требования к показателю

Основное пожелание к главной характеристике оборудования – соответствие его мощности оптимальному значению для квартиры и имеющихся условий. Отклонение от него должно быть минимальным. Также предъявляются дополнительные требования в зависимости от величины расчетного значения:

для приборов с P < 30 кВт необходимая высота потолков – больше 2,2 м;
для аппаратов с P > 30 кВт высота помещений – не меньше 2,5 м;
для нескольких агрегатов расстояние между ними и стеной – не менее 1 м, для 1 прибора между его передней частью и противоположной стеной также не меньше 1 м;
его верхняя часть должна отстоять от потолка – на 0,7 м;
ширина двери в помещении с отопительным прибором – не менее 0,8 м;
стены, двери, перегородки в котельной должны быть огнестойкими и устойчивыми к пару и газам;
площадь котельной с любым типом установки – не меньше 4 м² с сохранением обзора;
помещение должно иметь раздельные выходы наружу для обеспечения отвода и притока воздуха с улицы;

Объем котельной прямо зависит от мощности обогревающего оборудования:

для P <= 30 кВт – больше 7,5 м³;
для P от 30 кВт до 80 кВт – до 15 м³;
для P от 80 кВт до 200 кВт – свыше 15 м³.

Категорически не рекомендуется производить самостоятельное подключение оборудования.

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.

Водяное отопление с газовым котлом

При наличии возможности газификации оптимальным вариантом отопления частного дома является водяное отопление на базе газового котла. Это дает возможность решения нескольких задач:

Собственно отопление помещений дома;
Производства горячей воды;
Подключения к системе отопления других зданий на участке;
Подогрева воздуха в системе приточной вентиляции;
Сооружения встроенных систем отопления – теплых полов и стен;
Нагрева воды в бассейне (при наличии такового).

Базовым элементом комплекса является газовый котел. По способу установки и размещения котлы делят на 2 вида:

Настенные;
Напольные.

Настенный газовый котел отопления (со снятой передней панелью)

Настенные котлы обычно оснащаются всем необходимым оборудованием – расширительным баком, группой безопасности, насосом для циркуляции, представляют из себя мини-котельную. Они имеют ограничение по тепловой мощности в пределах 30 – 40 кВт.

Более мощные котлоагрегаты производятся в напольном исполнении. Они реже комплектуются встроенным оборудованием – его необходимо приобрести и смонтировать отдельно. Теплообменные аппараты устройств выполняются из стали (в т.ч. нержавеющей), чугуна, реже – меди. Наиболее надежными считаются теплообменники из чугуна (применяются только в напольных моделях), нержавеющей стали. Медь стоит дороже и зачастую склонна к прогоранию, поэтому применяется редко.

По способу удаления продуктов сгорания и характеру горения агрегаты делят на 2 группы:

С открытой камерой сгорания и естественным дымоудалением, атмосферные;
С закрытой камерой сгорания и принудительным удалением дыма, турбированные.

При работе атмосферных котлов воздух для процесса горения забирается из помещения, посредством естественной тяги.

Стальная дымовая труба напольного газового котла

Работа котлов такого типа требует строительства дымовой трубы, дым удаляется через нее естественной тягой.

Коаксиальный дымоход котла

Турбированные котлы оснащены вентилятором для забора воздуха и выброса дыма через коаксиальный дымоход (труба в трубе) или комплект раздельных дымовых труб. Агрегаты этого вида имеют повышенный КПД.

По наличию функции производства воды котлы делят на 3 типа:

Одноконтурные – только для нужд отопления;
Двухконтурные – с вторичным теплообменником ГВС;
Со встроенным бойлером.

Лучшим решением для реализации нужд ГВС является использование отдельного бойлера косвенного нагрева – подключение БКН к одноконтурным котлам производится различными способами. При небольших объемах горячего водопотребления достаточно двухконтурного котла, при нормальном и увеличенном использовании горячей воды устанавливают бойлер – он хранит запас нагретой воды.

