Как сделать расчет мощности газового котла

Формула для расчета мощности котла

Во время выполнения для отопительного котла расчетов мощности конечный показатель все равно придется округлить, поскольку у приобретаемой котельной установки обязательно должен присутствовать запас мощности. По этой причине при расчетах мощности необходимо использовать следующую формулу:

W = S*Wуд, где

  • S – суммарная площадь здания, которая нуждается в прогреве, определяемая включением всех помещений вне зависимости от их назначения, в кв.м.
  • W – мощность котельной установки, кВт.
  • Wуд. – среднестатистический показатель удельной мощности, использование подобного параметра позволяет добиться большей точности расчетов за счет корректировки показателей на основе особенностей конкретной климатической зоны, кВт/кв.м.

Этот параметр выведен на основании многолетнего опыта работы различных систем для разных территорий. Показатель, получаемый в результате перемножения площади с указанным параметром, будет соответствовать усреднённому значению мощности. При этом он подлежит обязательному округлению с учетом выше указанных особенностей.

Пример расчета мощности котла

Объектом же, для которого будут выполняться расчеты, будет выступать частный дом площадью 140 квадратных метров. В качестве региона выберем Краснодарский край. Сразу уточним, что речь идет о газовом котле, который помимо решения задачи по обогреву будет снабжать водой сантехнические приборы. Также упомянем, что расчеты проводятся для дома, где установлена система с естественной циркуляцией, в которой отсутствует высокое давление.

Для рассматриваемой ситуации удельная мощность составит 0,85 кВт/м2.

Если следовать всем правилам расчетов, то получим, что для выбранного дома промежуточный коэффициент расчета составит 14 (140 кв.м/10 кв.м.). Его определили, помня об условии, согласно которому на каждые 10 квадратных метров отапливаемых помещений должно приходиться 1 кВт тепла, вырабатываемого отопительным котлом.

Если продолжить расчеты, то получим

14 * 0.85 = 11.9 кВт.

Расчетный показатель соответствует количеству тепловой энергии, что соотносится с потребностями дома, обладающего обычными теплотехническими характеристиками. Помня о том, что в функции котельной установки будет входить обеспечение горячего водоснабжения для душа и раковины, необходимо увеличить расчетный показатель дополнительно на 20%.

11.9 + 11.9 * 0.2 = 14.28 кВт.

Не забываем о том, что в системе не используется циркуляционный насос, из-за чего давление в ней может колебаться. По этой причине высчитанный на прошлом этапе показатель необходимо увеличить еще на 15%, чтобы иметь запас тепла и энергии.

14.28 + 11.9 * 0.15 = 16.07 кВт.

Необходимо учесть утечки тепла, которые возникнут во время работы системы. По этой причине результат необходимо округлить в большую сторону. В результате мы получим, что выбираемый отопительный котел должен иметь мощность не менее, чем 17 кВт.

Выполнять расчеты мощности для котла следует еще тогда, когда разрабатывается проект конкретного здания. Дело в том, что добиться эффективной работы отопительной системы можно при наличии необходимых условий, которые связаны с выделением топочного помещения, а также устройством в помещениях дымохода и вентиляции.

Мощность является важным параметром для отопительного котла, от которого зависит эффективность обогрева как каждого конкретного помещения, так и всего здания в целом. Причем расчет этой характеристики является достаточно сложным мероприятием, где необходимо учитывать различные факторы.

Учитывая, что рядовой владелец незнаком с большей частью параметров, которые могут повлиять на эффективность работы отопительного котла, лучше всего поручить эту работу квалифицированным специалистам. Ведь когда речь заходит о создании наиболее комфортных условий проживания и оптимизации затрат на отопление, проявлять инициативу неуместно.

Как узнать, сколько киловатт в сутки потребляет газовый аппарат

Чтобы узнать, сколько электроэнергии потребляет газовый котел, нужно сделать обычный расчет энергопотребления — его используют для любых электроприборов.

Для расчета понадобится значение электрической мощности котла. Величина ее указана в технической документации, измеряется она в ваттах (Вт или W) и киловаттах. Обычно указывают максимальное значение киловатт, потребляемых устройством, — оно существенно превышает средний показатель.

