Расчет котлов отопления: Расчет мощности котла отопления. Подбор мощности. Калькулятор

Формула расчета расхода газа по мощности котла

Как сделать расчет мощности газового котла

Дело в том, что прибор с недостаточной производительностью не сможет обеспечить в доме нужную температуру, а ели теплоотдача будет превышать потребности, тогда часть затрат на обогрев будет использована понапрасну. Все вопросы, связанные с обустройством автономной отопительной системы должны решаться на этапе ее проектирования.

Показатели, используемые при проведении расчета

Самым простым вариантом, позволяющим рассчитать мощность газового котла дома, является вычисление данного параметра, исходя из площади помещения: на каждые 10 «квадратов» должен приходиться один киловатт тепловой энергии (подробнее: “Как подобрать газовый котел по площади дома”). Но данные нормативы принимались еще во времена Советского Союза, правда, в те годы современных технологий не существовало.

Чтобы сделать уточненный расчет мощности газового котла, необходимо учитывать ряд нюансов, среди которых:

• климатические особенности региона, где находится дом;
• площадь и объем помещения;
• возможные теплопотери строения;
• степень теплоизоляции дома;
• количество тепла, требуемое для горячего водоснабжения.

Когда производится расчет мощности газового котла, специалисты советуют добавить процентов 15 – 20% на случай непредвиденных обстоятельств. Это может быть аномально холодная зима, падение давления в газопроводе и прочие проблемные ситуации.

Покупка мощного котла: за и против

Все современное отопительное оборудование производители оснащают автоматическими системами, предназначенными для регулировки расхода газа в газовых котлах отопления. Благодаря таким устройствам, экономия ресурсов получается значительной. Потребители, думающие, что вопрос относительно того, как выбрать мощность газового котла, неважен, поскольку можно установить теплоагрегат с высокими показателями данного параметра, ошибаются.

• повышаются затраты на приобретение элементов и узлов отопительной конструкции;
• снижается эффективность работы нагревательного прибора;
• возникают сбои в функционировании автоматического оборудования;
• в дымоходе образуется конденсат;
• отмечается быстрый износ комплектующих изделий отопительной системы и прочие проблемы.

Исходя из изложенной выше информации, можно сделать вывод: для эффективной работы теплоагрегата потребляемая мощность газового котла считается важным показателем.

Газовые котлы для типовых построек

В домах, построенных согласно типовых (стандартных) проектов, высота потолков не превышает 3-х метров.

• МК – мощность прибора в кВт;
• S -площадь помещения в квадратных метрах;
• МКуд. – удельная мощность агрегата из расчета на каждые 10 «квадратов».

Последняя величина в формуле зависит от местонахождения отапливаемого объекта и составляет:

• для южных российских регионов 0,7- 0,9 кВт;
• для средней полосы России 1,0-1,2 кВт;
• для северных регионов 1,5-2,0 кВт;
• для Подмосковья и столицы 1,2-1,5 кВт.

Согласно данной формуле, мощность нагревательного котла коттеджа площадью 200 «квадратов», расположенного в средней полосе, должна быть равна 200х1,1/10=22 кВт. Если планируется установка двухконтурной системы, которая одновременно с обогревом помещений будет подогревать воду для бытовых потребностей, нужно повысить мощность оборудования примерно на 25%.

Более точный расчет мощности газового котла

Для частных домовладений, построенных индивидуально, вышеописанные способы расчета мощности газовых отопительных агрегатов не подходят.

• Qт – планируемые теплопотери здания, кВт;
• Кзап – поправочный коэффициент, равный 1,15 – 1,2. Именно на такую величину рекомендуется увеличивать мощность котла, получаемую в результате промежуточных расчетов.

В этой формуле главный показатель – это теплопотери строения.

• V – объем отапливаемого помещения, м³;
• Рt – разница между внутренней и наружной температурами по Цельсию;
• K – коэффициент рассеивания, зависящий от степени теплоизоляции дома.

Этот поправочный коэффициент зависит от особенностей объекта:

• когда строение не имеет теплоизоляции и является простой деревянной или металлической конструкцией, он равен 3,0-4,0;
• при наличии незначительной степени изоляции обычно в зданиях с одинарной кирпичной кладкой, старыми окнами и крышей рассеивание составляет 2,0-2,9;
• когда уровень утепления постройки средний, при возведении ее использовалась двойная кирпичная кладка, она имеет стандартную кровлю и небольшое количество оконных проемов коэффициент равен 1,0-1,9;
• для зданий с повышенной степенью теплоизоляцией, с утепленными крышей, полом, стенами и с установленными двойными стеклопакетами применяют поправку в пределах 0,6-0,9. Читайте также: “Как сделать расчет котла по площади помещения”.

Для отопления небольших зданий с хорошим уровнем теплоизоляции можно использовать газовые котлы отопления малой мощности. Если подходящего агрегата на отечественном рынке не окажется, приобретать следует оборудование, теплоотдача которого будет немного больше расчетной. Нивелировать разницу помогут устройства автоматического регулирования.

При помощи программы-калькулятора можно рассчитать требуемую мощность теплоагрегата.

• необходимая температура в помещении;
• средняя температура на протяжении семи самых холодных дней в году;
• этажность дома;
• высота потолков;
• количество окон и их описание, включающее размеры и другие параметры;
• сведения о перекрытиях;
• информация о принудительной вентиляции;
• длина каждой из стен, их толщина и материал изготовления;
• потребность в ГВС.

После заполнения всех полей, появляется возможность узнать расчетную мощность нагревательного агрегата.

Для построек более сложных по конструкции данные варианты подсчетов могут оказаться непригодными в том случае, если:

• в здании есть помещения, имеющие разную высоту потолков;
• запроектирован монтаж конструкции «теплый пол»;
• планируется строительство помещений, для которых требуется повышенный расход тепловой энергии. Такими объектами являются, например, сауна, бассейн, зимний сад и прочее (прочитайте: “Расчет тепловых потерь здания”).

Все подобные особенности здания следует принимать во внимание до начала его строительства, на стадии проектирования. Максимально точно вычислить теплоотдачу отопительной системы и ее отдельных элементов, а также расчет расхода газа по мощности могут профессионалы, имеющие знания в области теплотехники. Инженеры определят необходимые параметры отопительного оборудования при проектировании помещения.

Расчет мощности газового котла: рассчитать расход газа по потребляемой мощности, как выбрать котел малой мощности, примеры на фото и видео

Как рассчитать расход газа: подробное руководство

Газовая природная смесь в настоящее время относится к категории наиболее дешёвых, но относительно доступных в разных регионах видов энергоресурсов. Существует несколько основных методов, воспользовавшись которыми, вы сможете быстро рассчитать расход газа для максимальной эффективности функционирования оборудования при учёте усреднённых показателей.

Как рассчитать расход газа на отопление частного дома и ГВС (с формулами)

Газообразные виды топлива могут быть представлены пропаном, бутаном, метаном, водородом, а также традиционным природным газом. Запасы природного газа превышают объёмы нефти и угля, поэтому важно выполнять грамотный расчёт такого экономичного энергоносителя, используемого в системах отопления, для приготовления пищи и других хозяйственно-бытовых нужд, включая горячее водоснабжение.

Расчёт по мощности котла

Грамотный самостоятельный расчёт общего газового расхода не потребует специальных навыков, если учитывать основные параметры оборудования.

Таблица содержит основные варианты расчёта мощности котла

Для выполнения самостоятельных расчётов потребуется знать уровень мощности используемого котла и площадь помещения, а также воспользоваться табличными данными.

Формула расчёта мощности котла с учётом теплопотерь

Круглосуточная работа агрегата в месячном режиме предполагает умножение данных с целью получения киловатт-часов. Выбор мощности агрегата осуществляется исходя из общей площади домовладения, а при расчётах расходуемого объёма голубого топлива необходимо всегда ориентироваться на наиболее низкие температурные показатели за окном.

По квадратуре

Важно помнить, что для расчёта по квадратуре необходимо найти производное мощности оборудования на количество часов в сутки и количество дней в неделю. Особенно важно грамотно просчитать расход энергоресурсов для отопления согласно режиму эксплуатации и с учётом использования 1,0 кВт на каждые 10 м² обогреваемой площади.

Таблица: показатели для расчёта расхода топлива

Например, для полноценного, а также максимально эффективного отопления помещения общей площадью 30 м² необходимо приобрести котёл, мощность которого составляет всего 3,0 кВт. Следовательно, для обогрева одного квадратного метра площади потребуется затрачивать 100 Вт тепловой энергии с учётом высоты помещения до 300 см.

V = Q / (q х КПД / 100), где:

• V — стандартные показатели объёмного газового расхода в час на каждый кубометр.
• Q — тепловые потери и мощность отопительной системы в кВт.
• q — низшие показатели удельной калорийности энергоносителя в кВт/м³.
• КПД — показатели коэффициента полезного действия эксплуатируемого оборудования.

Например, для прогрева воздушных масс в помещении с общей площадью 90 квадратных метров расходуется V = 9,0 / (9,2 х 96 / 100) = 9,0 / 9,768 = 0,92 м³/час.

С учётом теплопотерь

Индивидуальная норма с учётом показателей мощности рассчитывается в соответствии с формулой:

К_зап × ОП × РТ × КР × 1кВт /860 кКВ, где:

• К_зап является поправочным значением, равным 1,15 или 1,20.
• ОП является показателями общего объёма помещения.
• РТ является разницей температурных показателей в помещении и вне его.
• КР является показателями коэффициента рассеивания.

Например, 1 000 мг условного топлива — это 7 000 ккал, а в ином выражении — 7 × 10 — 3 Гкал, при этом идеальным в условиях 1 КПД являются показатели удельного расхода условной единицы топлива для выработки 1,0 Гкал теплоты.

Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в ЦФО

Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в СЗФО

Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в ЮФО

Таблица: территориальные поправочные значения на годовые нормы расхода тепла для приготовления пищи и горячего водоснабжения в Приволжье

Расчёт топлива на ГВС

Как показывает практический опыт, семьёй из четырёх человек в среднем тратится за сутки порядка 80 л горячей воды, что позволяет рассчитать потребляемое количество тепла на нагрев жидкости:

• с — показатели тепловой ёмкости воды, составляющие 4,187 кДж/кг°С.
• m — показатели массового расхода воды в кг.
• ΔТ — показатели разницы между начальным и конечным температурным режимом.

Расчёт предлагает отсутствие перевода объёма потребляемой жидкости в массовые величины, признавая их одинаковыми. Например, при температуре воды 70°С:

4,187 х 80 х 70 = 23447,2 кДж или 6,5 кВт.

