Как рассчитать мощность котла отопления

Для того, чтобы сделать свой дом тёплым, а финансовые расходы соответствовали потребностям, необходимо правильно подобрать отопительное оборудование.

Загородные дома в большинстве случаев оборудуются автономной системой отопления и горячего водоснабжения. От того, правильно ли подобран котёл по мощности, зависит комфорт проживания в доме. Это также влияет на амортизацию котельного оборудования, длительность его эксплуатации и расход топлива, то есть ежемесячные траты на эксплуатацию коттеджа.

Зачем рассчитывать, если можно взять самый мощный?
Какие параметры влияют на выбор котла
Упрощённая схема расчёта мощности котла
Посчитаем на конкретных примерах
Тип котла и расчёт мощности

Автономное отопление дома — сложная система, требующая детального расчёта. Одна из важных переменных — мощность котла отопления. Эта статья о том, как правильно её рассчитать, на какие параметры стоит обратить внимание и зачем вообще это делать — рассчитывать мощность котла. Вот с вопроса «зачем» и начнём.

Если вы не привыкли считать свои деньги, и их у вас куры не клюют, то тогда смело можете не читать дальше и отправиться выбирать самый мощный котёл из имеющихся в продаже. Но не забывайте: куры, говорят, очень смешливые птицы, как бы не получилось им на смех!

Если мощность котла превышает потребности, то, конечно, свою функцию отопления здания и приготовления горячей воды он выполнять будет. Но, во-первых, стоимость котельного оборудования зависит от мощности. Поэтому, совершая покупку без предварительных расчётов, вы заведомо зря потратите больше денег.

Во-вторых, излишняя мощность, превышающая потребности восполнения тепловых потерь здания, приводит к повышенной нагрузке на всю гидравлическую систему. Излишняя нагрузка ведёт к несбалансированной работе системы, сбоям в автоматике и в конечном итоге — к быстрому выходу оборудования из строя.

Частично с этой проблемой можно справиться, если котёл оборудован многоступенчатой модуляционной горелкой, когда сила горения пламени регулируется в зависимости от запрашиваемой мощности. Другой вариант — установка гидравлической стрелки в системе, возможно, в дополнение к многоступенчатой горелке.

Но так вопрос решается только отчасти: если разница между необходимой и вырабатываемой мощностью значительна, то модуляционная горелка не будет срабатывать в многоступенчатом режиме. Следовательно, работа котла будет импульсной, как и у оборудования с одноступенчатой горелкой.

В-третьих, горелка мощного котла, нагрев теплоноситель, слишком быстро отключается, топливо не успевает полностью прогореть, а дымоход прогреться. В результате получим повышенное осаждение сажи в дымоходе и на теплообменнике (необходимость частой чистки), а также образование излишнего конденсата. И всё те же возможные сбои в работе системы отопления.

Кроме финансового вопроса и вида доступного топлива, основной параметр при выборе отопительного котла — это его мощность. То есть какое количество тепла он вырабатывает, и хватит ли этого тепла для отопления дома и подготовки горячей воды, если ГВС (горячее водоснабжение) тоже возлагается на этот котёл.

Что же влияет на способность отопительного оборудования обогревать дом?

Самый главный параметр, от которого зависит, будет ли в доме комфортная температура, это теплопотери здания. Каким бы котёл ни был мощным и имеющим высокий КПД, если дом не утеплён, то комфорта в нём не жди.

Теплопотери — это тепло, которое теряется, «просачиваясь» через систему вентиляции и ограждающие конструкции: стены, крышу, фундамент, окна и двери.

Больше всего тепла утекает через крышу и систему вентиляции, включая дымоходы: примерно по 25-30%. Через наружные стены и окна теряется 10-15%, примыкание фундамента к грунту уносит тоже около 15%, на пол первого этажа и неотапливаемый подвал приходится ещё 10-15%. Поэтому задача утепления строения тесно связана с выбором отопительного оборудования: лучше утеплите — меньшей мощности потребуется котёл.

Расчёт теплопотерь сложен. В вычислениях используются значения толщин ограждающих конструкций с учётом всех применённых материалов, разница между наружной и внутренней температурой, климатические параметры региона строительства, сила и направление преобладающих ветров, инсоляция и ещё много других критериев.

Полученное значение теплопотерь в киловаттах и есть то количество теплоты, которое должен выработать котёл — его мощность. В идеальном случае потери тепла дома должны полностью компенсироваться теплом, вырабатываемым отопительным оборудованием.

Второй по значимости параметр — это площадь дома. Даже неспециалисту понятно, что для отопления маленького дачного домика и просторного коттеджа требуется оборудование разной мощности. Но кроме площади важен и объём воздуха в помещениях: если высота потолков в комнатах значительно больше стандартных 2700 мм, то и отопительный прибор понадобится более внушительный.

Помимо размеров помещения, важно учитывать площадь остекления. Если в доме большие панорамные окна, это тоже нужно иметь в виду при выборе котла. Имеет значение и то, какие конечные отопительные приборы будут использоваться, например, радиаторы отопления или тёплые полы.