Допустим, у нас есть двухконтурный нагреватель Baxi Eco Four 24, его теплопроизводительность — 24 кВт, а электрическая — 130 Вт. Чтобы рассчитать ежедневное потребление электроэнергии, нужно умножить потребляемую мощность на число часов, в течение которых происходит потребление.

Если энергия расходуется круглосуточно: 130 Вт х 24 ч = 3120 Вт*ч

Это максимальное потребление модели Baxi Eco Four 24 за сутки. Разделив полученный результат на 1000, получим 3,12 кВт*ч. Чтобы узнать, сколько кВт*ч расходует устройство в месяц — а именно в этих единицах указывается потребленная электромощность в квитанциях на оплату — нужно умножить число киловатт, потребленных в сутки, на 30:

3,12 кВт*ч х 30 (дней) = 93,6 кВт*ч

Это максимальное значение потребленной электрической мощности. Понятно, что для расчета потребления за год, нужно умножить полученный результат на количество месяцев в году, в течение которых работает аппарат.

Для одноконтурных моделей их количество ограничено отопительным сезоном — около 5-ти. Для двухконтурных устройств, переведенных в экономичный летний режим, потребление рассчитывается с учетом летних месяцев.

На что тратится электричество

В оборудовании для отопления, подключаемом к электросетям, львиная доля электричества потребляется:

  • Циркуляционным насосом. Он «съедает» электричества больше других и расходует энергии до 200 ватт в час. Подобно всякому электродвигателю, насос требует безупречных параметров напряжения. Любые несоответствия нормам приводят к снижению мощностных показателей — он начинает шумно работать и вообще может сломаться.
  • Защитной автоматикой. Тратит электроэнергии немного — около 15—30 Вт. Боится перепадов в электросети — из-за них может сломаться контроллер, что спровоцирует выключение оборудования.
  • Горелками. Они крайне требовательны к характеристикам тока. Требуют трехполюсного подключения, чтобы огонь распознавался электродом ионизации и работа горелки не прекращалась. Газогорелочные устройства отличаются продолжительным пусковым током вентилятора — происходит рост пусковой мощности. Мотор вентилятора чутко реагирует на параметры электросети — при самых малых отклонениях от правильной синусоиды он работает нестабильно.

Можно ли снизить потребление топлива

Сократить расход газа помогут следующие меры:

  • утепление здания;
  • выбор экономичной модели котла;
  • своевременное обслуживание его;
  • замена традиционной системы отопления на «теплый пол»;
  • использование паропроницаемых материалов для отделки и теплоизоляции стен;
  • применение погодозависимой автоматики.

Наиболее экономичны конденсационные теплогенераторы. В некоторых источниках даже сообщается, что их КПД находится за пределами возможного – 110-120%. Никакого противоречия законам физики тут нет. Просто по советским нормам за 100% принимали не абсолютный запас тепловой энергии, а только ту ее часть, которую по имеющимся в те времена представлениям можно было усвоить при благоприятных условиях. Конденсационные котлы превзошли этот предел, потому их КПД и перевалил за сотню. Если же отталкиваться от абсолютной энергоемкости, то данный показатель составляет 98-99%.

Но с традиционной отопительной системой, рассчитанной на температурный градиент 90/80 (подача/обратка), такой котел работать не может. Его устанавливают для обслуживания «теплого пола».

Применение этого вида отопления, даже в сочетании с традиционным конвекционным котлом, само по себе способствует снижению потерь. Аргументы следующие:

  1. Уменьшается разность температур Δt. Количество тепла, переданного объектом в атмосферу, как было показано выше, находится в прямой зависимости от этого параметра.
  2. Нагретый воздушный поток не контактирует со стенами.

Среди конвекционных котлов наибольший КПД у турбированных, с закрытой топкой.

Объясняется это двумя особенностями:

  • установлена экономичная наддувная горелка вместо атмосферной;
  • применен коаксиальный дымоход, благодаря чему поступающий в камеру воздух предварительно нагревается дымовыми газами.

Под обслуживанием отопителя понимают:

  • очистку сопел горелки от грязи;
  • удаление накипи из теплообменника.