Остаётся подставить это значение в формулу с учётом КПД газового оборудования или теплового генератора, что позволяет получить данные объёма в м³/ч:

V = 1 / (q x КПД / 100)

Например, при мощности 6 кВт, V = 6 / (9,2 х 96 / 100) = 6 / 8,832 = 0,68 м³ природного газа расходуется на нагрев воды.

Как рассчитать расход сжиженного газа

Для обогрева помещения, организованного с применением такого газа, представленного пропаном или бутаном, существует несколько отличий.

Как правило, в частных домовладениях монтируются специальные резервуары, представленные газгольдерами, заправляемыми на один отопительный сезон. Использование для обогрева баллонов, заполненных газом, встречается достаточно редко.

Таблица: средний расход природного и баллонного или сжиженного газа с учётом показателей мощности газового оборудования

Для расчёта общего потребления сжиженного или баллонного газа применяется стандартная формула с данными удельной теплоты, выделяемой при сжигании энергоносителя. Параметры для пропана составляют 46,0 МДж/кг, или приблизительно 12,8 кВт/кг. Например, для домовладения общей площадью 90 м² при эксплуатации котла с КПД равным 90%:

V = 9,0 / (12,8 х 90 / 100) = 9,0 / 11,52 = 0,78 кг/ч.

Литр баллонного топлива обладает массой 0,54 кг, поэтому расход энергоносителя в литрах будет составлять 0,78 / 0,54 = 1,44 л/ч или 34,7 л в сутки и 1042 л в месяц. С учётом климатических условий, определение среднего значения потребует уменьшения полученных данных вдвое. Например, для Московского региона цифра составит 1042 / 2 = 521 л в месяц или порядка 17,3 х 214 + 3875 литров ежегодно.

Можно ли уменьшить потребление топлива

Экономный расход природного или баллонного голубого топлива — вполне выполнимая задача, решаемая с помощью нескольких несложных мероприятий:

• Приобрести газовое оборудование, имеющее высокий уровень КПД.
• Повысить КПД теплообменника в газовом котле монтажом циркуляционного насосного оборудования и фильтрующей системы.
• Обязательно установить стандартное насосное циркуляционное оборудование в системах с универсальными котлами, способное работать с разными видами топлива.
• Зафиксировать за батареями отопления фольгированный изолон и установить под отопительным прибором небольшой вентилятор.

Немаловажное значение имеет установка оптимального рабочего режима на эксплуатируемом газовом оборудовании посредством современной автоматики, а также максимально эффективное утепление.

Расход природного газа на 1 квадратный метр внешней стены за весь отопительный сезон в зависимости от утепления

Важно помнить, что энергозависимые системы нуждаются в наличии постоянного электрического снабжения и стабильного напряжения 220 В.

Стабильный рост цен разных видов энергоносителей спровоцировал вполне естественный процесс совершенствования всех видов отопительного оборудования, включая газовые агрегаты. Однако повышение эффективности работы таких устройств потребует не только обязательного, но и грамотного расчёта расхода газа и использования современных методик, позволяющих обеспечивать максимальную экономичность при эксплуатации газового оборудования с минимизацией перерасхода топлива.

Как рассчитать расхода газа на отопление дома и ГВС: формула и методика, как уменьшить потребление топлива

Источник: aqua-rmnt.com

Сколько газа потребляет газовый котел в месяц

Как рассчитать аппетит#187 газового котла для дома

На сегодняшний день широкую популярность приобрели системы индивидуального отопления и горячего водоснабжения на основе газовых котлов. Планируя покупку такого агрегата, важно понимать, насколько выгодно в плане экономичности и эффективности будет подобная установка. То есть речь идет в первую очередь о количестве потребляемого газа индивидуальным котлом.

Среди большого ассортимента отопителей разных марок, моделей и конфигураций, необходимо правильно сориентироваться и подобрать наиболее подходящей вариант конкретно для вашей квартиры и дома, чтобы экономия оказалась действительно ощутимой.

Что влияет на расход

В первую очередь обратите внимание на такой показатель котла, как расход газа. Потому что этот параметр существенно влияет на стоимость эксплуатации индивидуального отопления, независимо от марки оборудования или ее стоимости.

В силу специфики, отопительное оборудование относится к устройствам многолетней эксплуатации, поэтому в долговременной перспективе, более дорогой котел с низким показателем потребления топлива окажется существенно выгоднее своего более дешевого, но прожорливого собрата.

Суммарное потребления газа котлом определяется параметром его мощности, а также частоты и интенсивности обогрева. И, чем мощнее котел, тем больше расход топлива. Потребление газа котлом измеряется в кубометрах в час для природного газа и килограммах в час для сжиженного. Эти значения указываются в техническом паспорте газового прибора, причем они указаны для режима непрерывной работы котла на полной мощности.

Частота включения горелки котлом и интенсивность ее работы напрямую будут зависеть и от следующих факторов:

• хорошее утепление стен и потолка в помещениях, герметичность дверей, окон. Большое количество теплопотерь в дома потребует более частого и интенсивного подогрева
• грамотное проектирование и установка всех составляющих отопительной системы
• качество и количество газовоздушной смеси для горелки котла, проще говоря исправность и чистота дымоходов
• загрязнения внутренних контуров и моделей котла, регулярная чистка агрегата позволит поддерживать расход газа на оптимальном уровне и положительно скажется на долговечности работы всей системы.

Что касается эксплуатации двухконтурных газовых котлов, то очевидно, что потребление будет несколько выше, так как газ расходуется еще и на контур нагрева воды. Причем и в теплый сезон топливо также будет необходимо для горячей воды. Исключения составляют системы с дополнительным электрическим бойлером.

Впрочем, потребление газа двухконтурным котлом будет не существенно выше, нежели одноконтурным, потому что при при включении режима нагрева горячей воды отопительная система на время отключается.

Существуют котлы, с проточным типом нагрева горячей воды. Недостаток их в том, что горячая вода появляется из крана не сразу, требуется некоторое время для ее нагрева. Для исключения этого недостатка используют устройства с дополнительным бойлером газового подогрева. Расход газа в таких системах также будет несколько выше, следует это учитывать при расчетах.

Установка отопительных систем на основе газовых турбированных котлов или аппаратов конденсационного типа может снизить расхода газа. С другой стороны стоимость таких отопителей выше из-за сложности их конструкции, что может свести на нет предполагаемое снижение расхода природного топлива.

Достаем калькулятор

Для того чтобы предварительно определить средний расход будущей системы нужно посчитать планируемую площадь отопления, поскольку исходя именно из этого параметра выбирается мощность газового котла. Что в свою очередь, как мы уже знаем, определяет будущий расход.

Принято считать, что на на отопление 10 квадратных метров помещения с потолками не больше 3 метров необходим 1 кВт мощности отопителя. Далее принимаем, что на 1 кВт мощности котла тратится примерно 0,112 кубометров газа.

Для примера возьмем дом площадью 100 квадратных метров. Для отопления потребуется газовый котё

Расчет мощности системы отопления: котлов, радиаторов, насосов, батарей

Содержание статьи:

Проектирование любой системы отопления начинается с расчета ее основных параметров. В первую очередь это касается оптимальной нагрузки на теплоснабжение. Поэтому прежде чем закупать необходимое оборудование следует сделать расчет мощности системы отопления: котлов, радиаторов, насосов, батарей.

Зачем необходим расчет отопления

Определяющей задачей выполнения вычислений является оптимизация дальнейших расходов. Минимальная необходимая мощность котла отопления напрямую отразится на потреблении энергоносителя. Но экономия должна быть в пределах разумного.

Компоненты автономного отопления

Главное предназначение теплоснабжения – поддержание комфортного уровня температуры в жилых помещениях. На это влияет номинальная мощность чугунных радиаторов отопления, тепловые потери здания и параметры котла.

Для корректного подбора оборудования следует правильно рассчитать его параметры. Это можно сделать с помощью специализированных программ или самостоятельно, воспользовавшись определенными формулами.

Кроме этого специалисты рекомендуют рассчитать мощность котла отопления и других компонентов системы для следующего:

• Планирование затрат на приобретение оборудования. Чем больше номинальная мощность котла или теплоотдача батареи – тем выше их стоимость. В итоге это скажется на бюджете всего мероприятия по обустройству теплоснабжения;
• Корректное составление графика нагрузки на систему. Правильный расчет мощности насоса для отопления позволит узнать максимальную и минимальную нагрузку на оборудование при изменении внешних факторов – температуры на улице, в комнатах дома;
• Модернизация системы. Если наблюдаются большие затраты на отопление, их снижение является первоочередной задачей для минимизации обслуживания. Для этого следует выполнить расчет мощности батареи отопления и других компонентов.

Определившись, что без вычисления основных данных нельзя приступать к закупке материала и комплектующих для обустройства теплоснабжения, следует выбрать методик расчетов. Сначала узнаются характеристики каждого компонента в отдельности – котла, насоса радиаторов. Затем их параметры вводятся в программу отопления и еще раз проверяются. По такой же методике делается расчёт отопления теплицы.

На расчет мощности газового котла отопления влияет тип используемого энергоносителя. Следует заранее определиться, какой именно вид газа будет применен – магистральный или сжиженный.

Определение тепловых потерь дома

На первом этапе необходимо правильно рассчитать объем тепла, который будет уходить через наружные стены, окна и двери здания. Работа теплоснабжения должна компенсировать эти потери и на основе полученных данных будут выполнены дальнейший расчет мощности циркуляционного насоса для отопления, котла и батарей.

Тепловые потери в доме

Определяющим параметром является сопротивление теплопередачи стен и оконных конструкций. Это обратный показатель теплопроводности материалов. Нельзя сделать подбор мощности котла отопления без знания этих величин. Поэтому перед началом расчетов следует узнать толщину стен и материал, из которых они сделаны.

Рекомендуется ознакомиться с содержанием СНиП II-3-79, а также СНиП 23-02-2003. В этих документах указываются нормативные значения сопротивления теплопередачи для различных регионов России. Зная их можно решить вопрос как рассчитать мощность радиатора отопления. Каждый материал обладает определенным значением теплопередачи. Данные о наиболее распространенных для возведения жилых зданий можно взять из стандартных таблиц.

Теплопередача материалов

Но этого недостаточно, чтобы в дальнейшем выполнить расчет мощности стальных радиаторов отопления. Дополнительно понадобится узнать толщину каждого типа материалов, используемых для строительства стен. Соотношение этой величины к коэффициенту теплопередачи и будет искомым значением:

R=D/λ

Где R – сопротивление теплопередачи; D – толщина материала; Λ – сопротивление теплопередачи.

В дальнейшем это будет использовано для расчета необходимой мощности котла отопления. Этот этап вычисления является рекомендуемым. Только узнав фактическое сопротивление стен можно определить номинальную мощность всей отопительной системы.

Во время вычисления не учитывается роза ветров, характерная для каждого конкретного региона. Данные о ней влияют на расчет только для многоэтажных зданий.

