Простой способ расчитать точно мощность котла для дома

Организация автономной системы отопления в частном доме требует покупки котла, работающего на жидком, твердом топливе, газу либо электричестве. Независимо от теплоносителя, доступного в регионе, этот прибор обязан иметь достаточную мощность для обеспечения комфортной температуры в зимний период. Если она недостаточна, значит, в доме будет тепло, избыточна, увеличится расход теплоносителя, денежных затрат.

Основная цифра — теплопотери

Первостепенное значение при точном расчете мощности котла имеют теплопотери — количество тепла, теряемого (уходящего) через стены, окна, пол, потолок: Эти «проблемные» зоны нуждаются в утеплении. Это позволяет снизить потери тепла. Чем лучше проведено данное мероприятие, тем меньшей мощности нужен котел.

Теплопотери определяются по формуле Q=k*S(t1-t2), где k — коэффициент теплопотерь, зависимый от материала (для окон указывается в документации), для остальных оснований берется из табличных данных, S — площадь, t1 — температура внутри помещения (принимается за 20 градусов) и t2 — самая низкая наружная, зависящая от региона.

Отдельно вычисляют потери тепла каждой поверхности. Полученные значения складывают. Результатом становится общий показатель всего здания, который измеряется в киловаттах — величине, используемой и для мощности тепловых генераторов. Мощность оборудования подбирается с запасом от 10 до 15% от теплопотерь (особенно актуально для твердотопливных котлов). Если есть гидромассажная ванная, бассейн — искусственные водоемы, то есть воду подогревают с помощью котла, а также вентиляционные системы, они должны учитываться.

Основная формула для расчета котла

Искомая мощность котла может быть рассчитана по простой формуле W=S*Wуд/10, где S — общая жилая и бытовая площадь помещений, Wуд — удельный показатель мощности, необходимый для отопления 10 квадратных метров с корректировкой на климатический пояс:

• средняя полоса (эталонная) — 1,0-1,1;
• южные регионы — от 0,7 до 0,9;
• северные области — 1,5-2,0.

Для Москвы и области он равен от 1,2 до 1,5.

Если площадь кирпичного дома составляет 100 кв. м. с потолками от 2,5 до 2,7 м, удельная мощность принимается за 1,0. Расчет равен площади умноженной на единицу. Получается 100. Это значение делится на 10, что дает результат 10 кВт. Такой же дом, находящийся на севере, потребует котла 15-20 киловатт.

Расчет мощности котла с учетом дополнительных параметров

Чтобы получить максимально точный расчет, необходимо учесть несколько моментов:

• Высота потолка. Среднестатистическое значение составляет 2,6 метров. Если он гораздо выше, значит вычисляют среднее значением. Оно рассчитывается путем деления имеющейся высота на 2,6, значит, коэффициент составляет 1,23, но полученную цифру округляют до 1,3. С поправкой на данный показатель мощность равна 10 кВт*1,3=13 киловатт.
• Теплопотери. На плохо утепленные стены приходится 35, окна — от 10, холодный пол — 15, кровлю — 25 процентов. Обычно лишь некоторые зоны «проблемные». Неутепленными остаются какие-то области. Даже одна из перечисленных зон обязательно должна приниматься во внимание.

Коэффициент (k) имеет следующие параметры:

• 1 — дома из пеноблока, кирпича, дерева;
• 1,5 — домостроения, стены которого не были утеплены должным образом;
• 1,8 — жилых частные зданий, в которых не было проведено утепление кровли, стен;
• 0,6 — современные хорошо утепленных дома, коттеджи.

В приведенном примере с поправкой на высоту рассматривается новое частное строение с хорошей теплоизоляцией. Это означает, что мощность равна 7,8 (13*0,6). Если утепление стен не проводилось, значит, требуется котел с мощностью 13*1,5=19,5 кВт. К полученному значению прибавляют запас примерно в 15%-20%.

Приблизительный подбор

Не всегда есть смысл пользоваться сложными расчетами. Для дома со средними показателями высоты потолка, построенные в средней полосе, хорошо утеплённые мощность котла может подсчитываться по формуле 100=1 кв. м. Это означает, что достаточно просто умножить имеющуюся отапливаемую площадь на 100. В данном варианте не учитывают подогрева воды.

Большинство консультантов в магазине пользуются данной формулой, а затем прибавляют запас. Результаты всегда округляют в большую сторону, но не по принципу с цифры 5 после запятой. Если получается значение типа «20,3», вам сразу предложат котел 24 КВт.

