balnnh.ruМощность отопительного котла: смысл и расчёт
Статья подготовлена при информационной поддержке инженеров компании Теплодар https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/ – отопительные котлы по ценам от производителя.
Главнейшая характеристика, учитываемая при покупке котлов отопления, как газовых, так и электрических или твердотопливных — это их мощность. Поэтому многих потребителей, собирающихся приобрести теплогенератор для системы обогрева помещения, волнует вопрос, как рассчитать мощность котла, исходя из площади помещений и прочих данных. Об этом речь в следующих строках.
Содержание
Параметры расчёта. Что необходимо учитывать
Но для начала разберёмся, что из себя вообще представляет эта столь важная величина, а главное, почему она так важна.
В сущности, описываемая характеристика теплового генератора, работающего на любом виде топлива, показывает его производительность — то есть, какой площади помещение он сможет обогреть вместе с отопительным контуром.
Например, отопительный аппарат с величиной мощности в 3 – 5 кВт способен, как правило, «охватить» теплом однокомнатную или даже двухкомнатную квартиру, а также дом площадью до 50 кв. м. Установка со значением 7 – 10 кВт «потянет» на трёхкомнатное жильё площадью до 100 кв. м.
Иными словами, обычно принимают мощность, равную примерно десятой доле всей отапливаемой площади (в кВт). Но это только в самом общем случае. Для получения конкретного значения нужен расчёт. В вычислениях должны учитываться различные факторы. Перечислим их:
- Общая отапливаемая площадь.
- Регион, где действует рассчитываемое отопление.
- Стены дома, их теплоизоляция.
- Теплопотери крыши.
- Вид топлива котла.
А теперь непосредственно поговорим о расчёте мощности применительно к разным видам котлов: газовым, электрическим и твердотопливным.
Газовые котлы
Исходя из вышесказанного, мощность котельного оборудования для отопления рассчитывается по одной достаточно простой формуле:
N котла = S х N уд. / 10.
Здесь значения величин расшифровываются так:
- N котла — мощность данного конкретного агрегата;
- S — полная сумма площадей всех отапливаемых системой помещений;
- N уд. – удельная величина теплового генератора, требуемая для прогрева 10 кв. м. площади помещения.
Один из главных определяющих факторов для расчёта — это климатическая зона, регион, где используется это оборудование. То есть расчёт мощности твердотопливного котла ведётся со ссылкой на конкретные климатические условия.
Что характерно, если когда-то, во время существования ещё советских норм назначения мощности отопительной установки, считали 1 кВт. всегда равным 10 кв. метрам, то сегодня крайне необходимо производить точный расчёт для реальных условий.
При этом нужно принимать следующие значения N уд.
- N уд. = 1,7 – 1,8 кВт на 10 кв. метров площади — для районов Севера и Сибири.
- N уд. = 1,3 – 1,5 кВт на 10 кв. метров площади — для районов средней полосы.
- N уд. = 0,7 – 0,8 кВт на 10 кв. метров площади — для южных районов.
Для примера сделаем расчёт мощности твердотопливного котла отопления относительно Сибирского региона, где зимние морозы порой достигают -35 градусов по Цельсию. Возьмём N уд. = 1,8 кВт. Тогда для отопления дома общей площадью 100 кв. м. понадобится установка с характеристикой следующей расчётной величины:
N котла = 100 кв. м. х 1,8 / 10 = 18 кВт.
Как видим, примерное отношение количества киловатт к площади как один к десяти здесь не имеет силу.
Важно знать! Если известно, сколько киловатт у конкретной установки на твёрдом топливе, можно посчитать тот объём теплоносителя, иными словами, объём воды, который необходим для наполнения системы. Для этого просто достаточно полученную N теплогенератора умножить на 15.
В нашем случае объём воды в системе отопления равен 18 х 15 = 270 литров.
Однако учёта климатической составляющей для расчёта силовой характеристики теплогенератора в ряде случаев недостаточно. Необходимо помнить, что могут иметь место тепловые потери из-за определённой конструкции помещений. Прежде всего, нужно учитывать, каковы стены жилого помещения. Насколько утеплён дом — этот фактор имеет большое значение. Также важно учитывать строение крыши.
В целом можно воспользоваться специальным коэффициентом, на который нужно умножить полученную по нашей формуле мощность.
Этот коэффициент имеет такие приближённые значения:
- К = 1, если дому более 15 лет, а стены выполнены из кирпича, пеноблоков или дерева, причём стены утеплены;
- К = 1.5, если стены не утеплены;
- К = 1.8, если, кроме неутеплённых стен, у дома плохая крыша, которая пропускает тепло;
- К = 0.6 у современного дома с утеплением.