Особенности расчета мощности различных отопительных котлов

Для правильного подбора мощности котла отопления заранее определяются с его местом установки, типом системы теплоснабжения (открытая, закрытая) и видом используемого топлива. Дополнительно учитывается общая площадь дома и его объем. Эти данные позволят сделать вычисления несколькими способами.

Расчет мощности котла

Самый простой метод вычислить номинальную мощность отопительного оборудования – использовать только площадь дома. Для этого берется стандартное соотношение, что для обогрева 10 м² помещения необходимо затратить 1 кВт тепловой энергии. Этот способ будет действовать только для зданий с хорошей теплоизоляцией и стандартной высотой потолков. Его недостатком является большая погрешность. Так, для дома площадью 150 м² по расчету мощность котла отопления потребуется выбрать модель 15 кВт.

Дополнительно применяется поправочный коэффициент, который зависит от месторасположения здания. Тогда окончательная формула для расчета мощности газового котла отопления будет выглядеть следующим образом:

W=(S/10)*K

Где W – номинальная мощность котла; S – площадь дома; K – поправочный коэффициент.

Для центральных областей России К=0,13; для северных широт эго значение варьируется от 0,15 до 0,2. При подборе мощности котла теплоснабжения для южных областей К=0,08.

Точные вычисления можно сделать только после предварительного определения коэффициента теплопередачи стен. Эта методика была описана выше. Для начала находим температурную разницу между нагретым воздухом на улице и в доме – Δt. Затем необходимо определить тепловые потери. Они находятся по формуле:

Р=Δt/R

Где Р – тепловые потери дома; Δt – температурная разница; R – коэффициент сопротивления теплопередачи.

Далее для расчета мощности газового котла теплоснабжения необходимо умножить площадь наружных стен на тепловые потери. В качестве примера возьмем дом площадью стен 127 м², коэффициент сопротивления теплопередачи равен 0,502. Оптимальное значение Δt должно составлять 55. В таком случае тепловые потери на 1 м² будут равны:

Р=55/0,505=108 Вт/м²

Исходя из этого можно рассчитать мощность котла теплоснабжения:

W=127*108=13.7 кВт

В дальнейшем определяется нагрузка на систему отопления при различных значениях Δt. Рекомендуется выбрать модель оборудования с небольшим запасом по мощности – 10-15%. Это позволит расширить теплоснабжение без замены котла и радиаторов.

Для квартир с нормальным утеплением можно взять соотношение 41 Вт тепла на 1 м³ объема помещения в панельном доме и 38 Вт в кирпичном. Если была выполнена теплоизоляция стен – потребуется сделать вышеописанный расчет.

Расчет мощности радиаторов и батарей отопления

Но помимо котла на работу теплоснабжения влияют технические характеристики других компонентов. Поэтому необходимо знать, как рассчитать мощность батареи отопления. Фактически в ней происходит тепловая передача энергии от горячей воды воздуху в помещении.

Виды отопительных радиаторов

Для расчета мощности батарей отопления необходимо фактически определить их теплоотдачу. Так называется сам процесс передачи тепла от нагретого тела воздуху в помещение. Есть несколько факторов, которые влияют на это показатель. Главным из них является материал изготовления. Чем меньше сопротивление теплопередачи у батареи – тем ниже тепловые потери. Однако наряду с этим нужно учитывать эффект аккумулирования энергии. Это наблюдается у чугунных конструкций. Так как для расчета мощность батареи отопления необходимо знать уровень заполнения ее горячей водой – следует вычислить общую площадь конструкции. От этого также зависит суммарная теплоотдача.

Для расчетов необходимо определить Δt по следующей формуле:

Δt=((Тпод-Тобр)/2)-Тпом

Где Тпод, Тобр и Тпом – температуры в подающей, обратной трубе и в помещении.

Для вычисления мощности чугунных радиаторов отопления понадобится коэффициент теплопроводности конкретного материала и общая площадь конструкций. Первое можно взять из стандартных таблиц. Для биметаллических моделей в расчете мощности радиатора отопления учитывается стальные сердечники трубопроводов и алюминиевая нагревательная поверхность.

Вычисление выполняется по следующей формуле:

Q=Δt*k*S

Где Q – удельная теплоемкость радиатора; К – коэффициент теплопроводности; S – общая площадь конструкции.

Таким образом можно рассчитать мощность батареи отопления. Однако на практике это затруднительно, так как остаются неизвестными несколько факторов – фактическая толщина стенки, дополнительные элементы, используемые при изготовлении. Также в расчете мощности батареи теплоснабжения не учитываются тепловые потери в помещении.

Большинство производителей указывает в паспорте радиатора номинальную мощность. Но это делается только для одного теплового режима работы отопления. Поэтому взяв за основу паспортные данные изделия можно точно рассчитать мощность радиатора теплоснабжения.

Фактические показатели теплоотдачи батареи зависят от правильности ее установки. При расчете мощности стальных радиаторов отопления не учитывается их расположение относительно подоконника, пола и стен в комнате.

Вычисление мощности циркуляционного насоса

В закрытых системах теплоснабжения циркуляция жидкости происходит принудительно. До того как рассчитать мощность насоса для отопления необходимо составить схему теплоснабжения. Только после этого можно приступать к вычислениям.

Циркуляционные насосы для отопления

Есть несколько параметров, определяющих основные характеристики этого компонента отопления. Работа насоса направлена на увеличение скорости движения теплоносителя в системе. Помимо этого он не должен создавать избыточные гидравлические нагрузки, повышать шум. Именно поэтому так важно правильно рассчитать мощность насоса для отопления.

Для выполнения вычислений потребуется узнать такие характеристики оборудования:

• Производительность. Она характеризует количество тепла, переносимого за единицу времени по трубопроводам с помощью циркуляционного насоса;
• Гидравлическое сопротивление. Это потери давления в магистралях из-за трения воды о внутреннюю поверхность компонентов теплоснабжения. При расчете мощности насоса для отопления этот показатель является одним из определяющих, так как от него зависит скорость потока теплоносителя;
• Потребляемая мощность. Указывается производителем в паспорте устройства. Определяется характеристиками электродвигателя, подключенного к ротору насоса.

На первом этапе расчета мощности циркуляционного насоса для отопления следует вычислить производительность. Для этого потребуется узнать необходимую тепловую мощность системы теплоснабжения. Расчет производительности выполняются по следующей формуле:

Q=(0.86*R)/(Tпод-Тоб)

Где Q – производительность устройства; R – расчетная тепловая мощность, Вт; Тпод и Тоб – температура воды в подающей и обратной трубе отопления.

Основным фактором, влияющим на производительность насоса, является тепловая мощность системы. Лучше всего вычислить ее максимально точно, чтобы избежать покупки устройства с несоответствующими параметрами. Также на расчет мощности насоса для теплоснабжения влияют характеристики теплоносителя. В случае использования антифризов номинальный показатель необходимо увеличить на 10-15%, так как их плотность значительно выше, чем у дистиллированной воды.

Гидравлическое сопротивление циркуляционного насоса определяется следующей формулой:

Н=1,3*(R1*L1+ R2*L2+… Z1+Z2)/10000

Где R1 и R2 – потеря давления на подающем и обратном участках магистрали; L1 и L2 – протяженность трубопроводов; Z1 и Z2 – гидравлическое сопротивление компонентов системы.

Последний показатель для расчета мощности насоса для теплоснабжения можно взять из паспорта устройства. Если же таковой отсутствует – рекомендуется применять данные из таблицы.

Производители указывают гидравлическое сопротивление в величине водяного столба. Т.е. это показатель мощности, которая способна поднять воду в вертикальной трубе на определенный уровень.

Во время расчета мощности циркуляционного насоса для теплоснабжения не учитывается наличие нескольких скоростных режимов. Хотя на практике с помощью этой функции устройства можно оптимизировать скорость движения теплоносителя, тем самым сбалансировав всю систему.

Сложно ли сделать точный расчёт отопления дома или теплицы самостоятельно? Помимо вышеописанных способов рекомендуется применять специализированные программы для теплоснабжения. Это позволит сверить результаты и добиться максимальной точности расчетов.

В видеоматериал показан пример расчета мощности отопления с помощью специализированной программы:

Калькулятор расчета необходимой мощности газового котла

Водяное отопление с газовым котлом можно справедливо отнести к наиболее эффективным и экономичным. Именно ему отдает предпочтение большинство владельцев домов (если есть такая возможность), а в последнее время и все больше хозяев квартир предпочитают установить у себя автономную систему с газовым котлом.

Цены на газовые котлы

газовый котёл

При выборе котла одним из определяющий параметров будет является его тепловая мощность. Ее должно быть достаточно для полного обеспечения требуемым количеством тепла всех отапливаемых помещений. Кроме того, чтобы оборудование не работало на пике своих возможностей, необходимо заложить еще и определённый эксплуатационный резерв мощности. Все это поможет учесть предлагаемый вниманию калькулятор расчета необходимой мощности газового котла.

Пояснения по рекомендуемому алгоритму расчета приведены после самого калькулятора.

Калькулятор расчета необходимой мощности газового котла

Перейти к расчётам

Расчет проводится для каждого помещения отдельно.
Последовательно введите запрашиваемые значения или отметьте нужные варианты в предлагаемых списках.
Затем нажмите «Рассчитать тепловую мощность для помещения»

Укажите площадь помещения, м²

Количество внешних стен

нетоднадветри

Внешние стены смотрят на:

Север, Северо-Восток, ВостокЮг, Юго-Запад, Запад

Положение внешней стены относительно зимней «розы ветров»

наветренная сторонаподветренная сторонапараллельная направлению ветра

Уровень отрицательных температур воздуха в регионе в самую холодную неделю года

— 35 °С и нижеот — 30 °С до — 34 °Сот — 25 °С до — 29 °Сот — 20 °С до — 24 °Сот — 15 °С до — 19 °Сот — 10 °С до — 14 °Сне холоднее — 10 °С

Какова степень утепленности внешних стен?

Внешние стены не утепленыСредняя степень утепленияВнешние стены имеют качественное утепление

Высота потолка в помещении

до 2,7 м2,8 ÷ 3,0 м3,1 ÷ 3,5 м3,6 ÷ 4,0 мболее 4,1 м

Что расположено снизу?

Холодный пол по грунту или над неотапливаемым помещениемУтепленный пол по грунту или над неотапливаемым помещениемСнизу расположено отапливаемое помещение

Что расположено сверху?