Организация водяного отопления на базе газового котла имеет массу вариантов и технических решений, реализуется в следующих направлениях:

Отопление помещений радиаторами, конвекторами, теплыми полами;
Подогрев воздуха в калориферах приточной вентиляции;
Производство горячей воды;
Подключение и обогрев отдельных строений – гаража, бани и других.

Двухтрубное боковое подключение радиатора отопления

Системы водяного отопления оснащаются различными нагревательными приборами – радиаторами, конвекторами, регистрами. Обвязка приборов отопления производится по 4 схемам:

Однотрубная;
Двухтрубная;
Коллекторная (лучевая);
Комбинированная.

Отдельной конфигурацией водяного отопления является комплекс обогрева теплыми полами, оно может выполнять как основную, так и вспомогательную функцию.

Контуры водяных теплых полов

Движение теплоносителя в системах газового водяного отопления реализуется 3 способами:

Естественная (гравитационная) циркуляция;
Принудительная циркуляция с помощью насоса;
Комбинированная циркуляция – попеременное использование первых двух видов.

Для оптимизации работы комплекса отопления могут использоваться различные устройства – гидрострелка, коллекторы, теплоаккумулятор, балансировочная и терморегулирующая арматура, системы комнатной и погодозависимой автоматики, дистанционное управление, программирование режимов и другое.

Газовое отопление – наиболее выгодное решение для обогрева частного дома, реализации других задач. На первых этапах отопление газом требует вложения сил и средств, зато впоследствии быстро окупает себя, качественно обеспечивает необходимый уровень комфорта для человека.

(Просмотров 605 , 1 сегодня)

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.

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.

По старым расчетам лучше не делать. Источник фото: porjati.ru

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:

10*80/100*1.2 = 9.60 кВт.

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.

Еще один способ расчета ОК котла

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.

Источник фото: coolandtheguide.com

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.

Виды котлов для теплого водяного пола

На рынке большой ассортимент котельного оборудования. Котлы различаются видом топлива, на котором работают — газовые, дизельные, электрические и твёрдотопливные. Они изготавливаются из различного материала, бывают: чугунными и стальными.

Так же, отличаются способом установки:

Напольные — бывают мощностью до 120 кВт. Для их установки требуется дополнительная площадь, поэтому они размещаются в отдельном помещении.
Навесные — их производительность достигает 35 кВт, они удобнее в монтаже, и менее затратные. В них уже вмонтирован насос обеспечивающий циркуляцию жидкости. Для пуска в работу, нужно подсоединить агрегат к отопительному трубопроводу.

Одноконтурные — предназначены только греть теплоноситель для отапливания дома. Чтобы увеличить сферу их применения, требуется обустройство дополнительных элементов (бойлера, теплообменника и т.д.).

Двухконтурные — многозадачные аппараты, они обеспечивают одновременно нагрев воды для системы отопления и ГВС. Последнюю функцию выполняют — встроенный бойлер накопительного типа, и проточный теплообменник.

Газовые

У газовых котлов корпус изготавливается из чугуна или стали. Вес чугунных аппаратов, при одинаковой мощности, в 2 раза больше стальных. Они объёмны, и имеют высокую стоимость. Стальные изделия имеют небольшой вес и маленькие размеры. Их отличает пригодность к ремонту.

Современные напольные газовые агрегаты работают на магистральном и сжиженном топливе. Однако, удобнее в подключении подвесные мини-модели, они не занимают место, а их мощности (7 — 30 кВт) хватает для обогрева небольшого частного дома.

Стандартные газовые котлы могут работать с полной эффективностью только при максимальном нагреве воды — 70 — 90 градусов, что для водяного пола не допустимо.

Если газовое оборудование работает в низкотемпературном режиме, то это провоцирует образование конденсата, а это отражается на сроке его службы. У данных котлов существует возможность для переоборудования их под водяной пол, путём проведения работ по усовершенствованию конструкции.

Наиболее подходящие газовые котлы — конденсационные, разработанные под тёплые водяные полы. Они имеют дополнительную подпитку от образующегося конденсата. У них даже при работе в режиме низких температур, эффективность близка к 100%.