Засоры нарушают режим работы оборудования, газ окисляется не полностью.

Накипь, обладая свойствами теплоизолятора, препятствует усвоению энергии.

Высокая паропроницаемость стен способствует уменьшению влажности. Если же утеплить конструкцию изолирующим влагу пенопластом, а изнутри оклеить виниловыми обоями, то для поддержания комфортного микроклимата придется поднять производительность вентиляции. Следствием этого станет рост теплопотерь.

Недостаток простой автоматики состоит в том, что она анализирует лишь температуру теплоносителя. С таким подходом в случае резкого потепления котел не успевает своевременно скорректировать производительность и какое-то время работает с излишней мощностью. Расход газа при этом неоправданно высок.

Он несколько снижается в случае применения выносного термостата, анализирующего температуру в помещении. А наиболее экономичны котлы с погодозависимой автоматикой. Установленный на улице сенсор подаст сигнал при потеплении и отопитель с опережением подстроится под новые условия.

Стоит ли брать мощность выше требуемой

Указать точную величину тепловых потерь может только специалист. Он учтет свойства строительных материалов фундамента, пола, стен, потолков и перекрытий. Примет в расчет даже тепло, выделяемое бытовой техникой, если будет потребность в высокой точности расчетов. Другой крайностью является пренебрежение вычислениями и установка оборудования с многократным запасом мощности. Так можно решить вопрос отопления, но встанет проблема перерасхода топлива.

Котел на газу будет часто включаться и выключаться, твердотопливный – выбрасывать энергию в атмосферу. К тому же, мощная установка дорожает непропорционально быстро, падает ее КПД при работе не в оптимальном режиме. Иногда предлагают каскадное включение оборудования. Это решает частные вопросы, однако никак не затрагивает основ работы на малом ходу. Это будет просто система с резервным котлом.

Идеальные модели

Основная часть любого котла – внутренний теплообменник. От подобранных свойств материала зависит КПД устройства, его производительность, запас прочности. Наилучшим выбором станут нержавеющая сталь, медь, чугун. Наибольшую надежность обеспечивают одноконтурные теплообменники, открытый тип горелки, не требующей создания 5-7-метрового дымохода с естественной тягой.

Выбирая, какой газовый котел лучше, недорогие модели можно рассматривать в таком порядке:

  • Ferroli Divatech F24 D – для отопления и ГВС помещения площадью 200 м²;
  • Protherm Медведь 30 KLOM – напольная модель с открытой камерой для 200 м²;
  • Ирбис Хопер 25 САБК – бюджетный агрегат хорошего качества, отапливающий 200 м².

Обогрев твердым топливом

Выбор типа котла при отсутствии газопровода очевиден и зависит от имеющейся инфраструктуры. Обогрев дома твердым топливом на 200 м² обеспечивает модель PROTHERM БОБЕР 40 DLO. Она построена по одноконтурной схеме с возможностью подключения ГВС или теплового аккумулятора.

Дополнительные характеристики модели:

  • тепловая мощность – 29 кВт на дровах (32 – на угле);
  • управление – механическое (регулировка тяги дроссельной заслонкой);
  • емкость теплового аккумулятора – до 1350 л.

На рынке предлагается широкий ассортимент оборудования, из которого можно выбрать наилучший вариант для частного случая, от простейших котлов до систем с турбированными камерами сгорания брендовых производителей.

Простая формула расчёта

Самым доступным и интуитивно понятным вариантом самостоятельного расчёта требуемой мощности отопительного газового котла является учёт площади строения. В результате оценки многолетних сведений по тепловым потерям в частных домовладениях удалось выявить простую закономерность, согласно которой на один метр квадратный отапливаемой площади должно приходиться порядка 100 Вт тепловой энергии. Такие упрощённые расчёты справедливы для строений, имеющих среднестатистические характеристики:

  • остекление – стандартное;
  • высота пололка – 250-270 см;
  • утепление – средние показатели.

