Как сделать расчет котла по площади помещения

Что такое теплопотери помещения?

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

Опытным путем установлено, что наибольшее количество тепла уходит через стены (до 70%). Через крышу и окна может выходить до 30% тепловой энергии, через систему вентиляции – до 40%. Наименьшие теплопотери у дверей (до 6%) и пола (до 15%)

На теплопотери дома влияют следующие факторы.

Расположение дома. Каждый город имеет свои климатические особенности. В расчетах теплопотерь необходимо учитывать критическую отрицательную температуру, характерную для региона, а также среднюю температура и продолжительность отопительного сезона (для точных расчетов с использованием программы).

Расположения стен относительно сторон света. Известно, что в северной стороне располагается роза ветров, поэтому теплопотери стены, находящейся в этой области, будут наибольшими. В зимнее время с западной, северной и восточной стороны дует с большой силой холодный ветер, поэтому теплопотери этих стен  будут выше.

Площадь отапливаемого помещения. От размеров помещения, площади стен, потолков, окон, дверей зависит количество уходящего тепла.

Теплотехника строительных конструкций. Любой материал имеет свой коэффициент теплового сопротивления и коэффициент теплоотдачи – способности пропускать через себя определенное количество тепла. Чтобы их узнать, необходимо воспользоваться табличными данными, а также применить определенные формулы. Информацию о составе стен, потолков, полов, их толщине можно найти в техническом плане жилья.

Оконные и дверные проемы. Размер, модификация двери и стеклопакетов. Чем больше площадь оконных и дверных проемов, тем выше теплопотери

Важно учитывать характеристики установленных дверей и стеклопакетов при расчетах.

Учет вентиляции. Вентиляция всегда существует в доме независимо от наличия искусственной вытяжки

Через открытые окна происходит проветривание помещения, движение воздуха создается при закрытии и открытии входных дверей, хождении людей из комнаты в комнату, что способствует уходу теплого воздуха из помещения, его циркуляции.

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

Как рассчитать мощность по объему помещения

Определить мощность котла отопления для квартиры можно другим способом, основанным на нормах СНиПа.

Речь идет о следующих параметрах:

• Чтобы обогреть 1 м3 панельного дома, необходимо 41 Вт тепла.
• Подобный показатель в кирпичных зданиях соответствует 34 Вт.

Применение данной методики требует предварительного расчета общего объема комнат. Следует сказать, что такой подход дает более адекватный результат, ведь при этом учитывается также высота стен. Сложностей обычно не возникает: для вычисления объема квартиры ее площадь нужно умножить на высоту. В качестве примера можно рассчитать мощность котла для отопления квартиры площадью 87 м2, расположенной на третьем этаже в кирпичной пятиэтажке. Высота стен в этом случае — 2,8 м.

Последовательность, как рассчитать мощность котла для дома:

1. Определяют объем квартиры: 87 х 2,7 = 234,9 м3.
2. Полученное число округляют до 235 м3.
3. Вычисляют нужную мощность: 235 х 34 = 7990 (7,99 кВт). В результате округления получается 8 кВт.
4. Вверху и внизу расположены отапливаемые квартиры, поэтому используется коэффициент 0,7: 8 кВт х 0,7 = 5,6 кВт. Округляется до 6 кВт.
5. Т.к. применяют двухконтурный котел, на это дают запас в 25%. 6 кВт х 1,25 = 7,5 кВт.
6. Окна в квартире стоят старые деревянные. Из-за этого необходимо использовать повышающий коэффициент 7,5 кВт х 1,2 = 9 кВт.
7. Пара квартирных стен выходит на улицу, что предполагает дополнительное умножение на 1,2: 9 кВт х 1,2 = 10,8 кВт. (Округляется до 11 кВт).

С помощью приведенной методики можно рассчитать необходимую мощность котла, как в многоквартирном, так и частном кирпичном доме. Другие стройматериалы не имеют подобных норм. К тому же, из панелей частные жилища сооружаются крайне редко.

Расход электрической энергии. Как его определить?

Нам потребуется некоторое количество расчётов, чтобы достичь необходимого результата.

Кроме того, расчёт требует учёта целого ряда параметров:

• Среднесуточная длительность работы при максимальной нагрузке;
• Режим проживания;
• КПД и производительность;
• Расчёт времени работы в отопительном сезоне;
• Объём теплоносителя в контуре отопления;
• Размер бака у прибора отопления;
• Расчёт площади нагрева;
• Напряжение устройства для отопления;
• Расчёт сечение кабеля питания;
• Расчёт объёма обогреваемых помещений;
• Количество контуров в оборудовании.

Расчёт предполагает использование усреднённых значений. Требуется введение нескольких поправок на такие факторы, как тип используемой теплоизоляции, теплопроводность стен, температурные показатели и так далее. Мощность это тоже должна учитывать.