Предположим, в нашем случае дому 20 лет, он выстроен из кирпича и хорошо утеплён. Тогда мощность, рассчитанная в нашем примере, остаётся прежней:
N котла = 18х1 = 18 кВт.
Если же котёл устанавливается в квартире, то здесь необходимо учесть подобный коэффициент. Но для обычной квартиры, если она не на первом или последнем этаже, К будет равен 0,7. Если же квартира на первом или последнем этаже, то следует принять К = 1,1.
Далее перейдём к рассмотрению случая с другим видом топлива.
Как рассчитать мощность для электрокотлов
Электрические котлы используются для отопления нечасто. Основная причина в том, что электроэнергия сегодня слишком дорога, а максимальная мощность таких установок невысока. К тому же, возможны сбои и долговременные отключения электричества в сети.
Расчёт здесь можно произвести по той же формуле:
N котла = S х N уд. / 10,
после чего следует умножить полученный показатель на необходимые коэффициенты, о них мы уже писали.
Однако есть и другой, более точный в этом случае, метод. Укажем его.
Этот способ основывается на том, что первоначально берётся величина 40 Вт. Данная величина означает, что столько мощности без учёта дополнительных факторов необходимо для прогрева 1 м3. Далее расчёт ведётся так. Поскольку окна и двери являются источниками теплопотерь, то нужно прибавлять на каждое окно 100 Вт, а на дверь — 200 Вт.
На последнем этапе учитывают те же самые коэффициенты, о которых уже упоминалось выше.
Для примера рассчитаем таким способом мощность электрического котла, устанавливаемого в доме 80 м2 с высотой потолков 3 м, с пятью окнами и одной дверью.
N котла = 40х80х3+500+200=10300 Вт, или приближенно 10 кВт.
Если расчёт ведётся для квартиры на третьем этаже, необходимо полученную величину умножить, как уже говорилось, на понижающий коэффициент. Тогда N котла = 10х0.7=7 кВт.
Теперь поговорим о твердотопливных котлах.
Для твердотопливных
Этот вид оборудования, как ясно из названия, отличается использованием для отопления твёрдого топлива. Преимущества таких агрегатов очевидны большей частью в отдалённых посёлках и дачных обществах, где нет газопроводов. В качестве твёрдого топлива используются обычно дрова или пеллеты — прессованная стружка.
Методика расчёта мощности твердотопливных котлов идентична приведённой выше методике, характерной для газовых котлов отопления. Иными словами, расчёт ведётся по формуле:
N котла = S х N уд. / 10.
После расчёта силового показателя по этой формуле, его также умножают на приведённые выше коэффициенты.
Однако в этом случае необходимо учесть тот факт, что у твердотопливного котла низкий КПД. Поэтому после расчёта описанным методом следует прибавить запас мощности примерно 20%. Впрочем, если в системе отопления планируется использовать тепловой аккумулятор в виде ёмкости для накопления теплоносителя, то можно оставить расчётную величину.
Чертеж твердотопливного котла расчетной мощности
Перебор и недобор
Напоследок отметим, что установка котла для отопления без предварительного расчёта его мощности может привести к двум нежелательным ситуациям:
- Мощность котла ниже необходимой для отопления имеющихся помещений.
- Мощность котла больше, чем необходимо для обогрева имеющихся помещений.
В первом случае, помимо того, что дома будет постоянно холодно, сам агрегат может выйти из строя из-за постоянных перегрузок. А расход горючего окажется неоправданно большим. Переустановка котла на новый сопряжена с большими материальными расходами и трудностями при демонтаже, стоит ли говорить о моральных издержках? Вот почему так важно правильно рассчитать мощность агрегата!
Во втором случае не всё так плачевно. Избыточная мощность котла, в основном, просто доставляет неудобство. Во-первых, это ощущение излишне потраченных денег на дорогой агрегат. Во-вторых, как ни странно, слишком мощный агрегат, работающий постоянно вполсилы, снижает свой КПД и быстро изнашивается. К тому же, много топлива будет расходоваться впустую.
Как видим, во втором случае тоже есть существенные минусы. Однако здесь ситуацию можно исправить, если, скажем, добавить котлу функцию обогрева горячего водоснабжения. В любом случае, конечное решение за потребителем.
Итак, мы рассмотрели способы расчёта мощности котла отопления. Указанные рекомендации должны помочь потребителям во время сложного процесса выбора и приобретения отопительного агрегата.
