Как рассчитать мощность газового котла для частного дома

Только индивидуальный расчет мощности газового котла для отопления частного дома обеспечит оптимальные затраты на оборудование. Для вычислений понадобятся технические характеристики строения, системы обогрева и другие показатели, от которых зависит расход тепла.

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.

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 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 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.

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.

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.

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.

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.

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.

Как правильно рассчитать мощность газового котла

Здесь вы узнаете:

Грамотный подход к выбору газового котла должен основываться на четких измерениях, которые позволят видеть полную картину теплопотерь частного дома. Покупка агрегата с избыточной мощностью приведет к неоправданно большому расходу газа, а, следовательно, и к ненужным тратам. В то же время, недостаток мощности котла может стать причиной его быстрого выхода из строя, поскольку, чтобы обогреть дом, ему придется все время работать на повышенных оборотах.

Самый простой способ расчета мощности газового котла, которым пользовались достаточно длительное время – это 1 кВт на каждые 10 квадратных метров жилища плюс 15-20%. То есть, из этой простой формулы следует, что для частного дома площадью в 100 м² потребуется котел мощностью около 12 кВт.

Такой подсчет является очень грубым и подходит лишь для домов с хорошей теплоизоляцией и окнами, невысокими потолками и при достаточно мягком климате. Практика показывает, что далеко не все частные дома подходят к этим критериям.

Что влияет на расчетную мощность

Котел должен не только восполнять все тепловые потери конкретного здания или помещения, но и иметь определенный мощностный запас. Почему необходимо брать значение больше расчетного:

• оборудование не должно работать на пределе возможностей — это приводит к преждевременному износу;
• нужно учитывать вероятность аномальных температур;
• для частного дома полезно учесть возможность расширения площади.

Некоторые покупатели не знают, в каких единицах исчисляется главный параметр газового оборудования, определяющий его производительность. Тепловая мощность аппаратов измеряется в киловаттах (кВт). Эта величина всегда указывается в техническом паспорте каждой модели.

Стоит ли приобретать слишком мощный котел

Современное отопительное оборудование оснащено автоматическими системами, которые позволяют регулировать расход газа. Это очень удобно, поскольку избавляет от ненужных расходов. Может показаться, что точный расчет мощности котла отопления не так уж важен, ведь можно просто купить котел с высокими показателями мощности. Но все не так просто.

Правильный подбор отопительного оборудования продлит срок его эксплуатации

Необоснованное превышение тепловой мощности оборудования может привести к:

• повышению расходов на приобретение элементов системы;
• снижению эффективности работы котла;
• сбоям в работе автоматического оборудования;
• быстрому износу комплектующих;
• образованию конденсата в дымоходе и т. п.

Таким образом, нужно стараться «попасть» именно в ту мощность, которая подходит вашему жилищу.

Что такое теплопотери помещения

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

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

На теплопотери дома влияют следующие факторы.

• Расположение дома. Каждый город имеет свои климатические особенности. В расчетах теплопотерь необходимо учитывать критическую отрицательную температуру, характерную для региона, а также среднюю температура и продолжительность отопительного сезона (для точных расчетов с использованием программы).
• Расположения стен относительно сторон света. Известно, что в северной стороне располагается роза ветров, поэтому теплопотери стены, находящейся в этой области, будут наибольшими. В зимнее время с западной, северной и восточной стороны дует с большой силой холодный ветер, поэтому теплопотери этих стен будут выше.
• Площадь отапливаемого помещения. От размеров помещения, площади стен, потолков, окон, дверей зависит количество уходящего тепла.
• Теплотехника строительных конструкций. Любой материал имеет свой коэффициент теплового сопротивления и коэффициент теплоотдачи – способности пропускать через себя определенное количество тепла. Чтобы их узнать, необходимо воспользоваться табличными данными, а также применить определенные формулы. Информацию о составе стен, потолков, полов, их толщине можно найти в техническом плане жилья.
• Оконные и дверные проемы. Размер, модификация двери и стеклопакетов. Чем больше площадь оконных и дверных проемов, тем выше теплопотери. Важно учитывать характеристики установленных дверей и стеклопакетов при расчетах.
• Учет вентиляции. Вентиляция всегда существует в доме независимо от наличия искусственной вытяжки. Через открытые окна происходит проветривание помещения, движение воздуха создается при закрытии и открытии входных дверей, хождении людей из комнаты в комнату, что способствует уходу теплого воздуха из помещения, его циркуляции.