Электрический котёл отопления требует использования специального кабеля. Главным фактором при его выборе становится мощность. Здесь есть простая эмпирическая зависимость, понять которую не составит труда: не меньше мощности отопления, выраженной в кВт, должна быть площадь сечения кабеля в мм2 для однофазного электрического котла. Расчёт благодаря этому становится более простым. Необходимо согласовывать свои действия с инстанциями, осуществляющими контроль использования ресурсов, если показатель для котла находится на уровне 10 кВт и больше.

Рис. 2 Устройство изнутри

Расчет мощности котла по площади

Он очень прост, ведь предусматривает, что для отопления каждого 1 кв. м нужно создавать 100 Вт тепла. Правда, формула имеет более сложный вид:

где S является площадью дома ,

k представляет собой коэффициент, определяющий потери тепла в зависимости от температуры воздуха за окном. Для регионов, в которых зимой температура воздуха не опускается ниже -10 °С, он составляет 0,7. Понятно, что он растет по мере снижения градусов за окном. На каждые 5 °С он становится больше на 0,2. Для регионов, в которых зимой термометры показывают -35 °С, k составляет 1,2.

Если нужно отопить дом, который имеет площадь 115 кв. м и находится в зоне, где минимальная зимняя температура составляет -20 °С, то в нем нужно установить экономичный электрокотел с мощностью 115*1,1*100 = 12 650 Вт = 12,65 кВт.

Такой расчет очень прост, однако не всегда является правильным. Это потому, что на потери тепла влияет много факторов. В данном случае он справедлив для дома, который имеет:

• окна с двойным стеклопакетом и площадью не более 30% площади всех комнат;
• среднюю теплоизоляцию (толщина стены равна длине 2 кирпичей, утеплитель толщиной в 15 см);
• холодный чердак;
• комнаты, высота которых равна 2,5 м.

Как рассчитать мощность котла

Есть всем известная формула для произведения просчета, она выглядит так W=S*Wуд/10, но не стоит забывать о корректировке климатического характера, существует несколько общепринятых Wуд норм:

1. Эталонная выглядит так (1,0-1,1).
2. Регионы с южным климатом (0,7-0,9).
3. Северная местность (1,5-2,0).

S в формуле обозначает жилую площадь всех комнат, а выше приведенный показатель относится к удельным характеристикам.

Расчет мощности по площади дома

Для Московских регионов и самой столицы ответ будет равняться от 1,2 до 1,5. Обычный кирпичный дом в 100 кв. м. без отдельной котельной с потолками от 2,5 до 2,7 и эталонными данными климатического пояса в 1,0 рассчитывается посредством умножения площади на единицу, это дает результат 100, а полученную цифру делю на 10, что выводит 10кВт.

Примерные потери тепла в доме

Такая же постройка в северном регионе потребует аппарата в 15-20 киловатт. Я всегда советую брать 20% запаса при теплотехническом расчете, чтобы быть максимально уверенным в качественном отоплении помещений, не будет лишним выбрать оборудование в этой ситуации на 12 кВт.

Расчет по объему помещения

Действенный и точный алгоритм настройки мощности котла заключается в том, чтобы брать во внимание кубатуру отопительных комнат. Зачастую этот прием я замечал полезным в квартирах, способ основан на требованиях от СНиП

Если придерживаться правил от 23.02.2003 года, то для различных построек цифры несколько отличаются:

1. Кирпичный дом (0,034 кВт на кубический метр).
2. Панельная постройка (0,041 кВт на кубический метр).

Объясню расчет мощности котла на примере объекта с площадью 150 кв. м. высота потолка составляет 2,7 метра, хочу отметить, что внутри и снаружи дом не утеплялся. Теплопроизводительность по минимальным требованиям к общему объему вычисляется с помощью формулы: 2,7 умножается на 150 и 0,041, так как постройка панельного типа.

В результате можно достаточно легко получить значение характеристик котла в 16,6 кВт, этого будет вполне достаточно, чтобы качественно обогреть жилье.

Этот принцип в вопросе как подбирать котел будет полезен, если стены не утеплены, радиаторы имеют самое выгодное подключение, а количество окон не превышает 4 единиц и сконструированы по стандартному размеру

Не менее важно, чтобы соседние помещения были отапливаемыми, иначе учет всех размеров не принесет пользы, а достичь оптимальной работы системы отопления не выйдет

Расчет мощности котла с учетом дополнительных параметров

Простая формула расчета мощности

Для произведения подобных вычислений я всегда советую использовать специально разработанные калькуляторы.

Но если доверия к ним нет или все манипуляции человек привык выполнять на бумаге, то существует формула, которая выглядит так:

Все значения К – это именно те дополнительные факторы, влияющие на теплопотерю, а именно климат в регионе, вид монтажа радиатора и так далее, подобные моменты нужно учитывать.