На практике часто используют упрощённую схему теплотехнических расчётов, основанную на площади здания. Если строение имеет стандартное утепление стен и других ограждающих конструкций, то есть у него расчётные теплопотери, то принимается, что для отопления каждых 10 квадратных метров помещения требуется 1 кВт мощности.

Для коррекции расчётов под разные региональные климатические условия используются коэффициенты:

для средней полосы России — 1-1,5;
для северных районов — 1,5-2;
для южных районов — 0,7-0,9.

Кроме региона в упрощённых расчётах можно учесть объём прогреваемого воздуха, то есть высоту потолков. Если в вашем доме потолки выше стандартных 2700 мм, то поправочный коэффициент вычисляется делением фактической высоты потолка на стандартную.

На случай сильных аномальных морозов при расчётах добавляем запас мощности в 10%, а если котёл ещё и горячую воду греет, то добавляем дополнительно 25%.

Чтобы проще понять методику расчётов необходимой мощности котла, рассмотрим конкретный пример. Допустим, мы имеем кирпичный дом со стенами толщиной в два кирпича, расположенный в Калужской области.

Площадь дома — 160 квадратных метров. Высота потолков в комнатах больше стандартной — 3500 мм. И котёл, помимо системы отопления, предполагается ещё использовать и для ГВС.

Итак, приступим к расчётам. Наш дом с кирпичными стенами толщиной 500 мм (в два кирпича). Согласно строительным нормам, эти стены имеют стандартные теплопотери. Предположим, что прочие ограждающие конструкции тоже выполнены с учётом стандартных требований. Делим площадь дома на десять (160/10=16) и получаем, что для отопления требуется котёл мощностью в 16 кВт. Теперь используем все коэффициенты и поправки.

Так как Калужская область — это средняя полоса России, то будем использовать коэффициент 1. Наши потолки выше стандартных, поэтому рассчитаем поправочный коэффициент: 3500/2700=1,29. Округлим до первой цифры после запятой, получаем 1,3. Применяем коэффициенты: 16 кВт*1*1,3=20,8 кВт. Округляем в большую сторону до 21 кВт.

Так как котёл будет, кроме отопления, нагревать и горячую воду, прибавим ещё 25%: 21+5,3=26,3 кВт. На аномальные зимние температуры добавляем ещё 10%: 26,3+2,1=28,4 кВт. Округляем и смотрим, у какой модели котлов значение мощности наиболее совпадает с расчётным.

Чтобы окончательно разобраться, рассмотрим ещё один пример.

Бревенчатый дом в Псковской области. Площадь дома — 72 квадратных метра, высота потолков — 2500 мм. Дом построен из бревна толщиной не менее 220 мм. Для нагрева воды котёл использовать не предполагается.

Если в качестве материала для стен используется не кирпич, то соотносим теплопроводность имеющихся конструкций с аналогичным параметром кирпичной стены толщиной 500 мм. Стены нашего дома соответствуют стандартной теплопроводности кирпичной стены в два кирпича. Бревенчатый дом, учитывая толщину бревна, даже теплее кирпичного (дерево имеет теплопроводность ниже, чем у кирпича). Но так как дом старый, то посчитаем, что с точки зрения теплопотерь, они одинаковы.

Хотя Псковская область и относится к средней полосе, но это всё-таки её север, поэтому будем использовать региональный коэффициент 1,5. Итак, 72/10=7,2 кВт, 7,2*1,5=10,8 кВт.

Так как потолки в доме ниже стандартных, то поправочный коэффициент использовать не будем, как и прибавлять 25% на ГВС. Учтём только возможные сильные морозы: 10% это 1,08 кВт. Значит, нам потребуется приобрести котёл мощностью не ниже 12 кВт.

Приведённая выше упрощённая схема расчётов мощности оправдывает себя в подборе отопительного оборудования только для типовых проектов отдельно стоящих домов. Если ваш дом блокированный, часть таунхауса или это квартира, то расчёты будут другими, ведь соседи сбоку, снизу или сверху уменьшают теплопотери помещений. Также потребуются отдельные теплотехнические расчёты, если дом выстроен по индивидуальному проекту.

Тип котла и вид используемого топлива не влияет на способ расчёта мощности отопительного оборудования и результат. Поэтому часто возникающий вопрос, как рассчитать мощность, например, газового котла, не совсем корректен.

Традиционная кирпичная печь, электрический, твердотопливный, жидкотопливный, газовый котёл, да даже если вам удастся найти бытовой агрегат, работающий на принципе ядерного синтеза — всё равно отопительный прибор должен выдавать требуемую мощность, которая зависит от теплопотерь здания и его площади. Тип оборудования, его технологичность и вид топлива влияют не на мощность, а на КПД, конечную экономичность и комфортность эксплуатации для пользователя.

Подобрав отопительное оборудование правильно, вы сделаете свой дом уютным и тёплым, а свои финансовые расходы — адекватными потребностям.

Источник: econet.ru