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

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 – 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 – 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.

Расчет мощности котла

Настенный котел с обвязкой

Расчет мощности газового котла упрощенными методами можно произвести как для квартиры или дома, построенного по типовому проекту, так и для частного дома, сооруженного по индивидуальному проекту.

Расчет для типового дома

Для упрощенного расчета мощности котла для типового дома исходят из норматива необходимой удельной тепловой мощности котла Ум = 1 кВт/10 м2, означающего, что для поддержания комфортной температуры в помещении площадью 10 м2 требуется 1 кВт тепловой энергии. В расчете не учитывается объем помещений, так как во всех домах, построенных по типовым проектам, высота помещений не превышает 3 метров.

Формула для подсчета мощности котлоагрегата выглядит следующим образом:

Рм = Ум х П х Кр

• Рм – необходимая расчетная мощность котельного агрегата;
• П – сумма всех площадей отапливаемых помещений;
• Кр – коэффициент, учитывающий климатические особенности регионов.

Так как в России климат в регионах значительно отличается, вводится поправочный коэффициент Кр, величина которого принимается:

• для регионов юга России – 0,9;
• для регионов средней полосы – 1,2;
• для московской области – 1,5;
• для северных регионов – 2,0.

Например, для квартиры или дома общей площадью 120 м2, расположенных в московской области необходимая мощность котла будет равна:

Рм = 120 х 1,5/ 10 = 18 кВт

В примере приведен расчет для котла, используемого только в целях отопления. В случае, когда необходимо рассчитать мощность двухконтурного агрегата, предназначенного, помимо отопления, и для горячего водоснабжения, следует увеличить полученную по формуле мощность примерно на 30 %. В этом случае оптимальная мощность котла будет равна: 18 х 1,3 = 23,4 кВт. Так как мощности котлов, предлагаемых производителями, приводятся в целых цифрах, то следует выбрать агрегат с наиболее близкой к расчетному показателю мощностью – 25 кВт.

Расчет мощности котла для индивидуального дома

Система отопления частного дома

Расчет мощности газового котла для дома, построенного по индивидуальному проекту, более точен, так как учитывает высоту помещений и некоторые другие параметры. Подсчет производится по формуле:

• Рм – необходимая расчетная мощность котельного агрегата;
• Тп – возможные тепловые потери здания;
• Кз – коэффициент запаса, принимаемый в пределах 1,15—1,2.

В свою очередь величина возможных теплопотерь здания рассчитывается по следующей формуле:

Тп = Оз х Рт х Кр

• Оз – общий объем отапливаемых помещений дома;
• Рт – разница температур наружного воздуха и воздуха внутри помещений;
• Кр – коэффициент, учитывающий рассеивание тепловой энергии и зависящий от типа ограждающих конструкций дома, вида заполнения оконных проемов, степени утепления здания.

Величина коэффициента рассеивания принимается для:

• зданий с низкой степенью теплозащиты, стены которых, например, выложены из кирпича без прослойки утеплителя со стандартными деревянными окнами, равным 2,0—2,9;
• для сооружений со средней степенью теплозащиты, двойными стенами с утеплителем, небольшим количеством окон, равным 1,0—1,9;
• для домов с высокой степенью тепловой защиты – утепленными полами, окнами с двойными стеклопакетами, деревянными каркасными, из бруса или оцилиндрованного бревна и т. п., равным 0,6—0,9.

Например, для дома со средней степенью теплозащиты, суммарным объемом отапливаемых помещений 630 м3 (двухэтажный, площадью одного этажа 100 м2, но высота помещений на 1 этаже 3,3 м, на 2 этаже – 3,0 м), разницей температур между наружным воздухом и воздухом в помещениях 45 (рассчитывается как разница между нормативной температурой в жилых помещениях, принимаемой равной 20 градусам, и температурой наиболее холодного периода года по данным СНиП для данного региона, к примеру, 25 градусов мороза) величина теплопотерь будет равна:

Тп = 630 х 45 х 1,0 = 28350 Вт.