Способ подключения навесных агрегатов под оконными проемами способен влиять на КПД системы отопления, игнорировать такие моменты нельзя

Особенно важно это при учете всех дополнительных параметров рассчитывая мощность котла. Я советую производить манипуляции с каждым помещение в отдельности, именно так будет правильнее и точнее всего

Не менее интересно то, что после такого подхода к процессу можно запросто вычислить характеристики радиаторов, функционирующих от сети, если возникнет желание поставить альтернативный тип оборудования.

Факторы, влияющие на тепловую мощность

1. Количество внешних стен.
2. Тип окон.
3. Уровень теплоизоляции стен.
4. Площадь окон.
5. Высота помещений.
6. Наличие утепленного чердака.

Обычные окна со стандартным остеклением позволяют выйти наружу 27% тепла. То есть при таких окнах результат, полученный с помощью вышеописанной формулы, нужно умножать на 1,27. Для окон с тройным пакетом корректирующий коэффициент составляет 0,85.

Такие же коэффициенты применяются для плохо и очень хорошо утепленных стен соответственно. Что касается площади окон, то в случае, когда она составляет 40% от площади помещения, через окна может потеряться дополнительных 10% тепла. То есть коэффициент составляет 1,1. С дальнейшим ростом соотношения площади окон и площади пола на 10% он поднимается на 0,1.

Высоту помещения стоит брать в расчет тогда, когда она превышает 2,5 м. Для этой цифры корректирующий коэффициент равен 1. С дальнейшим увеличением высоты на 0,5 м он становится больше на 0,5. То есть для 4-метровых стен он равен 1,15. При наличии холодного чердака, полученную цифру корректировать не нужно. Если же он утеплен или сверху находится отапливаемое помещение, то результат умножают на 0,9 или 0,8.

Расчет по расходу и температуре воды

Наиболее точный расчет необходимой для нагрева воды мощности можно выполнить по ее расходу.

Мощность нагрева ГВС

Для выполнения расчета своими руками используется формула Q = (m*с*dT)/t, в которой:

• Q — мощность нагрева (кВт);
• m — масса нагреваемой воды (примерно соответствует ее объему в литрах);
• с — удельная теплоемкость (в случае воды с=4,2);

Теплоемкость воды

• dT — разница температур на входе и выходе водонагревателя (°С);
• t — время нагрева (секунды).

Так, при расходе воды в 5 литров в минуту и ее нагреве с 10 до 35 градусов m=5 (масса пяти литров воды), dT= 35-10=25 (температуры на входе и выходе водонагревателя)  и t = 60 (60 секунд в минуте). Подставляем значения в формулу: Q=(5*4,2*25)/60=8,75 кВт.

Расход воды

Откуда взять значения расхода воды? Полная инструкция по расчету расхода содержится в СНиП 2.04.01-85; однако вместо обращения к нормативной документации можно просто воспользоваться следующей таблицей:

Расход воды через сантехнические приборы

Чтобы воспользоваться формулой расчета мощности, вам предстоит пересчитать расход в литрах в секунду в литры в минуту, умножив приведенные в таблице значения на 60. Так, если предполагается одновременная работа смесителя мойки и набор воды в ванну, расход воды из системы ГВС составит 0,09*60+0,18*60=5,4+10,8=16,2 литра в минуту.

Как производить расчет мощности различных типов котлов

То, насколько эффективная отопительная система, будет в первую очередь зависеть от того, какого она типа. И, конечно же, на нее будет влиять правильность произведенных расчетов касаемо необходимой мощности отопительного котла. Если же такие расчеты покажут необъективные данные, то в скором будущем вас будут ждать неизбежные проблемы.

Если теплоотдача прибора будет меньше необходимого минимума, то в зимнее время в доме будет холодно. Если же его производительность будет излишней, то это не приведет ни к чему, кроме как к излишним затратам энергии, а следовательно, и ваших денег.

Дабы избежать подобных неприятностей, вам потребуются только знания касаемо того, как рассчитывается мощность котла. Также учтите тот факт, что существуют различные типы отопления, в зависимости от используемого топлива. Вот они:

1. На твердом топливе.
2. Электрические.
3. На жидком топливе.
4. Газовые.

При выборе той или иной системы люди зачастую основываются на особенностях конкретного региона, а также на стоимости оборудования.

Котлы на твердом топливе

Дабы рассчитать мощность котла на твердом топливе, вы должны учесть особенности, которые характерны для данного типа оборудования.

1. Относительно низкая популярность.
2. Потребность в дополнительном пространстве для того, чтобы хранить топливо.
3. Доступность.
4. Процедура эксплуатации проходит весьма экономично.
5. Такие котлы могут функционировать автономно, по крайней мере, большая часть современных приборов предусматривает это.