Холодный чердак или неотапливаемое и не утепленное помещениеУтепленный чердак или иное помещениеОтапливаемое помещение

Тип установленных окон

Обычные деревянные рамы с двойным остеклениемОкна с однокамерным (2 стекла) стеклопакетомОкна с двухкамерным (3 стекла) стеклопакетом или с аргоновым заполнением

Количество окон в помещении

Высота окна, м

Ширина окна, м

Пояснения по проведению расчетов мощности котла

Предлагаемый вниманию алгоритм предусматривает расчет тепловой мощности для каждого отапливаемого помещения дома или квартиры, с учетом его специфических особенностей. Одновременно сразу закладывается и необходимый эксплуатационный запас. Суммирование всех рассчитанных показателей необходимой мощности для помещений приведет к общему значению, которому должен соответствовать приобретаемый котел.

При расчете показателей мощности для каждого из помещений учитывается:

• Площадь комнаты, выраженная в квадратных метрах, высота потолков.
• Наличие и количество внешних стен. Именно через них происходит утечка тепла, и чем внешних стен больше, тем теплопотери выше.
• Расположение внешних стен относительно сторон света. На тех сторонах дома, где Солнца не бывает, безусловно, будет значительно холодней.
• Положение внешней стены относительно преобладающих ветров зимой. Если комната расположена на наветренной стороне, то теплопотери увеличиваются, и это требует определенной компенсации.
• В поле «уровень зимних температур» необходимо указать не экстремальную, а вполне обычную для региона проживания температуру воздуха в самую холодную декаду зимы.
• Степень утепленности стен. Если термоизоляция выполнена в полном объеме на основании проведенных теплотехнических расчетов, то только в этом случае утепление считается полноценным. Неутепленные стены, хотя и приведены в калькуляторе, по идее, вообще не должны рассматриваться, так как организовывать отопление в таком доме – это выбрасывать деньги на ветер.
• Учитывается характер помещений, расположенный сверху и снизу рассчитываемой комнаты – это также сильно влияет на общий объем теплопотерь.
• Наличие окон, их количество и качество, общая площадь остекления – все это учтено в специальных полях калькулятора.
• Если в помещении присутствует дверь, выходящая на улицу (на холодный балкон), то каждое ее открытие сопровождается поступлением в комнату массива холодного воздуха. Это также принято во внимание при составлении программы.

В результате расчетов получается тепловая мощность для конкретного помещения.

Чтобы определить необходимую мощность котла, рекомендуется поступить следующим образом.

• Наверняка у любого хозяина есть графический план его «владений» с проставленными размерами и с ориентировкой по сторонам света.

• Положив перед собой план и расчертив таблицу (например, такую как показана ниже), можно перенести в соответствующие графы все данные, необходимые для проведения расчетов. Особенности каждой из комнат никто лучше хозяина также знать не может, поэтому эта операция не должна составить большого труда.

Пример таблицы для проведения расчетов

• Затем предлагаемый калькулятор позволит очень быстро и точно определить тепловую мощность для каждого из помещений.
• В завершение останется лишь просуммировать крайний правый столбец своей таблицы – это и будет искомым значением мощности для выбираемого котла.

Рекомендации по выбору газового котла

Цены на газовые котлы Лемакс

газовый котёл Лемакс

Безусловно, показатель мощности – это далеко не единственный критерий подбора нужной модели. Как подойти к выбору газового котла отопления – читайте в специальной публикации нашего портала.

как рассчитать мощность котла для дома, как подобрать котел отопления, как выбрать мощность

Содержание:

Комфорт дома во многом зависит от правильности подбора параметров котла отопления. Процедура, как подобрать котел по площади с помощью калькулятора, не требует особых знаний.

Общие положения

Для установления внутри жилища приемлемого микроклимата необходимо добиться полного восполнения всех потерь тепла. Местом его утечек выступают стены, окна, пол, крыша. Перед тем, как рассчитать, какой котел нужен для дома, нужно определить уровень утепления всех названых участков.

Обычно применяется два способа определения уровня теплопотерь:

1. Приглашение специалистов. Полученный результат выступает ориентиром для подбора котла и прочих узлов отопительной системы. Эта процедура довольно громоздкая. Во время ее реализации в учет берут материал изготовления стен, пола, перекрытий. Значение имеет также их толщина и уровень теплоизоляции. Также во внимание берут тип используемых окон и дверей, мощность приточной вентиляции (если она есть).
2. Использование тепловизора. В этом случае по факту вычисляют общий объем тепла, который утекает из дома или помещения. Речь идет о портативном приспособлении, на мониторе которого можно увидеть фактическое положение вещей. В этом случае есть возможность точно понять, где тепловая энергия теряется в большей степени, приняв соответствующие меры для ликвидации пробоин в защите дома.

Расчет по площади отапливаемого помещения

Такой подход является наиболее простым в подборе котла отопления. Проанализировав множество проведенных расчетов, вывели средний показатель. Так, чтобы эффективно обогреть 10 м2 жилища, необходим 1 кВт тепла. Рассчитывать мощность котла по площади можно в помещениях с высотой стен в пределах 2,5-2,7 м и средней теплоизоляцией. Если жилище соответствует этим параметрам, то для приблизительного определения мощности котельного оборудования нужно знать общую площадь всех помещений.

Для простоты понимания лучше рассмотреть пример расчета котла по площади. Речь пойдет об одноэтажном доме 12х14 м. Чтобы найти его площадь, необходимо длину умножить на ширину:12 х 14 м = 168 м². Для получения параметра необходимого для обогрева тепла, общую площадь делят на 10: 168/10 = 16,8 кВт. Обычно конечный результат расчета мощности газового котла отопления от площади для удобства округляют в большую сторону – 17 кВт.

Поправка на высоту потолка

Частные домовладения отличаются более высокими потолками. Если речь идет о 10-15 см, то особой роли это не играет. Однако если высота комнаты приближается к 2,9 м, это приходится учитывать при проведении расчетов мощности котла по площади. Для этого пользуются т.н. «поправочным коэффициентом» — фактическая высота делиться на стандартный параметр 2,6 м. На полученное число и умножается результат общих вычислений. В качестве примера можно вычислить поправку на высоту потолка для здания с высотой стен 3,2 м. Другие параметры соответствуют первому примеру.

Алгоритм перерасчета, как выбрать мощность газового котла для дома:

1. Определение коэффициента: 3,2 м / 2,6 м = 1,23.
2. Коррекция первоначального результата: 17 кВт х 1,23 = 20,91 кВт.
3. Округления в сторону возрастания. В результате получается 21 кВт, требуемый для обогрева.

Как видно из примера, речь идет о вполне ощутимой разнице. Если перед тем, как выбрать мощность газового котла, ею пренебречь, даже при средних зимних холодах атмосфера в доме будет очень некомфортной. При наступлении сильных морозов придется принимать кардинальные меры.

Фактор региона проживания

Большое значение имеет также то, в каком районе находится жилище. Ни для кого не секрет, что южный регион на порядок теплее Средней Полосы, ну а жителям Крайнего Севера «подмосковной» мощности газового котла, подобранной для дома, как правило, не хватает для полноценного обогрева. Фактор региона проживания также регулируется специальными коэффициентами. При этом некоторый диапазон, ведь даже в пределах одной местности климатические особенности могут кардинально отличаться. Для жилищ, расположенных ближе к южной границе, актуальным будет меньший коэффициент, и наоборот. Необходимо также учитывать, наблюдаются ли в данной местности сильные ветры (для этого также имеется свой коэффициент).

Примеры коэффициентов:

• За ориентир берут средние российские регионы. Здесь коэффициент 1-1,1 (по мере приближения к северной границе рекомендуется увеличивать мощность котла).
• В Москве и Подмосковье итоговое число умножают на 1,2 — 1,5.
• Северные районы при расчете мощности предполагают использование коэффициента 1,5-2,0.
• В южных районах используются уменьшающие коэффициенты 0,7-0,9.

Для наглядности можно привести пример, как рассчитать газовый котел для частного дома, расположенного на севере Подмосковья. Итоговый результат 21 кВт необходимо умножить на 1,5: 21 кВт х 1,5 = 31,5 кВт. Если сравнивать конечный показатель с полученным при расчете по площади (17 кВт), то корректировка с помощью пары коэффициентов привнесла заметные изменения (результаты отличаются почти в два раза). Это лишний раз подтверждает важность учета этих параметров.

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.

Нюансы в определении мощности котла для квартир

Для расчета мощности котла отопления в квартирах также используется норма 10 м²/ 1 кВт тепла. Для корректировки здесь нужны другие параметры. Первое, что обязательно нужно учесть – есть ли сверху или снизу неотапливаемые помещения.

Алгоритм дальнейших действий, как рассчитать котел для дома:

• При наличии внизу или вверху холодного помещения нужно применить коэффициент 0,7.
• Если другая необогреваемая квартира отсутствует, результат оставляют без коррекции.
• Наличие отапливаемого подвала или чердака предусматривает применение коэффициента 0,9.

Во время вычислений в учет берут также выходящие на улицу стены.

 Угловые помещения нуждаются в большем количестве тепла:

• Одна наружная стена предполагает использование коэффициента 1,1.
• Две стены — 1,2.
• Три стены – 1,3.

Эти обязательные к учету участки являются теми зонами, посредством которых теряется наибольшее количество тепла. Иногда во внимание берется количество окон. Если речь идет о современных стеклопакетах, коррекцию не проводят. Наличие старых деревянных изделий требует применение коэффициента 1,2. Определенное значение имеет также то, каким образом расположена квартира. Точно такого же увеличения мощности требует использование двухконтурного котла для ГВС.

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.

расчет, как рассчитать водогрейный котел, как посчитать зависимость КПД от нагрузки, как наладить отопительный котел

Содержание:

Создать уютную и комфортную атмосферу в загородном доме довольно просто – нужно только правильно оборудовать систему отопления. Главным компонентом эффективной и надежной отопительной системы является котел. В статье далее мы поговорим о том, как посчитать КПД котла, какие факторы на него влияют и как повысить эффективность отопительного оборудования в условиях конкретного дома.

Как подобрать котел

Безусловно, чтобы определить, насколько эффективным будет тот или иной водогрейный котел, необходимо определить его КПД (коэффициент полезного действия). Этот показатель представляет собой отношение использованного на обогрев помещения тепла к общему количеству сгенерированной тепловой энергии.

Формула расчета КПД выглядит так:

ɳ=(Q₁÷Q_ri),

где Q₁ – тепло, использованное эффективно;

Q_ri – общее количество выделенного тепла.

Какова зависимость между КПД котла и нагрузкой

На первый взгляд может показаться, что чем больше топлива сжигается, тем лучше работает котел. Однако это не совсем так. Зависимость КПД котла от нагрузки проявляется как раз наоборот. Чем больше топлива сжигается, тем больше выделяется тепловой энергии. При этом возрастает и уровень теплопотерь, поскольку в дымовую трубу уходят сильно разогретые дымовые газы. Следовательно, топливо расходуется неэффективно.