Расчетная мощность котла тогда будет:

Рм = 28,35 х 1,2 = 34 кВт

Рассчитываем с учетом всех основных особенностей дома

Подробная формула основывается на площади помещений, однако учитывает все возможные тепловые потери, способ подключения радиаторов, который влияет на КПД системы отопления, а также климатические условия, в которых находится частный дом.

Расчет производится для каждого помещения отдельно, что более правильно. Полученные для каждого помещения значения в дальнейшем можно использовать для подбора мощности радиаторов отопления . Просуммировав необходимую для каждого помещения теплопроизводительность, вы получите значение для всей системы отопления дома, значит – и для котла, который должен обеспечивать ее мощность.

Точная формула для расчета:

Q = 1000 Вт/м2*S*k1*k2*k3…*k10,

• где Q – показатель теплопроизводительности;
• S – общая площадь помещения;
• k1-k10 – коэффициенты, учитывающие теплопотери, климат и особенности установки радиаторов.

Показать значения коэффициентов k1-k10

k1 – к-во внешних стен в помещения (стен, граничащих с улицей):

k2 – ориентация помещения (солнечная или теневая сторона):

• север, северо-восток или восток – k2=1,1;
• юг, юго-запад или запад – k2=1,0.

k3 – коэффициент теплоизоляции стен помещения:

• простые, не утепленные стены – 1,17;
• кладка в 2 кирпича или легкое утепление – 1,0;
• высококачественная расчетная теплоизоляция – 0,85.

k4 – подробный учет климатических условий локации (уличная температура воздуха в самую холодную неделю зимы):

• -35°С и менее – 1,4;
• от -25°С до -34°С – 1,25;
• от -20°С до -24°С – 1,2;
• от -15°С до -19°С – 1,1;
• от -10°С до -14°С – 0,9;
• не холоднее, чем -10°С – 0,7.

k5 – коэффициент, учитывающий высоту потолка:

• до 2,7 м – 1,0;
• 2,8 — 3,0 м – 1,02;
• 3,1 — 3,9 м – 1,08;
• 4 м и более – 1,15.

k6 – коэффициент, учитывающий теплопотери потолка (что находится над потолком):

• холодное, неотапливаемое помещение/чердак – 1,0;
• утепленный чердак/мансарда – 0,9;
• отапливаемое жилое помещение – 0,8.

k7 – учет теплопотерь окон (тип и к-во стеклопакетов):

• обычные (в том числе и деревянные) двойные окна – 1,17;
• окна с двойным стеклопакетом (2 воздушные камеры) – 1,0;
• двойной стеклопакет с аргоновым заполнением или тройной стеклопакет (3 воздушные камеры) – 0,85.

k8 – учет суммарной площади остекления (суммарная площадь окон : площадь помещения):

• менее 0,1 – k8 = 0,8;
• 0,11-0,2 – k8 = 0,9;
• 0,21-0,3 – k8 = 1,0;
• 0,31-0,4 – k8 = 1,05;
• 0,41-0,5 – k8 = 1,15.

k9 – учет способа подключения радиаторов:

• диагональный, где подача сверху, обратка снизу – 1,0;
• односторонний, где подача сверху, обратка снизу – 1,03;
• двухсторонний нижний, где и подача, и обратка снизу – 1,1;
• диагональный, где подача снизу, обратка сверху – 1,2;
• односторонний, где подача снизу, обратка сверху – 1,28;
• односторонний нижний, где и подача, и обратка снизу – 1,28.

k10 – учет расположения батареи и наличия экрана:

• практически не прикрыт подоконником, не прикрыт экраном – 0,9;
• прикрыт подоконником или выступом стены – 1,0;
• прикрыт декоративным кожухом только снаружи – 1,05;
• полностью закрыт экраном – 1,15.

Для большего удобства ниже находится калькулятор, где можно рассчитать те же самые значения быстро выбрав соответствующие исходные данные.

Калькулятор для расчета мощности котла

Тем, кто не любит заниматься подсчётами, пусть даже и не очень сложными, поможет провести расчет котла для отопления дома, специальный калькулятор – бесплатное онлайн приложение.

Интерфейс онлайн калькулятора расчета мощности котла

Как правило, сервис по расчету требует заполнить все поля, что поможет наиболее точно сделать расчеты, включающие мощность прибора и теплоизоляцию дома.

Для получения итогового результата потребуется также ввести общую площадь, которой будет требоваться обогрев.