Ориентируясь на такие данные, можно измерить размеры помещений и элементарно определить приблизительные показатели мощности отопительной системы. При этом целесообразно округлять полученный при расчётах результат в большую сторону, а также не пренебрегать стандартным запасом по мощности и корректированием результатов в соответствии с климатическими условиями в регионе эксплуатации теплового генератора:

W = S × Wуд / 10

  • W – требуемые показатели мощности отопительного оборудования;
  • S – площадь домовладения, включая жилые и подсобные помещения;
  • Wуд – показатели удельной мощности для обогрева 10 кв. метров.

Например, если кирпичное жилое строение имеет длину стен 12×10 м, то общая площадь всех помещений, обозначаемая S, составляет 120 м2, а показатели удельной мощности принимаются за единицу. В соответствии с приведённой выше формулой расчёты будут выглядеть следующим образом:

120 × 1,0 / 10 = 12 кВт

Региональный коэффициент, используемый при самостоятельном расчёте показателей мощности приборов отопительного оборудования:

  • южные районы – 0,9;
  • средняя полоса – 1,2;
  • северные районы – 2,0;
  • Московская область – 1,5.

При этом важно помнить, что полученный в итоге расчётов результат подлежит коррекции с учётом таких показателей, как материал, используемый в строительстве и отделке, вариант утепления здания, а также конструктивные особенности кровли и цокольной части

Как рассчитать мощность котла отопления

Проведение расчетов, как правило, доверяют квалифицированным специалистам. Это обосновано множеством нюансов, которые необходимо учесть. Но к платной услуге прибегает не каждый владелец дома, поэтому все делается самостоятельно.

Что нужно учесть для проведения расчетов

Отопительная система должна обеспечивать комфортную температуру в доме на постоянной основе. Нормой считается в соответствии с действующими регламентами +20-+22℃. Чтобы определить необходимую для этого мощность котельного оборудования, учитывайте следующее:

  • информация по обслуживаемой площади;
  • показания низких температур на улице в зимнее время (самая холодная неделя);
  • суммарный расчет теплопотерь.

Первые два пункта легко определить самостоятельно. Здесь нужны высота потолков, длина и ширина стен, количество окон и наружных конструкций. Показания термометра можно найти в таблицах. Утечки тепла происходят через все конструкции дома. Поэтому для общего итога эффективнее будет вести расчеты для каждой комнаты отдельно и суммировать результаты. Здесь нужно учесть множество факторов, о которых речь пойдет ниже.

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:

Мо = (т1 – т2) * Рв/ 1000,

Где:

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

Теплопотери могут быть очень высоки

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.

Используемые в частных домах котлы

В частных домовладениях в качестве основного теплового генератора могут выступать котлы, различающиеся не только показателями мощности, но и другими техническими параметрами, включая вид топлива и функционал. Выпускаемое оборудование работает на твёрдом (древесина, специальные пиллеты, уголь), жидком, газообразном (магистральный и баллонный газ) видах топлива, а также от традиционной электрической сети.

Конструктивные особенности:

  • по материалу исполнения – чугунные или стальные модели;
  • по способу монтажа – напольные или настенные модели;
  • по числу контуров – одно- или двухконтурные модели.

Энергонезависимые приборы способны функционировать без подключения к электросети, а при монтаже энергозависимых котлов нужно помнить, что системы с принудительной циркуляцией теплового носителя не способны работать без наличия электричества.

Приобретая теплогенерирующий прибор требуется учитывать большое количество критериев

В этом плане особое внимание уделяется стоимости котла, особенностям выполнения монтажа и установки системы отопления, мощности устройства и количеству контуров, виду используемого топлива, а также варианту удаления всех отработанных газов

К самым доступным с точки зрения цены котлам относятся модели отечественного производства, а выбирать устройство по типу топлива нужно с учётом климатических условий и существующих возможностей, присущих населённому пункту, в котором предполагается эксплуатировать дом. При желании вполне можно значительно повысить производительность системы и равномерность прогрева помещений при помощи специального теплового аккумулятора, присоединяемого к установленному отопительному котлу.

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.

Преимущества газа для отопления

Несомненным и самым основным преимуществом газового отопления является его доступность и стоимость, газ гораздо дешевле электричества, мазута, дизельного топлива и пеллет. Исключение составляет уголь, но с учетом трудозатрат на его доставку и грязи после его использования, выбор большинства потребителей остается за магистральным газом.

