Как рассчитать мощность газового котла для частного дома

Назад

Опубликовано: 15.11.2019

Время на чтение: 5 мин

1

27155

Многие собственники домов с удовольствием устанавливают в помещении газовые котлы для отопления и горячего водоснабжения, чтобы не зависеть от прихотей плохой погоды и подводных камней, сопряженных с работой коммунальных систем теплоснабжения.

В данной ситуации имеет большое значение — правильный выбор котельного оборудования, для чего потребуется знать, как рассчитать мощность газового котла.

Если она будет превосходить реальные теплопотери объекта, то часть затрат на выработку тепловой энергии, будут потеряны. А агрегаты с невысокой теплопроизводительностью не смогут обеспечить домовладение требуемым объемом тепла.

• 1 Что такое мощность газового котла
• 2 Расчет мощности газового котла в зависимости от площади 2.1 Расчет одноконтурного котла отопления
• 2.2 Как рассчитать мощность двухконтурного котла
• 2.3 Расчет мощности бойлера косвенного нагрева

Описание параметра и факторы влияния на мощность

Правильный выбор котла должен базироваться на точных знаниях тепловых потерь дома. Избыточная мощность приведет к перерасходу природного газа, а ее недостаток может стать причиной скорой поломки оборудования. Факторы, влияющие на определение основного показателя отопительного прибора:

• климатический пояс;
• обогреваемая площадь;
• потребление ГВС;
• объем жилого пространства;
• теплопроводность стен, потолка;
• наличие чердака, мансарды, подвала;
• тип и схема вентиляции в здании.

Стены должны быть теплопроводными.

Вычисления без учета этих параметров носят приблизительный характер с отклонением в ту или иную сторону на 50% и более.

Требования к показателю

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

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

Объем котельной прямо зависит от мощности обогревающего оборудования:

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

Следует подбирать объем котельной.

Категорически не рекомендуется производить самостоятельное подключение оборудования.

Климат региона и поправочный коэффициент

В зависимости от климатической зоны, в которой будет работать котел, применяются вводятся следующие поправки:

• Крайний Север: свыше 2,0;
• восточносибирские области: 2,0;
• западносибирские области и юг Дальнего Востока: 1,8;
• северо-западный регион и Подмосковье 1,5;
• средняя полоса 1,2;
• юг страны 0,8.

При более точном теплотехническом расчете мощности газового котла для частного дома используются среднемесячные температуры и роза ветров для конкретной местности.

Чтобы определить, какой мощности нужен газовый котел, можно применить либо простую оценочную формулу, либо углубиться в сложные теплотехнические расчеты. При этом используется множество расчетных данных. Поскольку отопительные газовые котлы производятся с определенным шагом по мощности, остановиться надо на ближайшей, большей чем расчетная.

Расчет мощности газового котла в зависимости от площади дома

Использование коэффициента удельной тепловой мощности обеспечивает наиболее быстрый способ определения параметров оборудования. Умножение нормативной потери тепла 1 м² на общую обогреваемую площадь дает требуемое значение. Принимая во внимание строительные технологии и климатические зоны, средний расход тепла жилым помещением принят на уровне 100 Вт/м² или 1 кВт на 10 м². При отклонении параметров здания от стандартных, потребности в ГВС, необходим пересчет мощности газового оборудования.

Величина средних потерь тепла на квадратный метр поверхности меняется в зависимости от климата, региональный коэффициент составляет:

• 0,7 — 0,9 для южных областей РФ;
• 1,0 — 1,15 в средней полосе России;
• 1,2-1,5 для Московской обл.;
• 1,5 — 2,0 для территорий за Полярным кругом.

Для одноконтурного котла

Упрощенный расчет мощности 1-контурного аппарата, в напольном или настенном варианте, основывается на коэффициенте 1 м² = 100 Вт энергии. Полученное значение увеличивается на 20% для создания резерва. При необходимости может применяться поправочный коэффициент климатической зоны. Так, для площади дома 100 м² понадобится котел 12 кВт = 10 кВт + 2 кВт. В расчеты не входит система ГВС, теплые полы и другие потребители тепловой энергии.

Подключение одноконтурного котла.

Для двухконтурного котла

При проектировании системы отопления не следует увлекаться избыточной точностью вычислений. В вопросе, как рассчитать мощность газового котла с 2 контурами, не возникнет затруднений, если применить стандартный способ. Узнать точную температуру помещений, используя упрощенный метод, проблематично. Он только позволяет определить, какой запас мощности должен быть, чтобы обеспечить теплом всех потребителей.

Энергия обогрева считается по коэффициенту 1 м² = 100 Вт. К значению прибавляется 20% запаса и дополнительно 20% для повышения температуры воды. Для дома площадью 100 м² требуемая мощность двухконтурного обогревателя составит 10 кВт + 2 кВт + 2 кВт = 14 кВт.