Похожим образом ситуация развивается и в тех случаях, когда отопительный котел работает на пониженной мощности. Если она не дотягивает до рекомендуемых значений более чем на 15 %, топливо не будет сгорать полностью, а количество дымовых газов возрастет. В результате, КПД котла довольно сильно упадет. Вот почему стоит придерживаться рекомендуемых уровней мощности работы котла – они рассчитаны для эксплуатации оборудования максимально эффективно.

Расчет КПД с учетом различных факторов

Приведенная выше формула не совсем подходит для оценки эффективности работы оборудования, так как рассчитать КПД котла точно с учетом только двух показателей очень сложно. На практике в процессе проектирования применяют другую, более полную формулу, поскольку не все вырабатываемое тепло используется для прогрева воды в отопительном контуре. Определенное количество тепла теряется в процессе работы котла.

Более точный расчет КПД котла производится по такой формуле:

ɳ=100-(q₂+q₃+q₄+q₅+q₆), в которой

q₂ – теплопотери с выходящими горючими газами;

q₃ – потери тепла в результате неполного сгорания продуктов горения;

q₄ – теплопотери из-за недожога топлива и выпадения золы;

q₅ – потери, вызванные внешним охлаждением прибора;

q₆ – теплопотери вместе с удаляемым из топки шлаком.

Теплопотери при удалении горючих газов

Наиболее существенные потери тепла происходят в результате эвакуации в дымоход горючих газов (q₂). Эффективность котла во многом зависит от температуры горения топлива. Оптимальный температурный напор на холодном конце водонагревателя достигается при нагреве до 70-110 ℃.

Когда температура уходящих горючих газов падает на 12-15 ℃, КПД водогрейного котла возрастает на 1 %. Тем не менее, чтобы снизить температуру уходящих продуктов горения, необходимо увеличить размер прогреваемых поверхностей, а, значит, и всей конструкции в целом. Кроме того, при охлаждении угарных газов возрастает риск низкотемпературной коррозии.

Помимо прочего температура угарных газов зависит еще и от качества и типа топлива, а также нагрева поступающего в топку воздуха. Значения температур поступающего воздуха и выходящих продуктов горения зависят от видов топлива.

Для вычисления показателя теплопотерь с уходящими газами используют такую формулу:

Q₂= (T₁-T₃) × (A₂ ÷ (21-O₂) + B), где

T₁ – температура эвакуируемых горючих газов в точке за пароперегревателем;

T₃ – температура поступающего в топку воздуха;

21 – концентрация кислорода в воздухе;

O₂ – количество кислорода в уходящих продуктах горения в контрольной точке;

A₂ и B – коэффициенты из специальной таблицы, которые зависят от типа топлива.

Химический недожог как источник теплопотерь

Показатель q₃ используется при расчете КПД газового котла отопления, например, или в тех случаях, когда топливом служит мазут. Для газовых котлов значение q₃ составляет 0,1-0,2 %. При незначительном избытке воздуха при горении этот показатель равен 0,15 %, а при существенном переизбытке воздуха его не принимают в расчет вовсе. Однако при сжигании смеси из газов различной температуры значение q₃=0,4-0,5 %.

Если же отопительное оборудование работает на твердом топливе, в расчет принимают показатель q₄. В частности, для угля антрацита значение q₄=4-6 %, полуантрациту характерно 3-4 % теплопотерь, а вот при сгорании каменного угля образуется всего 1,5-2 % потерь тепла. При жидком шлакоудалении сжигаемого малореакционного угля значение q4 можно считать минимальным. А вот при удалении шлака в твердом виде теплопотери возрастут до максимальной границы.

Потери тепла в связи с внешним охлаждением

Такие потери тепла q5 обычно составляют не более 0,5 %, а по мере возрастания мощности отопительного оборудования они еще больше сокращаются.

Данный показатель связан с расчетом паропроизводительности котельной установки:

• При условии паропроизводительности D в пределах 42-250 кг/с, значение потерь тепла q5=(60÷D)×0,5÷lgD;
• Если значение паропроизводительности D превышает 250 кг/с, уровень теплопотери считают равным 0,2 %.

Количество теплопотерь от удаления шлака

Значение теплопотерь q6 имеет значение только при жидком шлакоудалении. А вот в тех случаях, когда из топочной камеры удаляют шлаки твердого топлива, теплопотери q6 учитывают при расчете КПД котлов отопления только в случаях, если они составляют более 2,5Q.

Как посчитать КПД твердотопливного котла

Даже при условии идеально проработанной конструкции и качественного топлива, КПД отопительных котлов не может достигать 100 %. Их работа обязательно сопряжена с определенными потерями тепла, вызванными как типом сжигаемого топлива, так и рядом внешних факторов и условий. Чтобы понять, как на практике выглядит расчет КПД твердотопливного котла, приведем пример.

Например, теплопотери от удаления шлаков из топливной камеры составят:

q₆=(А_шл×З_л×А_р)÷Q_ri,

где А_шл – относительное значение шлака, удаляемого из топки к объему загружаемого топлива. При грамотном использовании котла доля отходов горения в виде золы составляет 5-20 %, то данное значение может быть равно 80-95 %.

З_л – термодинамический потенциал золы при температуре в 600 ℃ в обычных условиях равен 133,8 ккал/кг.

А_р – зольность топлива, которая рассчитывается на общую массу топлива. В различных видах горючего показатель зольности колеблется от 5 % до 45 %.

Q_ri – минимальный объем тепловой энергии, который генерируется в процессе сгорания топлива. В зависимости от разновидности топлива теплоемкость колеблется в рамках 2500-5400 ккал/кг.

В данном случае с учетом указанных значений теплопотери q₆ будут составлять 0,1-2,3 %.

Значение q5 будет зависеть от мощности и проектной производительности отопительного котла. Работа современных установок с малой мощностью, которыми очень часто обогревают частные дома, обычно сопряжена с теплопотерями данного вида в пределах 2,5-3,5 %.

Теплопотери, связанные с механическим недожогом твердого топлива q₄, во многом зависят от его типа, а также от конструкционных особенностей котла. Они колеблются в пределах 3-11 %. Это стоит учитывать, если вы ищете способ, как наладить котел на более эффективную работу.

Химический недожог горючего обычно зависит от концентрации воздуха в сгораемой смеси. Такие теплопотери q₃, как правило, равны 0,5-1 %.

Наибольший процент теплопотерь q₂ связан с уходом тепла вместе с горючими газами. На этот показатель влияет качество и вид топлива, степень разогрева горючих газов, а также условия эксплуатации и конструкция отопительного котла. При оптимальном тепловом расчете в 150 ℃ эвакуируемые угарные газы должны быть разогреты до температуры в 280 ℃. В таком случае данное значение теплопотерь будет равно 9-22 %.

Если все перечисленные значения потерь суммировать, получим значение эффективности ɳ=100-(9+0,5+3+2,5+0,1)=84,9 %.

Это значит, что современный котел может работать лишь на 85-90 % мощности. Все остальное уходит на обеспечение процесса горения.

Обратите внимание, что добиться таких высоких значений не так просто. Для этого нужно грамотно подойти к подбору топлива и обеспечить для оборудования оптимальные условия. Обычно производители указывают, с какой нагрузкой должен работать котел. При этом желательно, чтобы основную часть времени он был настроен на экономный уровень нагрузок.

Для работы котла с максимальным КПД, его нужно использовать с учетом таких правил:

• обязательна периодическая чистка котла;
• важно контролировать интенсивность горения и полноту сгорания топлива;
• нужно рассчитать тягу с учетом давления подаваемого воздуха;
• необходим расчет доли золы.

На качестве сгорания твердого топлива положительным образом отражается расчет оптимальной тяги с учетом давления воздуха, подаваемого в котел, и скорости эвакуации угарных газов. Тем не менее, при возрастании давления воздуха вместе с продуктами сгорания в дымоход удаляется больше тепла. А вот слишком малое давление и ограничение доступа воздуха в топливную камеру приводит к снижению интенсивности горения и более сильному золообразованию.

Если у вас дома установлен отопительный котел, обратите внимание на наши рекомендации по увеличению его КПД. Вы сможете не только сэкономить на топливе, но и добьетесь комфортного микроклимата в доме.

Как рассчитать мощность газового котла: формулы и примеры

Перед проектированием отопительной системы, монтажом обогревательного оборудования важно подобрать газовый котел, способный генерировать необходимое количество тепла для помещения.  Поэтому важно выбрать устройство такой мощности, чтобы его производительность была максимально высокой, а ресурс – большим.

Мы расскажем о том, как рассчитать мощность газового котла с высокой точностью и учетом определенных параметров. В представленной нами статье подробно описаны все виды потерь тепла через проемы и строительные конструкции, приведены формулы для их вычисления. С особенностями производства расчетов знакомит конкретный пример.

Содержание статьи:

Типичные ошибки при выборе котла

Правильный расчет мощности газового котла позволит не только сэкономить на расходных материалах, но и повысит КПД прибора. Оборудование, теплоотдача которого превышает реальные потребности в тепле, будет работать неэффективно, когда как недостаточно мощное устройство не сможет обогреть помещение должным образом.

Существует современное автоматизированное оборудование, которое самостоятельно регулирует подачу газа, что избавляет от нецелесообразных расходов. Но если такой котел выполняет свою работу на пределе возможностей, то уменьшаются сроки его эксплуатации.

В результате снижается КПД оборудования, быстрее изнашиваются детали, образовывается конденсат. Поэтому возникает необходимость расчетов оптимальной мощности.

Галерея изображений

Фото из

Основным условие для установки газового котла является устройство внутренней газовой сети, подключенной к централизованному газоснабжению, группе баллонов или газгольдеру

При выборе газового котла необходим учет диаметра труб подводки газовой и отопительной систем. Для установки двухконтурного котла дом должен быть оборудован водопроводом, минимальное давление в котором также требует учета перед приобретением

Для грамотного выбора газового котла необходимо учитывать давление в поставляющей газ магистрали. В случае подключения к централизованной сети, она указывается поставщиком топлива

Мощность газового оборудования напрямую связана с размерами агрегата, типом установки и конструктивным исполнением

Настенный вариант компактней, но следует учесть, что за 1 минуту настенный котел нагревает только 0,57 л воды на 25º. Это приемлемо для дачи или квартиры, для обогрева большого строения нужен более мощный агрегат

Напольные газовые котлы приобретают, если объем циркулирующего по системе теплоносителя больше 150 л. Мощность варьирует от 10 до 55 и более кВт

Напольные газовые котлы могут использоваться как в качестве отопительного котла, так и в качестве водонагревателя, способного одновременно обеспечивать водой до 4х водоразборных точек

Напольное газовое оборудования для систем отопления выпускают в широком диапазоне модификаций, объем которых может достигать 280 л

Условия для установки газового котла

Подвод трубопроводов к оборудованию

Внутренний газопровод в помещении

Габариты и конструктивный тип

Ограничения настенных вариантов по мощности

Напольный котел для большого дома

Котел в качестве водонагревателя

Объем напольных газовых котлов

Бытует мнение, что мощность котла зависит исключительно от площади поверхности помещения, и для любого жилища оптимальным будет расчет 100 Вт на 1 кв.м. Поэтому, чтобы подобрать мощность котла, например, на дом 100 кв. м, потребуется оборудование, вырабатывающее 100*10=10000 Вт или 10 кВт.