Если мощность котла будет чрезмерной?

Недостаток тепплопроизводительности не позволяет обеспечить требуемый уровень температуры даже в условиях бесперебойной работы. Переизбыток нестрашен котлам с автоматикой. Это все современные электрические и газовые котлы. Оптимальным показателем считаются дополнительные 20-25%.

«Запас» мощности может вызвать следующие проблемы:

• КПД снижается, расход топлива возрастает. Это особенно актуально для одно- и двухступенчатых горелок, которые не могут плавно корректировать производительность.
• Частое включение/выключение котла (тактование) приводит к нарушению нормального функционирования, уменьшает продолжительность службы горелки.
• Большие вес и габариты по сравнению с маломощной модель оборудования, что повышает требования к монтажу.

Дороговизна — еще один весомый аргумент в пользу отказа от покупки чрезмерно мощного оборудования. Придется платить больше за устройство, часть производительности которого не будет использована.

Яркие примеры избытка мощности разбираются в данном видео:

Когда переизбыток теплоизводительности уместен?

Котел с «запасом» мощности уместен при задействовании буферной емкости (теплоаккумулятор). Он представляет собой накопительный резервуар (бак) определенного объема. Назначение емкости — накапливать образуемые излишки тепловой мощности, которая будет использоваться на отопление, подогрев воды для обеспечения ГВС.

Теплоаккумулятор становится прекрасным решением для частных домов при недостаточной производительности контура горячего водоснабжения. Бак станет оптимальным решением для твердотопливных котлов, работающих циклично, когда сгорающее топливо отдает максимальное количество тепла, быстро остывая после прогорания.

Накопительный резервуар оптимально использовать с электрическим котлом. Он нагревает бак во время действия сниженного тарифа ночью, а днем отдает собранное тепло, распределяя его по системе. Это позволяет поддерживать оптимальный уровень температуры без подключения котла.

Подведение итогов

Чтобы произвести вычисление мощности теплового генератора, необходимо сделать четыре простых шага:

• Разделяют общую площадь на показатель 10. Данный метод применяют тогда, когда учитывают только средние показатели.
• Полученный в первом шаге результат умножают на коэффициент климатической зоны.
• Вычисляют среднее отклонение высоты потолка, если параметр выше 2,6 м. Мощность котла умножается на получаемую цифру.
• Умножают на коэффициент тепловой потери и получают максимально точное значение.

Если разобраться во всех нюансах, приобрести котел, который будет поддерживать комфортный микроклимат, будет достаточно просто.

Расчет мощности котла – обеспечиваем максимальную эффективность отдачи тепла

Котел для автономного отопления зачастую выбирается по принципу как у соседа. А между тем это важнейший прибор, от которого зависит комфорт в доме. Здесь важно правильно выбрать мощность, так как ни ее излишек, ни тем более недостача пользы не принесут.

1 Теплоотдача котла – зачем нужны расчеты

Система отопления должна полностью восполнить все теплопотери в доме, для чего и проводится расчет мощности котла. Здание постоянно выделяет тепло наружу. Теплопотери в доме бывают различными и зависят от материала контруктивных частей, их утепления. Это влияет на расчетные показатели теплового генератора. Если подходить к расчетам максимально серьезно, следует заказать их у специалистов, по результатам подбирается котел и рассчитываются все параметры.

Самому рассчитать теплопотери не очень сложно, но требуется учитывать множество данных о доме и его составляющих, их состоянии. Более легким способом является применение специального прибора для определения тепловых утечек – тепловизора. На экране небольшого прибора отображаются не расчетные, а фактические потори. Он наглядно показывает места утечек, и можно принять меры для их устранения.

А может, никакие расчеты не нужны, просто взять мощный котел и дом теплом обеспечен. Не все так просто. В доме действительно будет тепло, комфортно, пока не придет пора кое о чем задуматься. У соседа такой же дом, в доме тепло, а за газ он платит намного меньше. Почему? Он рассчитал необходимую производительность котла, она у него на треть меньше. Приходит понимание – совершена ошибка: покупать котел без расчета мощности не следует. Потрачены лишние деньги, часть топлива расходуется впустую и, что кажется странным, недогруженный агрегат быстрее изнашивается.