Газовые агрегаты бывают одно и двухконтурные. Подключается половое отопление к двухконтурному котлу через гидравлическую стрелку.

Твердотопливные

Теплокотлы с твёрдым топливом по принципу работы напоминают дровяную или угольную печь. Но в котле, сжигание древесины происходит без доступа воздуха, при этом выделяется древесный газ, он и обогревает теплоноситель

Такие генераторы при подключении их к тёплым водяным полам проблематичны, им требуется постоянное внимание и обслуживание.

Для поддержания температуры теплоносителя на необходимом уровне, автоматике приходится периодически «заглушать» топку, а это приводит к потере эффективности котла. Избежать этого поможет установка буферной ёмкости.

Тогда, аппарат сможет полностью использовать свой потенциал, передавая нагретую воду в буфер, а пол будет её брать от туда в нужном объёме. Это приведёт к экономии, так как пауза между подачей топлива в топку увеличится.

Электрические

Электрические котлы — наиболее эффективные водонагреватели для тёплых водяных полов, бывают: тэновыми, ионными и индукционными. В них, происходит преобразование электрической энергии в тепловую. Они полностью автоматизированы, просты в установке и регулировке, настройка может производиться удалённо. Аппараты поддерживают нагрев теплоносителя на заданном уровне, не теряя своей эффективности.

Тэны настенного типа применяются часто, так как просты по конструкции и несложны в установке. Они укомплектованы расширительным баком и насосом.

При сооружении тёплого водяного пола от котла отопления в большом частном доме потребуется произвести монтаж смесительно-распределительного узла.

К минусам можно отнести высокую цену энергоресурса. Для снижения себестоимости тепла, рекомендовано применять схему с внешним баком-аккумулятором воды и двухтарифным счётчиком учёта энергии.

Дизельные

Принцип функционирования дизельных котлов, топливом для которых служит дизельное топливо, схож с работой газовых. Процесс горения у них полностью автоматизирован. Они обладают высокой производительностью, при небольшом расходе топлива, просты в монтаже и удобны в обслуживании. Стоит отметить их экологическую пригодность и экономичность.

Минус таких моделей — запах дизельного топлива, поэтому они устанавливаются в отдельной комнате (котельной). Кроме этого, требуется ещё ёмкость для топлива, и насос для его подачи.

Площадь помещения

Регион	Коэффициент удельной мощности
Север (республика Коми, Магаданская, Архангельская, Тюменская области, Карелия и др.)	1,7-2,0
Средние широты (Московская, Ленинградская, Саратовская, Ярославская другие области европейской части, Мордовия, Чувашия)	1,0-1,2
Южные регионы (Волгоградская, Воронежская и другие области, Краснодарский край)	0,7-0,9

Для расчета нужно площадь дома умножить на коэффициент и разделить на 10.
Если дом, который ранее брали в качестве примера, находится в республике Коми, тогда для его обогрева потребуется котел, мощностью 17-18 кВт (100*1,7/10=17).

Также, при расчете мощности нужно учитывать потери домом тепла

Очень важно, чтобы котел вырабатывал больше тепла за час, чем теряет дом. Для этого нужно знать:

материал стен;
технологию строительства полов;
есть ли металлопластиковые стеклопакеты;
количество окон и дверей;
наличие утепления и др.

То есть, при выборе мощности котла, нужно провести анализ дома, как и чем он утеплен, из каких материалов построен и какая у них теплопроводность. Также нужно учесть какая система отопления в доме. Если котел будет использоваться для подачи горячей воды, то нужно увеличить мощность котла на 25%, в зависимости от количества используемой воды (количества людей, которые пользуются водой).

Порядок обустройства системы газового отопления в частном доме

Составить проект, утвердить его (при подключении к магистральной линии), заключить контракт с монтажной бригадой.
Купить газовое оборудование (требования проекта не ограничивают выбор модели).
Установить газгольдер или врезать и подключить к общей линии.
Установить и подключить котел.
Произвести пробный запуск, отследить есть ли нарушения.