Такие расчеты в корне неверны в связи с появлением новых отделочных материалов, усовершенствованных утеплителей, которые снижают необходимость приобретения оборудования высокой мощности.

Мощность газового котла подбирается с учетом индивидуальных особенностей жилища. Верно подобранное оборудование будет работать максимально эффективно при минимальных затратах топлива

Осуществить расчет мощности отопления можно двумя способами – вручную или с использованием специальной программы Valtec, которая предназначена для профессиональных высокоточных расчетов.

Необходимая мощность оборудования напрямую зависит от теплопотерь помещения. Узнав показатель теплопотерь, можно высчитать мощность газового котла или любого другого отопительного прибора.

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 и определить мощность котла, но и выявить места, нуждающиеся в дополнительном утеплении.

Формулы для расчета теплопотерь

Данные формулы можно использовать для расчета теплопотерь не только частного дома, но и квартиры. Перед началом вычислений необходимо изобразить план помещения, отметить расположение стен относительно сторон света, обозначить окна, дверные проемы,  а также вычислить размеры каждой стены, оконных и дверных проемов.

Для определения тепловых потерь необходимо знать строение стены, а также толщину используемых материалов. В расчетах учитывается кладка и утеплители

При расчете теплопотерь используются две формулы – с помощью первой определяют величину теплосопротивления ограждающих конструкций, с помощью второй – теплопотери.

Для определения теплосопротивления используют выражение:

R = B/K

Здесь:

• R – величина теплосопротивления ограждающих конструкций, измеряющееся в (м²*К)/Вт.
• K – коэффициент теплопроводности материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция, измеряется в Вт/(м*K).
• В – толщина материала, записывающаяся в метрах.

Коэффициент тепловой проводимости K является табличным параметром, толщина B берется из технического плана дома.

Коэффициент тепловой проводимости является табличным значением, он зависит от плотности и состава материала, может отличаться от табличного, поэтому важно ознакомиться с технической документацией на материал (+)

Также используется основная формула расчета теплопотерь:

Q = L × S × dT/R

В выражении:

• Q – теплопотери, измеряются в Вт.
• S – площадь ограждающих конструкций (стен, полов, потолков).
• dT – разность между желаемой температурой внутреннего помещения и внешней, измеряется и записывается в С.
• R – значение теплового сопротивления конструкции, м²•С/Вт, которое находится по формуле выше.
• L – коэффициент, зависящий от ориентированности стен относительно сторон света.

Имея под рукой необходимую информацию, можно вручную вычислить теплопотери того или иного здания.

Пример расчета тепловых потерь

В качестве примера высчитаем теплопотери дома, обладающего заданными характеристиками.

На рисунке изображен план дома, для которого мы будем рассчитывать теплопотери. При составлении индивидуального плана важно верно определить ориентацию стен относительно сторон света, вычислить высоту, ширину и длину конструкции, а также отметить места расположения оконных и дверных проемов, их размеры (+)

Исходя из плана, ширина конструкции составляет 10 м, длина – 12 м, высота потолков – 2.7 м, стены ориентированы на север, юг, восток и запад. В западной стене встроено 3 окна, два из них имеют габариты 1.5х1.7 м , одно – 0.6х0.3 м.

При расчетах кровли учитывается слой утеплителя, отделочный и кровельный материал. Паро- и гидроизоляционные пленки, не влияющие на тепловую изоляцию, не берутся во внимание

В южной стене встроены двери с габаритами 1.3×2 м, присутствует также небольшое окно 0.5×0.3 м. С восточной стороны располагаются два окна 2.1×1.5 м и одно 1.5×1.7 м.

Стены состоят из трех слоев:

• обшивка стен ДВП (изоплита) снаружи и изнутри –  1.2 см каждая, коэффициент – 0.05.
• стекловата, располагающейся между стенами, ее толщина 10 см и коэффициент – 0.043.

Тепловое сопротивление каждой из стен рассчитывается отдельно, т.к. учитывается расположение конструкции относительно сторон света, количество и площадь проемов. Результаты вычислений по стенам суммируются.

Пол многослойный, на всей площади выполнен по одной технологии, включает в себя:

• обрезанную доску шпунтованную, ее толщина 3.2 см, коэффициент теплопроводности – 0.15 .
• слой сухого выравнивания ДСП толщиной 10 см и коэффициентом 0.15.
• утеплитель – минеральную вату толщиной 5 см, коэффициент 0.039.

Допустим, что ухудшающих теплотехнику люков в подвал и подобных отверстий пол не имеет. Следовательно, расчет производится для площади всех помещений по единой формуле.

Потолки выполнены из:

• деревянных щитов 4 см с коэффициентом 0.15.
• минеральной ваты 15 см, ее коэффициент – 0.039.
• паро-, гидроизоляционного слоя.

Предположим, что у потолочного перекрытия тоже нет выхода на чердак над жилым или хозяйственным помещением.

Дом располагается в Брянской области, в городе Брянск, где критическая отрицательная температура составляет -26 градусов. Опытным путем установлено, что температура земли составляет +8 градусов. Желаемая температура в помещении + 22 градуса.

Вычисление тепловых потерь стен

Чтобы найти общее тепловое сопротивление стены, сперва необходимо вычислить тепловое сопротивление каждого ее слоя.

Слой стекловаты имеет толщину 10 см. Эту величину необходимо перевести в метры, то есть:

B = 10 × 0.01 = 0.1

Получили значение В=0.1. Коэффициент теплопроводности теплоизоляции – 0.043. Подставляем данные в формулу теплового сопротивления и получим:

R_стекл=0.1/0.043=2.32

По аналогичному примеру, рассчитаем сопротивление к теплу изоплиты:

R_изопл=0.012/0.05=0.24

Общее тепловое сопротивление стены будет равно сумме теплового сопротивления каждого слоя, учитывая, что слоя ДВП у нас два.

R=R_стекл+2×R_изопл=2.32+2×0.24=2.8

Определив общее тепловое сопротивление стены, можно найти тепловые потери. Для каждой стены они высчитываются отдельно. Рассчитаем Q для северной стены.

Добавочные коэффициенты позволяют учесть в расчетах особенности теплопотери стен, располагающихся в разных сторонах света

Исходя из плана, северная стена не имеет оконных отверстий, ее длина – 10 м, высота – 2.7 м. Тогда площадь стены S вычисляется по формуле:

S_{сев.стен}=10×2.7=27

Рассчитаем параметр dT. Известно, что критическая температура окружающей для Брянска – -26 градусов, а желаемая температура в помещении – +22 градуса. Тогда

dT=22-(-26)=48

Для северной стороны учитывается добавочный коэффициент L=1.1.

В таблице приведены коэффициенты теплопроводности некоторых материалов, которые используются при возведении стен. Как видим, минеральная вата пропускает через себя минимальное количество тепла, железобетон – максимальное

Сделав предварительные расчеты, можно использовать формулу для расчета теплопотерь:

Q_{сев.стены}=27×48×1.1/2.8=509 (Вт)

Рассчитаем теплопотери для западной стены. Исходя из данных, в нее встроено 3 окна, два из них имеют габариты 1.5х1.7 м и одно – 0.6х0.3 м. Высчитаем площадь.

S_{зап.стены1}=12×2.7=32.4.

Из общей площади западной стены необходимо исключить площадь окон, ведь их теплопотери будут другими. Для этого нужно рассчитать площадь.

S_окн1=1.5×1.7=2.55

S_окн2=0.6×0.4=0.24

Для расчетов теплопотерь будем использовать площадь стены без учета площади окон, то есть:

S_{зап.стены}=32.4-2.55×2-0.24=25.6

Для западной стороны добавочный коэффициент равен 1.05. Полученные данные подставляем в основную формулу расчета теплопотерь.

Q_{зап.стены}=25.6×1.05×48/2.8=461.

Аналогичные расчеты делаем для восточной стороны. Здесь располагаются 3 окна, одно имеет габариты 1.5х1.7 м, два других – 2.1х1.5 м. Вычисляем их площадь.

S_окн3=1.5×1.7=2.55

S_окн4=2.1×1.5=3.15

Площадь восточной стены равна:

S_{вост.стены1}=12×2.7=32.4

Из общей площади стены вычитаем значения площади окон:

S_{вост.стены}=32.4-2.55-2×3.15=23.55

Добавочный коэффициент для восточной стены -1.05. Исходя из данных, вычисляем тепловые потери восточной стены.

Q_{вост.стены}=1.05×23.55×48/2.8=424

На южной стене располагается дверь с параметрами 1.3х2 м и окно 0.5х0.3 м. Высчитываем их площадь.

S_окн5=0.5×0.3=0.15

S_двер=1.3×2=2.6

Площадь южной стены будет равна:

S_{южн.стены1}=10×2.7=27

Определяем площадь стены без учета окон и дверей.

S_{южн.стены}=27-2.6-0.15=24.25

Вычисляем теплопотери южной стены с учетом коэффициента L=1.

Q_{южн.стены}=1×24.25×48/2.80=416

Определив теплопотери каждой из стен, можно найти их общие тепловые потери по формуле:

Q_стен=Q_{южн.стены}+Q_{вост.стены}+Q_{зап.стены}+Q_{сев.стены}

Подставив значения, получим:

Q_стен=509+461+424+416=1810 Вт

В итоге потери тепла стен составили 1810 Вт в час.

Расчет тепловых потерь окон

Всего в доме 7 окон, три из них имеют габариты 1.5×1.7 м, два – 2.1×1.5 м, одно – 0.6×0.3 м и еще одно – 0.5×0.3 м.

Окна с габаритами 1.5×1.7 м представляет собой профиль ПВХ двухкамерный c И-стеклом. Из технической документации можно узнать, что его R=0.53. Окна с габаритами 2.1×1.5 м двухкамерные с аргоном и И-стеклом, имеют тепловое сопротивление R=0.75, окна 0.6х0.3 м и 0.5×0.3 – R=0.53.

Площадь окон была вычислена выше.

S_окн1=1.5×1.7=2.55

S_окн2=0.6×0.4=0.24

S_окн3=2.1×1.5=3.15

S_окн4=0.5×0.3=0.15

Также важно учитывать ориентацию окон относительно сторон света.