Слишком мощный котел можно догрузить для нормальной работы, например, задействовав для нагрева воды или подключить ранее не отапливаемое помещение.

Система отопления

Котел с недостаточной мощностью не обогреет дом, будет постоянно работать с перегрузкой, что приведет к преждевременному выходу из строя. Да и топливо он будет не просто потреблять, а жрать, и все равно хорошего тепла в доме не будет. Выход один – установить другой котел. Деньги ушли на ветер – покупка нового котла, демонтаж старого, установка другого – все не бесплатно. А если учесть еще моральные страдания из-за совершеной ошибки, возможно, отопительный сезон, пережитый в холодном доме? Вывод однозначный – покупать котел без предварительных расчетов нельзя.

2 Рассчитываем мощность по площади – основная формула

Наиболее простой способ расчета необходимой мощности прибора теплогенерации – по площади дома. При анализе расчетов, проведенных на протяжении многих лет, была выявлена закономерность: 10 м 2 площади можно отопить должным образом, используя 1 киловатт теплоэнергии. Это правило справедливо для зданий со стандартными характеристиками: потолок высотой 2,5–2,7 м, утепление среднее.

Если жилье вписывается в эти параметры, измеряем его общую площадь и приблизительно определяем мощность теплового генератора. Результаты расчетов всегда округляем в сторону увеличения и немного увеличиваем, чтобы иметь в запасе некоторую мощность. Используем очень простую формулу:

• здесь W – это искомая мощность теплового котла;
• S – общая отапливаемая площадь дома с учетом всех жилых и бытовых помещений;
• W_уд – удельная мощность, необходимая для отопления 10 квадратных метров, корректируется для каждого климатического пояса.

Способ расчета необходимой мощности прибора теплогенерации

Для наглядности и большей ясности рассчитаем мощность теплогенератора для кирпичного дома. Он имеет размеры 10×12 м, умножаем и получаем S – общую площадь, равную 120 м 2 . Удельную мощность – W_уд принимаем за 1,0. Производим расчеты по формуле: площадь 120 м 2 умножаем на удельную мощность 1,0 и получаем 120, делим на 10 – в результате 12 киловатт. Именно котел отопления мощностью 12 киловатт подойдет для дома со средними параметрами. Это исходные данные, которые будем корректировать в ходе дальнейших расчетов.

На рынке очень много агрегатов с подобными характеристиками, например, твердотопливные котлы из линейки «Куппер Эксперт» от компании Теплодар, мощность которых варьируется от 15 до 45 киловатт. Более подобно ознакомиться с остальными характеристиками и узнать цену можно на официальном сайте производителя https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/.

3 Корректируем расчеты – дополнительные моменты

На практике жилье со средними показателями встречается не так уж часто, поэтому при расчетах системы учитываются дополнительные параметры. Об одном определяющем факторе – климатической зоне, регионе, где будет использоваться котел, речь уже шла. Приведем значения коэффициента W_уд для всех местностей:

• средняя полоса служит эталоном, удельная мощность составляет 1–1,1;
• Москва и Подмосковье – результат умножаем на 1,2–1,5;
• для южных регионов – от 0,7 до 0,9;
• для северных областей она поднимается до 1,5–2,0.

В каждой зоне наблюдаем определенный разброс значений. Поступаем просто – чем южнее местность в климатической зоне, тем ниже коэффициент; чем севернее, тем выше.

Приведем пример корректировки по регионам. Предположим, что дом, для которого рассчеты проводились раньше, расположен в Сибири с морозами до 35°. Берем W_уд равное 1,8. Тогда полученное число 12 умножаем на 1,8, получаем 21,6. Закругляем в сторону большего значения, выходит 22 киловатта. Разница с первоначальным результатом почти вдвое, а ведь учитывалась всего одна поправка. Так что корректировать расчеты необходимо.

Кроме климатических условий регионов, для точных расчетов учитываются и другие поправки: высота потолка и теплопотери здания. Среднестатистическое значение высоты потолков – 2,6 м. Если высота значительно отличается, высчитываем значение коэффициента – фактическую высоту делим на среднюю. Предположим, высота потолка в здании из ранее рассматриваемого примера 3,2 м. Считаем: 3,2/2,6=1,23, округляем, выходит 1,3. Выходит, для обогрева дома в Сибири площадью 120 м 2 с потолками 3,2 м требуется котел 22 кВт×1,3=28,6, т.е. 29 киловатт.

