Путеводитель по отоплению

Как не просчитаться, рассчитывая мощность газового котла

На стадии проектирования системы газоснабжения дома застройщику (хозяину или наемной компании) необходимо определить мощность газового котла, который будет отапливать помещения здания, и обеспечивать подогрев воды. Информация о том, как рассчитать мощность газового котла, не указывается в технической документации к моделям отопительного и водогрейного оборудования, поэтому каждый проект нужно просчитывать с учетом индивидуальных особенностей постройки.

Кроме этого, нужно учитывать требования, предъявляемые к системе отопления: в каких температурных режимах отопление должно работать. С учетом этих показателей определяется мощность газового котла.

Унифицированный подход

Для типовых конструкций со стандартными размерами и среднестатистической оснасткой, со средними температурами в системе отопления, рассчитать мощность газового котла можно по универсальной формуле, в которую включены несколько параметров:

  • отапливаемая площадь;
  • наличие подогрева воды, кроме отопления;
  • удельная мощность системы отопления для определенной климатической зоны.

Отапливаемая площадь рассчитывается не только по метражу жилых комнат. Для верного расчета следует учесть абсолютно все помещения, в том числе бытовые, подсобные и вспомогательные. Данные об общей площади строения указываются в проекте. Именно эта площадь является исходной при расчете отопления и мощности котла.

Удельная мощность отопительной системы – статистическая единица, позволяющая скорректировать прогноз теплового потребления в зависимости от климата, в котором будет располагаться здание, и для которого рассчитывается мощность котла отопления.

Так, удельная мощность отопления для южных районов определена в пределах от 0,7 до 0,9 кВт, для северных – от 1,5 до 2 кВт, для центральной части – от 1 до 1,5 кВт.

Примерный расчет мощности для разных типов помещений
Табл. 1 Примерный расчет мощности для разных типов помещений

Расчет по формуле мощности котла, работающего только на отопление, выглядит следующим образом:

  • Мощность котла = площадь дома (S в м.кв.) х удельную мощность отопления (кВт)/10.
  • Для 200 метрового дома в пределах Московской области мощность котла по данному расчету отопления должна быть в пределах (200х1,5/10=30) 30 кВт.
  • Если котел используется не только для отопления, а и для подогрева воды, к 30 кВт необходимо добавить еще 25% (7,5 кВт). Расчетная величина в 25% на подогрев воды используется для всех видов газовых котлов, независимо от их мощности.

Изъяны универсального расчета

Несмотря на простоту и ясность универсального расчета мощности газового котла, он может оказать медвежью услугу в тех случаях, когда у здания, для которого необходимо рассчитать отопление, есть конструктивные либо технические особенности.

При определении количества необходимого тепла для поддержания в здании оптимальных температур, отсутствие этих особенностей в общих расчетах котла исказит общую картину:

  • не учтенная повышенная теплопотеря через конструктивные элементы строения или через материалы приведет к тому, что мощности котла, просчитанной по универсальной формуле, не хватит для отопления, из-за быстрого охлаждения здания;
  • отсутствие в расчетах котла поправок на степень теплоизоляции (теплозащиты) строения (особенно это актуально для современных построек, в которых зачастую используются теплосберегающие технологии, чтобы экономить на отоплении) приведет к тому, что будет установлен излишне мощный котел, и это обстоятельство скажется на работоспособности всего оборудования. Котел, который работает только на часть своей мощности, быстро изнашивается и загрязняет дымоходные каналы, при этом качество отопления не улучшается.

Для предотвращения серьезных искажений при проектировании системы отопления расчет мощности газового котла нужно либо заказывать у специалистов, либо проводить самостоятельно, но с использованием дополнительной справочной литературы, в которой дается информация о теплопотерях и теплоизоляционных свойствах материалов и строительных конструкций. Также анализируется расчетное давление газа в котле и зависимость от этих показателей общей продуктивности системы отопления.

Расчет теплопотерь конструкций

Для того чтобы при расчете мощности газового котла и проектировании системы отопления сделать расчет количество тепла, генерируемого отоплением, которое будет уходить наружу через ограждающие конструкции, нужно собрать максимально полную техническую характеристику об элементах здания и об особенностях системы отопления в нём:

  • этажность (площадь чердака и погреба рассчитываются отдельно);
  • количество окон и дверей и их площадь;
  • материалы, из которых изготовлены все элементы здания. При этом важны все тонкости. Например, окна заполненные аргоном и воздухом имеют разные теплопроводные характеристики;
  • расчет толщины зазоров между элементами конструкций и расчет толщины слоёв материалов;
  • расчет максимальных наружных температур и требуемых внутренних.

Показатели для расчетов теплопотерь указываются в строительных справочниках. Определив расчетные величины, необходимо воспользоваться формулой вычисления значения сопротивления теплопередаче строительных конструкций.