Помимо этого, еще одним фактором, который нужно учесть, делая расчет мощности котла отопления, является то, что температура получается циклично. Иными словами, в помещении, отапливаемом такой системой, температура в течение дня может колебаться с зазором в 5 градусов.

Важно! Именно по этой причине твердотопливные котлы едва ли можно назвать наилучшими, а если есть возможность, то от их покупки лучше вообще отказаться. Но если такой возможности нет, у вас есть два способа того, как частично оградить себя от таких проблем

1. Использовать теплоаккумуляторы, объем которых может достигать 10 метров кубических. Они подсоединяются к системе отопления и существенно сокращают теплопотери, что позитивно сказывается на затратах на отопление.
2. Соорудить термобаллон, необходимый для контроля подачи воздуха. Благодаря ему время горения увеличивается, а количество топок, следовательно, снижается.

Благодаря всему этому необходимая вам производительность котла снижается. Также все это следует учесть при расчетах.

Электрические котлы

Все котлы, работающие на электрической энергии, отличаются следующими особенностями.

1. Они компактны.
2. Топливо для них – электричество – стоит дорого.
3. Управлять ими крайне просто.
4. При перебоях в сети возможны проблемы с их функционированием.
5. Они экологически безопасны.

Собственно, это все, что вам нужно помнить при вычислении необходимой мощности для котла, работающего на электроэнергии.

Котлы на жидком топливе

А теперь поговорим о жидкотопливных котлах. В целом, они характеризуются следующими особенностями.

1. Такие котлы не являются экологически безопасными.
2. Для них используется весьма дорогостоящий тип топлива.
3. Эксплуатация таких котлов отличается простотой и удобством.
4. Еще одна особенность – повышенная пожаробезопасность.
5. При их установке вы должны позаботиться о еще одном помещении, в котором в будущем будет храниться топливо.

На этом особенности жидкотопливных котлов закончились.

Газовые котлы

Последний тип котлов, о которых мы поговорим сегодня – это газовые приборы. Они в большинстве своем – наиболее оптимальный вариант при установке системы обогрева. Расчет мощности котлов отопления данного типа невозможно сделать, не учтя следующие его особенности.

1. Эксплуатация таких котлов отличается простотой и удобством.
2. Они экономичны.
3. Они не требуют дополнительного места для того, чтобы хранить топливо.
4. Стоимость самого топлива для них (газа) относительно невысокая.
5. Наконец, их эксплуатация отличается повышенной безопасностью.

Все, с котлами мы более-менее разобрались, теперь порассуждаем о том, как вычислить мощность для радиаторов в отопительной системе.

Можно ли потреблять меньше электричества?

Расчёт помогает понять, до какой степени выгодным может быть электрическое отопление.

Следующие советы несложные, но их выполнения достаточно для того, чтобы электроэнергия расходовалась в меньших количествах:

• Проще всего начать с утепления самого дома. Если внутри стоят старые окна, и они не закрываются плотно, то потери могут быть весьма серьёзными. Расходы на отопление заметно снизятся, если поставить современные окна из пластика, добавить возхдушные камеры в количестве пары единиц. Поможет в этом и сам электрический котёл расход электроэнергии снижается сразу же.
• Нужно утеплить фундамент и кровлю. Мощность от этого почти не зависит, но результат точно будет другим. Главное – заранее посмотреть, в каких количествах понадобится материал, какими свойствами он должен обладать. Расход от этого зависит не в последнюю очередь.
• Эксплуатацию лучше оплачивать, используя многотарифный учёт. Благодаря этому легко рассчитать, когда электрический котёл будет выгоднее всего использовать.
• Для ускорения перемещения теплоносителя можно установить нагнетательное оборудование. Характеристики в таком режиме позволят дольше эксплуатировать источник тепла, поскольку стенки котла и горячий теплоноситель находятся в контакте минимальное время.
• Одно из самых доступных решений – монтировать другие виды обогревающих устройств, которые используют топливо для своей работы.
• А ещё используется вентиляция с рекупиратором. Если во время вентиляции помещений уходит некоторое количество тепла, то с помощью этого устройства оно будет возвращаться. Если мощность будет достаточной, то не потребуется практически открывать окна для проветривания.

Электроэнергия будет тратиться в меньшем количестве. А показатели влажности и чистоты воздуха сохранят нормальный уровень. Мощность продолжает радовать ещё долго.

Можно воспользоваться самой простой формулой.

В этой формуле: W -мощность аппарата в кВт, S -площадь помещений в квадратных метрах, Wуд – удельный показатель мощности, для каждого региона он определяется отдельно.

Например, в средней полосе это значение равно 1, либо 1,2. В результате расчёта с такими цифрами мы получим 16 кВт. Если модель двухконтурная, понадобится знание ещё контура ГВС.

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.