Обычно тепловое сопротивление для окон рассчитывать не нужно, данный параметр указан в технической документации к изделию

Рассчитаем тепловые потери западных окон, учитывая коэффициент L=1.05. На стороне располагаются 2 окна с габаритами 1.5×1.7 м и одно с 0.6×0.3 м.

Q_окн1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_окн2=0.24×1.05×48/0.53=23

Итого общие потери западных окон составляют

Q_{зап.окон}=243×2+23=509

В южной стороне располагается окно 0.5×0.3, его R=0.53. Вычислим его теплопотери с учетом коэффициента 1.

Q_{юж.окон}=0.15*48×1/0.53=14

На восточной сторон располагается 2 окна с габаритами 2.1×1.5 и одно окно 1.5×1.7. Рассчитаем тепловые потери с учетом коэффициента L=1.05.

Q_окн1=2.55×1.05×48/0.53=243

Q_окн3=3.15×1.05×48/075=212

Суммируем тепловые потери восточных окон.

Q_{вост.окон}=243+212×2=667.

Общие теплопотери окон будут равны:

Q_окон=Q_{вост.окон}+Q_{юж.окон}+Q_{зап.окон}=667+14+509=1190

Итого через окна выходит 1190 Вт тепловой энергии.

Определение теплопотерь дверей

В доме предусмотрена одна дверь, она встроена в южную стену, имеет габариты 1.3×2 м. Исходя из паспортных данных, теплопроводность материала двери составляет 0.14, ее толщина – 0.05 м. Благодаря этим показателям можно вычислить тепловое сопротивление двери.

R_двери=0.05/0.14=0.36

Для расчетов понадобиться вычислить ее площадь.

S_двери=1.3×2=2.6

После расчета теплового сопротивления и площади можно найти теплопотери. Дверь располагается с южной стороны, поэтому используем дополнительный коэффициент 1.

Q_двери=2.6×48×1/0.36=347.

Итого, через дверь выходит 347 Вт тепла.

Вычисление теплового сопротивления пола

По технической документации, пол многослойные, по всей площади выполнен одинаково, имеет габариты 10х12 м. Вычислим его площадь.

S_пола=10×12=210.

В состав пола входят доски, ДСП и утеплитель.

Из таблицы можно узнать коэффициенты теплопроводности некоторых материалов, использующихся для покрытия пола. Данный параметр также может быть указан в технической документации материалов и отличаться от табличного

Тепловое сопротивление необходимо вычислить для каждого слоя пола отдельно.

R_досок=0.032/0.15=0.21

R_дсп=0.01/0.15= 0.07

R_{утеплит}=0.05/0.039=1.28

Общее теплосопротивления пола составляет:

R_пола=R_досок+R_дсп+R_{утеплит}=0.21+0.07+1.28=1.56

Учитывая, что зимой температура земли держится на отметке +8 градусов, то разность температур будет равна:

dT=22-8=14

Используя предварительные расчеты, можно найти тепловые потери дома через пол.

При расчете тепловых потерь пола учитываются материалы, влияющие на тепловую изоляцию (+)

При расчете тепловых потерь пола принимаем во внимание коэффициент L=1.

Q_пола=210×14×1/1.56=1885

Общие теплопотери пола составляют 1885 Вт.

Расчет теплопотерь через потолок

При расчете тепловых потерь потолка учитывается слой минеральной ваты и деревянные щиты. Паро-, гидроизоляция не участвует в процессе теплоизоляции, поэтому ее во внимание не берем. Для расчетов нам понадобиться найти тепловое сопротивление деревянных щитов и слоя минеральной ваты. Используем их коэффициенты теплопроводности и толщину.

R_{дер.щит}=0.04/0.15=0.27

R_{мин.вата}=0.05/0.039=1.28

Общее теплосопротивление будет равно сумме R_{дер.щит} и R_{мин.вата}.

R_кровли=0.27+1.28=1.55

Площадь потолка такая же, как и пола.

S _{потолка} = 120

Далее производится подсчет тепловых потерь потолка, учитывая коэффициент L=1.

Q_{потолка}=120×1×48/1.55=3717

Итого через потолок уходит 3717 Вт.

В таблице приведены популярные утеплители для потолков и их коэффициенты тепловой проводимости. Пенополиуретан является наиболее эффективным утеплителем, солома имеет самый высокий коэффициент тепловых потерь

Чтобы определить общие теплопотери дома, необходимо сложить теплопотери стен, окон, двери, потолка и пола.

Q_общ=1810+1190+347+1885+3717=8949 Вт

Чтобы обогреть дом с указанными параметрами необходим газовый котел, поддерживающий мощность 8949 Вт или около 10 кВт.

Определение теплопотерь с учетом инфильтрации

Инфильтрация – естественный процесс теплообмена между внешней средой, который происходит во время движения людей по дому, при открытии входных дверей, окон.

Для расчета теплопотерь можно использовать формулу:

Q_инф=0.33×K×V×dT

В выражении:

• K – расчетная кратность воздухообмена, для жилых комнат используют коэффициент 0.3, для помещений с обогревом – 0.8, для кухни и санузла – 1.
• V – объем помещения, рассчитывается с учетом высоты, длины и ширины.
• dT – разница температур между окружающей средой и жилой дома.

Аналогичную формулу можно использовать в случае, если в помещении установлена вентиляция.

При наличии искусственной вентиляции в доме необходимо использовать ту же формулу, что и для инфильтрации, только подставить вместо К параметры вытяжки, а расчеты dT произвести с учетом температуры входящего воздуха

Высота помещения – 2.7 м, ширина – 10 м, длина – 12 м. Зная эти данные, можно найти его объем.

V=2.7 × 10 × 12=324

Разность температур будет равна

dT=48

В качестве коэффициента K берем показатель 0.3. Тогда

Q_инф=0.33×0.3×324×48=1540

К общему расчетному показателю Q необходимо добавить Q_инф. В итоге

Q_общ=1540+8949=10489.

Итого с учетом инфильтрации теплопотери дома составят 10489 Вт или 10.49 кВт.

Расчет мощности котла

При расчете мощности котла необходимо использовать коэффициент запаса 1.2. То есть мощность будет равна:

W = Q × k

Здесь:

• Q – теплопотери здания.
• k – коэффициент запаса.

В нашем примере подставим Q=9237 Вт и вычислим необходимую мощность котла.

W=10489×1.2=12587 Вт.

С учетом коэффициента запаса необходимая мощность котла для обогрева дома 120 м² равна примерно 13 кВт.

Выводы и полезное видео по теме

Видео-инструкция: как рассчитать теплопотери дома и мощность котла с использованием программы Valtec.

Грамотный расчет теплопотерь и мощности газового котла по формулам или программными методам позволяет определить с высокой точностью необходимые параметры оборудования, что дает возможность исключить необоснованные расходы на топливо.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенной ниже блок-форме. Расскажите о том, как рассчитывали потери тепла перед покупкой отопительного оборудования для собственной дачи или загородного дома. Задавайте вопросы, делитесь информацией и фотоснимками по теме.

| Котельная компания США

Расчет потерь тепла Приложение: Отлично подходит для определения теплопотерь здания в целом.

Этот расчет поможет определить размер котла для дома.

Это должно использоваться в качестве оценки. Перед установкой нового котла необходимо предоставить подробную информацию о тепловых потерях.

* Множители нагрева (H.M.) BTU / Hr на основе
разницы температур 60 градусов F (T.D.)

Процедура

1. Измерьте общую длину всех внешних стен дома. Рассчитайте общую площадь стены, умножив общую длину на высоту стен.
2. Измерьте площадь окна и двери. Выберите подходящий H.M.
3. Записать чистую площадь стены = (общая площадь стены минус площадь двери и окна) выберите правильный H.M.
4. Измерьте площадь потолка и выберите H.M.
5. Измерьте площадь пола и выберите H.M. (ХМ из 4 человек используется в неотапливаемом подвале)
6. Умножьте площадь этажа на высоту потолка, чтобы получить объем дома и выбрать соответствующий коэффициент воздухообмена: 1,61 для дома без ограничений — 1,07 для дома со средним уровнем — 0,81 для дома с ограниченным объемом.
7. Добавьте результаты шагов 1–6, чтобы получить общую потерю тепла в вашем доме.

Стоимость замены котла на 2020 год — Калькулятор затрат на реконструкцию

Если вы строите новый дом или делаете капитальный ремонт, установка бойлера, а не центральной печи, обеспечит гораздо большую эффективность и улучшенный контроль температуры во всем доме.

Установка котла — один из самых эффективных и функциональных вариантов отопления всего дома. Средняя стоимость установки составляет от 6500 до 11000 долларов.

Мы рассмотрим цены на бытовые котлы и затраты на установку, а также энергоэффективность.

Что такое котел отопления?

Котел (газовый или масляный) в качестве теплоносителя использует воду. Вода нагревается внутри котла, а затем насос направляет ее по трубам, которые могут быть подключены к обогревателям плинтуса, трубам излучающих полов или радиаторам.

Котлы составляют около 1,5% всех систем отопления, установленных в США. На самом деле котлы и радиаторы в основном устанавливают в северных штатах, где очень низкие температуры сохраняются в течение многих месяцев.

В большинстве случаев дома уже оснащены радиаторами горячей воды и бойлерами, и домовладельцы их придерживаются. Следовательно, они ремонтируют или заменяют старые котлы, насосы, радиаторы, трубы и другие компоненты системы, которые повреждены или старые не подлежат ремонту.

Цена нового котла

Котел принудительный горячей воды стоит

В США домовладельцы потратили около $ 6 500–10 000 на установку отопительного котла.По сравнению со стоимостью системы топки с принудительной подачей воздуха установка котла с радиаторами примерно в 3 раза дороже. Тем не менее, это превосходная система обогрева в районах с продолжительной холодной погодой.

Ваша общая стоимость будет зависеть от:

— размер дома
— трудоемкость
— количество циркуляционных клапанов
— количество радиаторов
— другие части системы, такие как воздуховоды, трубы и т. Д.

Новые радиаторы стоят $ 100-500 каждый, в зависимости от их размера.Установка радиаторов на плинтус стоит $, 400–1300 долларов в зависимости от количества радиаторов и сложности работы.

Если вы хотите установить теплый пол, ожидайте, что вы заплатите $ 3-7 за квадратный фут в дополнение к затратам на установку котла.

Имейте в виду, что вам может потребоваться отремонтировать или полностью заменить старые водопроводные трубы, чтобы котел заработал. Средняя стоимость ремонта трубопровода $ 550-1200 . Однако замена всей основной линии может стоить от $ 1575 до $ 4900 в зависимости от размера трубы и сложности труда.

Средние цены на котлы

Установка или замена газового котла стоит от до 3000-7000 долларов или больше (включая рабочую силу).