Также очень важно для правильных расчетов принимать во внимание теплопотери здания. Тепло теряется в любом доме, независимо от его конструкции и вида топлива. Через слабо утепленные стены может уйти 35% теплого воздуха, через окна – 10% и больше. Неутепленный пол заберет 15%, а крыша – все 25%. Даже один из этих факторов, если он присутствует, следует принимать во внимание. Используют специальное значение, на которое умножают полученную мощность. Он имеет такие показатели:

• для кирпичного, деревянного или дома из пеноблоков, которому более 15 лет, с хорошим утеплением, К=1;
• для других домов с неутепленными стенами К=1,5;
• если у дома, кроме неутепленных стен, не утеплена крыша К=1,8;
• для современного утепленного дома К=0,6.

Вернемся к нашему примеру для расчетов – дому в Сибири, для которого по нашим расчетам понадобится нагревательное устройство мощностью 29 киловатт. Предположим, что это современный дом с утеплением, тогда К= 0,6. Подсчитываем: 29×0,6=17,4. Добавляем 15–20%, чтобы иметь запас на случай экстремальных морозов.

Итак, мы рассчитали требуемую мощность теплогенератора, используя следующий алгоритм:

1. Узнаем общую площадь отапливаемого помещения и делим на 10. Число удельной мощности при этом игнорируется, нам нужны средние исходные данные.
2. Учитываем климатическую зону, где находится дом. Ранее полученный результат умножаем на коэффициентый показатель региона.
3. Если высота потолка отличается от 2,6 м, учитываем и это. Узнаем коэффициентное число, поделив фактическую высоту на стандартную. Мощность котла, полученную с учетом климатической зоны, умножаем на это число.
4. Делаем поправку на теплопотери. Предыдущий результат умножаем на коэффициентный показатель теплопотерь.

Размещение котлов для отопления в доме

Выше речь шла исключительно о котлах, которые используются исключительно для отопления. Если прибор используется для нагрева воды, рассчетную мощность следует увеличить на 25%. Обращаем внимание, что резерв для подогрева рассчитывается после коррекции с учетом климатических условий. Полученный после всех расчетов результат довольно точный, его можно использовать для выбора любого котла: газового , на жидком топливе, твердотопливного, электрического.

4 Ориентируемся на объем жилья – используем нормативы СниП

Рассчитывая отопительное оборудование для квартир, можно ориентироваться на нормы СНиП. Строительные нормы и правила определяют, сколько тепловой энергии понадобится, чтобы нагреть 1 м 3 воздуха в зданиях типовой постройки. Такой способ называют расчетом по объему. В СНиП приводятся такие нормы расхода тепловой энергии: для панельного дома – 41 Вт, для кирпичного – 34 Вт. Расчет простой: объем квартиры умножаем на норму расхода теплоэнергии.

Система отопления

Приводим пример. Квартира в кирпичном доме площадью 96 кв.м., высота потолков – 2,7 м. Узнаем объем – 96×2,7=259,2 м 3 . Умножаем на норму – 259,2×34=8812,8 Вт. Переводим в киловатты, получаем 8,8. Для панельного дома расчеты проводим аналогично – 259,2×41=10672,2 Вт или 10,6 киловатт. В теплотехнике округление проводят в большую сторону, но, если принять во внимание энергосберегающие пакеты на окнах, то можно округлить и в меньшую.

Полученные данные о мощности оборудования являются исходными. Для более точного результата понадобится коррекция, но для квартир она осуществляется по другим параметрам. Первым делом учитывается наличие неотапливаемого помещения или его отсутствие:

• если этажом выше или ниже располагается отапливаемая квартира, применяем поправку 0,7;
• если такая квартира не отапливается, ничего не меняем;
• если под квартирой подвал или над ней чердак – поправка равна 0,9.

Учитываем также количество наружных стен в квартире. Если на улицу выходит одна стена, применяем поправку 1,1, две –1,2, три – 1,3. Методику расчета мощности котла по объему можно применить и для частных кирпичных домов.

Итак, рассчитать необходимую мощность отопительного котла можно двумя способами: по общей площади и по объему. В принципе, полученными данными можно пользоваться, если дом среднестатистический, умножив их на 1,5. Но если существуют значительные отклонения от средних параметров в климатической зоне, высоте потолков, утеплении, лучше провести коррекцию данных, потому что первоначальный результат может значительно отличаться от окончательного.