Для бойлера

Сначала устанавливается максимальный расход горячей воды, который рассчитывается суммированием производительности каждой точки водозабора:

• ванна — 8-9 л/мин;
• душ — 9 л/мин;
• умывальник в туалете — 4 л/мин;
• кухонная мойка — 4 л/мин.

Из руководства к бойлеру определяется производительность котла и объем водогрейного бака. Для приведенных показателей потребуется накопительная емкость в 200 л и нагреватель 30 кВт. Это значение суммируется с мощностью для обогрева и вычитается 20% P0 = (P(бойлера)+P(котла)-20%. Получаем общий показатель P0 для всей системы.

Мощность котла для теплого пола

Определение мощности газового котла для теплого пола ничем не отличается от описанных выше. Как и в предыдущем случае, котел подбирается под теплопотери дома. Наиболее популярный тип системы включает трубы стандартного диаметра в 16 мм и стандартное расстояние между трубами – около 150 мм. Большинство систем отопления пола рассчитаны на обогрев до 55 градусов Цельсия, но это значение может отличаться в зависимости от многих факторов, таких как тип пола, окружающая среда и т. д.

Расчет потребности в кВт также будет зависеть от типа пола:

• 70 Вт на м2 для деревянных полов;
• 100 Вт на м2 для бетонных полов.

Если бы вы хотели нагреть деревянный пол 6мх4,5м (27 м2), вы просто умножали бы 27х70 = 1890. Это 1890 Вт или 1,89 кВт.

Формула для расчета по объему помещения

СНиП облегчает определение мощности прибора отопления по метражу здания. Данный способ хорошо проявил себя при расчетах для помещений нестандартной планировки (2-этажных, с высокими потолками). Для вычисления необходимо знать параметры каждой комнаты в отдельности и всего строения. Согласно методике, приведенной в СНиП 23.02.2003 «Тепловая защита зданий», коэффициент тепловых потерь 1 м³ составляет для многоквартирного дома, киловатт:

• из кирпича — 0,034 кВт/м³;
• из панелей — 0,041 кВт/м³.

Помещение из кирпича.

Зная эти коэффициенты, площадь и высоту потолков, возможно рассчитать мощность котла по объему помещения. В панельном доме отопление квартиры 125 м² и высотой потолков не более 2,7 м потребует минимальной мощности — 2,7*125*0,041 = 13,84 кВт. Поскольку приборы с такими характеристиками не производятся, следует приобретать оборудование с ближайшим значением — 12 кВт.

Скорость теплоносителя

Затем, используя полученные значения расхода теплоносителя, необходимо для каждого участка труб перед радиаторами вычислить скорость движения воды в трубах по формуле:

,

где V — скорость движения теплоносителя, м/с;

m — расход теплоносителя через участок трубы, кг/с

ρ — плотность воды, кг/куб.м. можно принять равной 1000 кг/куб.м.

f — площадь поперечного сечения трубы, кв.м. можно посчитать по формуле: π * r2, где r — внутренний диаметр, деленный на 2

Калькулятор скорости теплоносителя

m = л/с; труба мм на мм; V = м/с

Самый точный расчет с учетом всех особенностей дома

Для человека, который не является специалистом в построении отопительных систем, наилучшим вариантом будет использование калькулятора расчета мощности. Производители оборудования заинтересованы в правильной эксплуатации продаваемой техники, минимизации ее возвратов и получении положительных отзывов. Поэтому в таких методах вычисления они учитывают как можно больше факторов, определяющих тепловую схему здания.

При расчете мощности котла при помощи программы-калькулятора необходимо введение следующих параметров:

• требуемой температуры в здании;
• максимального расхода;
• минимальные показатели на улице в отопительный период;
• высоты комнат;
• количества этажей;
• типа и площади окон;
• теплопроводности стен, перекрытий между этажами;
• наличия принудительной вентиляции.

Подставив собранные сведения в программу расчета тепловой мощности, получим искомое значение. При неудовлетворительном ответе параметры подбираются (если его возможно изменить физически) до получения нужного значения.

Мощность газового котла для ГВС

Общим убеждением большинства является «У меня большой дом, мне нужен огромный газовый котел». Мощность котла измеряется в кВт (киловатт). В основном это способ измерения объема тепла от котла.

Потребность в горячей воде

Одним из факторов, определяющих мощность газового котла для ГВС, является давление в системе. Если у вас старая система отопления и вы хотите перейти на использование газового котла, убедитесь, что размер котла соответствует напряжению и давлению системы. Например, если у вас есть бак и 2 ванные комнаты, с правильной системой вы можете одновременно пользоваться всеми кранами. Если вы хотите убрать бак и установить комбинированный котел, вы, скорее всего столкнетесь с проблемой, поскольку оба крана превышают расход, предусмотренный системой и возможностями котла.

Определить мощность газового котла для горячего водоснабжения довольно сложно. Важно понимать, что минимально требуется 24 КВт мощности котла для того, чтобы вырабатывать нужное количество горячей воды. Это 12-14 литров.