Полная стоимость замены будет зависеть от типа котла и сложности работы. Имейте в виду, что высокоэффективный газовый котел стоит минимум на долларов на 1000–2000 долларов на дороже, чем стандартная газовая модель.

В целом цена котла (масляного или газового) зависит от двух факторов: марки и эффективности (AFU).Этот рейтинг эффективности описывает, какая часть энергии котла фактически преобразуется в тепло, а не тратится впустую в реальных условиях.

Котлы стандартной эффективности имеют AFU 80-85%.

Котлы с высоким КПД имеют AFU не менее 90%. Хотя они стоят на несколько тысяч долларов больше, чем стандартный бойлер, они также могут сэкономить до 30% на ваших расходах на отопление.

Масляный котел на стоит на 20-35% больше, чем на газовый.

Котел принудительный горячей воды стоит

Как определить правильный КПД котла для вашего дома

Если вы хотите точно определить мощность бойлера в БТЕ, которая приведет к максимальной экономии, лучше всего попросить специалиста по HVC провести ручной расчет J.Часто профессионалы делают это бесплатно в рамках предоставления вам сметы на установку котла.

Однако вот как вы можете сделать эту оценку самостоятельно:

— Если ваш дом расположен в холодном климате, ваш котел должен иметь выходную мощность не менее 50-60 БТЕ на квадратный фут

— Если в вашем доме много окон и дверей, а погода часто бывает холодной, 60 БТЕ могут быть более подходящими

— Плохая изоляция стен и крыши потребует более высокого выхода БТЕ.Если ваш дом плохо изолирован, подумайте о том, чтобы сначала провести эту модернизацию, прежде чем вкладывать деньги в более мощный котел

— Если ваш дом находится в тени (вокруг много деревьев), вам потребуется более высокая мощность для обогрева вашего дома по сравнению с домом, полностью освещенным солнцем

— Если вы живете в теплом климате, для вашего котла может быть достаточно 30-35 БТЕ.

— Для более старого дома потребуется более мощный котел, чем для дома новой постройки.

Чтобы получить точную оценку, вы также можете использовать наш калькулятор нагрузки HVAC

Стоимость перехода с газового на масляный котел

Поскольку газовый котел значительно более эффективен, чем котел, работающий на жидком топливе, многие домовладельцы рассматривают возможность замены одного котла другим.

Если вы хотите перейти с масляного котла на газовый, вам следует выделить не менее долларов на 2 000 дополнительных для этой замены. Однако часто затраты на рабочую силу даже выше, особенно если речь идет о очистке окружающей среды.

Однако вы должны иметь в виду, что может возникнуть ряд дополнительных скрытых затрат:

При замене масляного бойлера необходимо проверить бак на возможные утечки, так как они представляют опасность для окружающей среды. Только тест стоит около $ 500-650 .Кроме того, необходимо было проверить грунт вокруг резервуара, а это стоит долларов, 300–500 долларов.

Если масляный бак расположен над землей, его снятие будет стоить $ 1,200–2,000 . Однако, если он расположен под землей, плата за удаление может достигать долларов США.

В случае незначительного загрязнения почвы в результате разлива нефти ее очистка обычно стоит долларов 3 000–4 500 . Однако, если это более крупная работа, цена может достигать долларов, 10 000 долларов.

В случае серьезного загрязнения почвы очистка окружающей среды будет стоить десятки тысяч долларов. Это не редкость для домовладельцев, которые тратят до 90 000–1 000 000 долларов на ликвидацию крупного разлива нефти.

Также помните, что когда вы переходите с масляного котла на газовый, вам нужно будет установить новый газовый штуцер и счетчик. Это стоит 1000-1700 долларов и выполняется вашей местной газовой компанией.

Подключение газопровода между счетчиком и домом добавит еще $ 500–1100 к общей стоимости установки.

Хотя переход с нефти на газ может показаться очень дорогим обновлением, следует помнить о нескольких вещах:

— газовое котельное оборудование значительно дешевле масляных котлов. Для качественных устройств разница в цене может достигать 4000 долларов

— цена на газ существенно ниже цены на нефть как источник тепла. Хотя в настоящее время нефть стоит недорого, ее цена может сильно колебаться и вырасти, когда этого меньше всего ожидаешь.

— установив газовый котел, вы избежите ржавчины и разлива нефти, что очень дорого обходится.

— если что-то сломается, масляный котел в ремонте дороже, чем газовый. Разница в цене может быть 250-500 $

Лучшие варианты газового котла

Котел принудительный горячей воды стоит

Вот лучшие газовые котлы, которые специалисты по HVAC рекомендуют домовладельцам.

1. Отопительный котел Elite FT: высокоэффективный настенный газовый котел с показателем AFUE до 97%. Доступно 6 моделей различных размеров от 55 000 до 399 000 БТЕ. Теплообменник из жаропрочной стали из нержавеющей стали обеспечивает оптимальную теплопередачу. За последние 3 года Energy Star оценила Elite FT как самый эффективный котел. 3000–5200 долл. США

3. Котел Lennox GWM-IE: газовый модулирующий конденсационный водогрейный котел, который можно установить на стену.Обеспечивает высокий КПД 95% AFUE. В этом агрегате есть электронное управление зажиганием, которое контролирует температуру воды. При необходимости он автоматически включает горелку. Также имеется горелка из коррозионно-стойкой сетки из нержавеющей стали. Обратите внимание: если вас интересует этот котел, вам необходимо найти местного дилера через веб-сайт Lennox, так как эти устройства недоступны у сторонних продавцов. 3000–4 500 долл. США.

3. Bosch Greenstar: газовый конденсационный котел с КПД 96.1% AFUE и помогает снизить выбросы закиси азота. Может быть установлен как отопительный или комбинированный котел. Он доступен как напольный или настенный. 2400–3000 долл. США

4. Комбинированный котел Westinghouse: модулирующий конденсационный газовый котел со встроенной опцией нагрева воды. Настенный блок обеспечивает эффективность AFUE до 95%, а напольный блок — до 93,2% AFUE. Имеет горелку из керамического волокна с высокой эффективностью сгорания и низким уровнем выбросов NOx. 2100–2300 долл. США

5. Наклонный сторожевой котел: газовый котел с КПД 84,4% AFUE. Он доступен в 5 размерах, от 34 до 150 МБ / ч. Предлагает передовую технологию теплового наведения, которая отслеживает потребность в тепле, экономя ваши деньги на топливе. 1,500–1800 долл. США

Топовые марки масляных котлов

Вот лучшие масляные котлы, которым доверяют профессионалы HVAC.

1. Конденсационный масляный котел Firebird — FB P90 HYDRO: уникальный агрегат, потому что это один из немногих действительно конденсационных котлов на рынке.Он имеет сверхпрочную изоляцию, обеспечивает 95 000 британских тепловых единиц и эффективность 91,5% AFUE. Такой высокий рейтинг сопоставим с рейтингом настенного высокоэффективного газового котла. $ 3 300

2. Burnham PV8h5WT-TBWF Водяной / паромазутный котел: этот котел без конденсации имеет секционную чугунную конструкцию, несколько вариантов жидкотопливных горелок и интеллектуальную систему управления. Он обеспечивает КПД AFUE 85,3% и выходную мощность 141 000 БТЕ. 3 700 долл. США

3.Buderus G125BE / 21 Logano 63 MBH: — это топовая конденсационная модель, обеспечивающая КПД 90,7% и выходную мощность 63 000 БТЕ. Этот котел оснащен горелкой новаторской конструкции, которая горит при более низкой температуре и рециркулирует дымовые газы. В результате получается более полное сгорание с очень низкими выбросами оксидов азота и почти без сажи.

4. Жидкотопливный паровой котел с наклонным ребром TR-30-PZ: — котел без конденсации, чугунная конструкция, 84.Рейтинг КПД AFUE 15% и выходная мощность 101 000 БТЕ. Этот агрегат имеет больше БТЕ на секцию, чем обычные котлы. 2300 долл. США

5. Паровой масляный котел Weil-McLain P-SGO-3: — это котел без конденсации, обеспечивающий 83,8% AFUE и выходную мощность 85 000 BTU. Простая чугунная конструкция и легкодоступная панель делают это устройство простым и быстрым в обслуживании. 2100 долл. США .

Преимущества котла перед печью

Самым большим преимуществом котельной системы отопления является ее эффективность, простота и универсальность.

Обычно для нагрева жидкости используется бойлер (газовый или масляный), который затем распределяется по системе труб в подпольные, настенные или плинтусные радиаторы.

Охлажденная вода возвращается обратно в котел, нагревается и снова используется в рециркуляции. Насос постоянно перекачивает воду из котла в трубы и обратно.

Причина, по которой котел более эффективен, чем печь, заключается в том, что жидкость является лучшим проводником тепла по сравнению с воздухом. Фактически, воздух считается очень плохим проводником тепла.

Теплопроводность воздуха составляет 0,024 Вт на метр по Кельвину. Для сравнения, проводимость воды составляет 0,58 Вт на метр по Кельвину. Это означает, что вода может поглощать и передавать выделяемое тепло намного лучше, чем воздух, поэтому вы будете терять намного меньше тепла и тратить меньше своих счетов за электроэнергию.

Может ли котельная охладить дом?

Стоимость печи с принудительным нагревом воздуха (дома площадью 1800 кв. Футов)

Оказывается, современные котельные системы отопления предназначены также для охлаждения.Они работают так же, как и при необходимости тепла, за исключением того, что в качестве теплоносителя используется холодная вода. Есть некоторые системы, которые только нагревают, поэтому, если вам также нужен кондиционер, убедитесь, что вы устанавливаете соответствующую систему.

Интересно, что многие домовладельцы понятия не имеют, что котельная может охладить их дом, и делает это более эффективно, чем система принудительной подачи воздуха. Это связано с тем, что большинство людей устанавливают котел из-за его преимуществ в отоплении, потому что другие системы не обеспечивают почти такой же уровень комфорта и эффективности.

Является ли отопление в котле более эффективным, чем приточный воздух?

Если вы хотите повысить энергоэффективность своего дома и снизить ежемесячные расходы на отопление, система водяного отопления дает наибольшее преимущество.

Министерство энергетики США рекомендует лучистое водяное тепло по сравнению с другими традиционными системами по ряду причин:

— более эффективен, чем отопление плинтусом, а также принудительное отопление горячим воздухом
— нет потерь энергии через воздуховоды
— может работать от различных источников энергии
— создает равномерное распределение тепла по полу, что является намного более удобный
— предлагает максимальную эффективность в домах с меньшими размерами комнат и более низкими потолками.
— использование программируемого термостата Energy Star для управления системой может помочь вам сэкономить сотни долларов в год.
— в нем нет частиц пыли, поэтому в вашем доме нет пыли и аллергенов.