Далее следует заполнить информацию о типе остекления, уровне теплоизоляции стен, полов и потолков. В качестве дополнительных параметров учитываются также высоту, на которой расположен потолок в помещении, вводят сведения о количестве стен, взаимодействующих с улицей. Учитывают этажность здания, наличие сооружений поверх дома.

После ввода необходимых полей кнопка выполнения расчетов становится «активной» и можно получить расчет кликнув мышью по соответствующей клавише. Для проверки полученной информации можно воспользоваться формулами расчета.

Запас производительности в зависимости от типа котла

Для стандартного одноконтурного котла, вне зависимости от вида используемого топлива, мы всегда рекомендуем закладывать запас мощности 15-25%, в зависимости от температуры в самую холодную декаду и утепленности дома. Однако в некоторых случаях требуется несколько больший запас:

• 20-30% запаса, если котел двухконтурный . Большинство моделей работает по принципу приоритета ГВС, это значит, что в момент активации точки потребления горячей воды котел не греет отопительный контур, для работы на два контура требуется более высокая производительность;
• 20-25% запаса, если в доме организована или планируется приточно-вытяжная вентиляция без рекуперации тепла.

Также часто используется схема с подключением бойлера косвенного нагрева (особенно в связке с твердотопливными котлами). В таком случае излишек мощности может превышать 40-50% (показатель рассчитывается по ситуации). Стоит понимать, что любом из случаев предусмотренный запас не «простаивает», а используется будь то в целях нагрева горячей воды, восполнения более высоких теплопотерь или нагрева буферной емкости.

Высокий белый бак справа от котла – накопительный бойлер косвенного нагрева, постоянно поддерживающий большой объем горячей воды.

Как рассчитать расходы на отопление дома котлом

Для подсчета необходимой производительности оборудования и расходов, нужно понимать, какой климат, площадь, объем жилого помещения, степень утепления и количество тепловых потерь. Применяя для этого турбинные аппараты, необходимо также принимать во внимание число энергии, которое тратится на нагревание воздуха. Для определения производительности и расходов котла, вначале необходимо подсчитать тепловые потери.

Сделать это сложно, поскольку нужно учитывать большое число составляющих, в частности материалы возведения стен с перекрытиями, кровлей и тому подобное. Также следует понимать тип отопительной разводки, наличие теплого пола и бытовой техники, которая выделяет тепло.

Для точного подсчета потерь тепла и расходов на отопление профессионалами используются тепловизоры. Затем они вычисляют необходимый показатель по сложным формулам. Естественно, что рядовой пользователь не будет разбираться в том, какие нюансы тепловой техники. Для них есть доступные методики, которые позволяют быстрым и оптимальным способом делать расчеты оптимальной производительности оборудования.

Самым доступным способом является использование универсальной формулы, где 10 квадратных метров равно 1 киловатту. В соответствии с ценовой политикой региона, стоимость 1 кубометра газа днем стоит около 4 рублей, а ночью 3 рублей. В итоге на отопительный сезон придется потратиться 6300 рублей на 10 квадратных метров.

Узнать количество оптимальной производительности нагревателя можно с помощью удобного калькулятора. Чтобы все правильно посчитать и получить итоговый результат, потребуется введение общей площади обогрева. Далее нужно заполнение информации о том, какой тип остекления, уровень теплоизоляции стен с полом и потолками используется. Из дополнительных параметров учитывают также высоту расположения потолка в помещении, введение сведений о количестве стен, которые взаимодействуют с улицей. Учитывают также тот факт, сколько этажей в здании и имеются ли сооружения поверх него. Только после этого можно узнать актуальные цены на 1 кубометр и все подсчитать.

Обратите внимание! Важно знать, что подсчитанные данные будут примерными, поскольку в случае с двухконтурным котлом, неизвестно, сколько будет потрачено воды и какое точное количество будет необходимо жильцам для принятия душа, мытья рук и посуды и прочих делов.

Кроме того, нужно внимательно изучать технические характеристики представленного оборудования в магазине. Некоторые аппараты расходуют газ неэкономно, затрачивая на свою работу большее количество энергии, чем бы это сделали их аналоги. Чтобы приходили невысокие ежемесячные платежи, этот факт важно учитывать. К примеру, на дополнительные функции идет соответствующая дополнительная энергия.