Теплопотеря кирпичной кладки
Рис. 1 Теплопотеря кирпичной кладки

В связи с тем, что очень редко эти конструкции состоят только из одного материала, необходимо сделать этот расчет для комбинированных материалов.

Для наружных стен расчет теплопотерь (за счет теплопередачи ограждающих конструкций) будет выглядеть следующим образом:

  • Потеря тепла (Q огр.) = Коэффициент теплопередачи (К) х площадь поверхности (S) х разность температуры внутреннего и внешнего воздуха х (произведение коэффициента положения ограждения относительно наружного воздуха на коэффициент добавочных теплопотерь);
  • Расчет коэффициент теплового потока, проходящего через ограждения (теплопередачи), производится по формуле К= 1 / Ro (нормативное сопротивление теплопередаче);
  • Нормативное сопротивление теплопередаче (Ro) определяется по справочникам (для стен жилых домов – 2,1, для чердачных перекрытий -2,8, для окон и балконных дверей – 0,3);
  • Коэффициента положения ограждения и коэффициент добавочных теплопотерь определяется по строительным справочникам.

Определив числовые значения формульных величин нужно рассчитать теплопотерю (проходящий тепловой поток) каждой ограждающей конструкции жилого дома (как внутренних, так и внешних стен).

Расчет теплопотерь комнат

Однако для того чтобы сделать правильный расчет газового котла для дома, мало посчитать только то, насколько ограждающие конструкции будут отдавать тепло наружу.

Также должны быть учтены и другие обстоятельства, влияющие на общую систему отопления: теплопотери комнаты:

  • Определяются площади всех ограждающих комнату поверхностей (стены, пол, потолок, окна);
  • Определяются потери тепла для каждой ограждающей конструкции. Значение этого показателя указывается в Ваттах.
  • Показатели теплопотери всех ограждающих конструкций суммируются, и получается общая теплопотеря.

Рассчитав потери каждой комнаты можно вычислить общую теплопотерю дома.

Примерная схема теплоотдачи дома
Рис. 2 Примерная схема теплоотдачи дома

В зависимости от местности, где будет эксплуатироваться здание, можно подставлять разные температурные значения. Так, при морозе – 30 С, потеря тепла будет самой значительной, но если в данной климатической зоне таких температур не бывает, тогда нет необходимости брать такой крайний показатель.

Теплопотери через вентиляцию

Воздух, который уходит из дома через вытяжку, и приходит в дом через приточную вентиляцию существенно влияет на распределение и расход тепла. По примерным подсчетам через вытяжку уходит около 60% тепла и, соответственно, некоторая часть системы отопления работает на обогрев улицы.

Для регулировки тепла, которое уходит через вытяжку, некоторые застройщики устанавливают рекуператор на вентиляцию с учетом вытяжки. Это устройство служит для передачи тепла из воздуха, который уходит через вытяжку воздуху, который приходит через приточную вентиляцию.

Устройство рекуператора
Рис. 3 Устройство рекуператора

Таким образом, если вытяжка оборудована рекуператором, то теплопотери через неё будут минимальными. Если же рекуператора нет, тогда необходимо будет мощность котла корректировать на 10-15%.

Учет всех показателей

Проделав работу по вычислению и определению всех необходимых коэффициентов и значений для расчета мощности газовых котлов отопления можно приступать к приведению имеющейся информации к единой формуле.

Расчетная мощность котла = теплопотери здания х коэффициент запаса, который устанавливается в пределах 15-20%.

Иногда теплопотери могут рассчитываться не по показателям материалов и конструкций, а с использованием справочного коэффициента рассеивания, в котором кроме теплопроводящих свойств строительных материалов и конструкций учитывается степень теплоизоляции здания. Так, чем лучше утеплен дом (теплоизолирован), тем ниже коэффициент рассеивания.

Расчет теплопотери через коэффициент рассеивания производится путем деления произведения объема помещения (куб.м), разницы внешней и внутренней температур и коэффициента рассеивания на 860.

Использование калькулятора мощности

Некоторые хозяева, перед тем как рассчитать газовый котел самостоятельно, пробуют сделать предварительный расчет на онлайн калькуляторе мощности газового котла.

Такие калькуляторы неплохой инструмент для пилотных расчетов, но брать их за основу при окончательном выборе котла для отопления – рискованно, поскольку часто в этих калькуляторах мощность котла для отопления сильно завышена.

Даже скрупулезное следование всем указаниям онлайн программы не даст расчетчику верной картины, а может ввести в заблуждения, относительно необходимой мощности котла.

Статьи по теме:
Напольный газовый котел BAXIНапольный газовый котел BAXI
Боринские газовые котлыБоринские газовые котлы
Настенные двухконтурные газовые котлы отопленияНастенные двухконтурные газовые котлы отопления