Используя природный газ, вы сэкономите около 30% своих денег по сравнению с дизтопливом, электричество вам обойдется в два раза дороже. При использовании дизельного топлива, угля и при использовании котлов от баллонного газа тратятся средства на доставку, приобретение емкости для хранения.

Радиаторное отопление

Многие источники рекомендуют при подборе отопительного котла принимать значение удельной мощности, потребляемой системой радиаторного отопления, на уровне 100 Вт на кв. м отапливаемой площади. Однако, этот расчет является весьма приблизительным и пользующийся такими данными домовладелец может попасть впросак, купив котел с недостаточной или, наоборот, неоправданно завышенной мощностью. На самом деле удельная мощность отопительной системы довольно ощутимо варьируется с изменением общей площади дома. 

Эти данные основаны не на теоретических расчетах, а на статистическом анализе теплопотерь в реально существующих постройках, поэтому их применение на практике вполне оправдано. Как видно из графика, максимальное значение удельной мощности отопительной системы – 127 Вт/кв. м – соответствует самой малой величине отапливаемой площади – 100 – 150 кв. м. Для более просторных домов, площадь которых составляет от 400 до 500 кв. м, величина удельной отопительной мощности падает до 80 – 85 Вт/кв. м.

Объяснить эту закономерность можно на очень простом примере. Представьте себе дом, состоящий только из одного квадратного помещения площадью 1 кв. м и высотой 1 м. Суммарная площадь ограждающих поверхностей этого дома, через которые происходят потери тепла, составит 6 кв. м. Увеличим площадь нашего сооружения до 4 кв. м, оставив его квадратным в плане. Площадь ограждающих поверхностей – стен, пола и потолка – при этом увеличится до 16 кв. м. Таким образом, при увеличении площади в 4 раза площадь ограждающих конструкций выросла только в 2,67 раза. Разумеется, приведенные в примере рассуждения, как и данные, отображенные на графике, справедливы только для строений с рациональным контуром.

Усредненные значения мощности, потребляемой системами отопления в домах с различной площадью, показаны в табл. 1.

Водяной подогрев пола является более выгодным, чем электрический. Особенно заметной эта разница становится при устройстве «теплого пола» площадью свыше 10 кв. м. По понятным причинам мощность теплоотдачи внутрипольного отопления ограничена, ее максимальное значение обычно не превышает 50 Вт/кв. м. Поэтому подогрев пола не может выступать альтернативой основному радиаторному отоплению, он служит только его дополнением. Запитывать «теплый пол» от системы отопления нельзя, поскольку в теплый сезон она отключается, в то время как внутрипольный обогрев может эксплуатироваться в течение всего года, например, в ванной.

Чаще всего системы «теплый пол» сочетаются с напольными покрытиями из керамогранита, керамической плитки и тому подобных материалов, которые принято укладывать на кухнях и в санузлах. Благодаря высокой теплопроводности они являются холодными на ощупь, поэтому необходимость их подогрева напрашивается сама собой. С другой стороны, та же высокая теплопроводность делает работу системы «теплый пол» максимально эффективной. Поскольку указанные помещения всегда обеспечиваются горячей водой в первую очередь, целесообразнее всего запитывать «теплый пол» от контура рециркуляции ГВС. Среднестатистические данные о потребляемой подогревом пола мощности приведены в табл.1.

Как подобрать двухконтурный котел для дома

В первых примерах рассматривался расчет газового котла для отопления частного дома. В тех случаях, когда есть необходимость в нагреве воды для бытовых нужд, производительность оборудования нуждается в еще большем увеличении. Процедура определения мощности котла, обеспечивающего также подогрев воды, предусматривает закладку определенного запаса. Речь идет о 20-25%, которые получаются через умножение на 1,2-1,25.

Для наглядности можно откорректировать мощность котла под возможность ГВС. Для этого итоговое число 31,5 кВт умножают на 1,2: получается 37,8 кВт. Разница вырисовывается достаточно приличной

Важно помнить, что учет запаса на подогрев воды проводят после поправок на местоположение, т.к. это также влияет на температуру воды.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий