Щоб температура в будинку всю зиму залишалася комфортною, котел опалення - яким би не була його різновид - повинен бути в змозі виробляти стільки тепла, скільки потрібно для заповнення всього комплексу теплових втрат, наявних в будинку. Крім того, він повинен бути в змозі забезпечити додатковий нагрів, необхідний при розширенні приміщення або в разі аномальних холодів. Тому у вдумливих господарів і виникає питання, як розрахувати необхідну потужність котлів для опалення належних їм будинків, як гарантовано забезпечити свої будинки теплом.
Точне визначення величини тепловтрат під силу лише фахівцям
Основним параметром, що впливає на розрахунок продуктивності, є рівень наявних в будинку тепловтрат. До уваги повинні прийматися характеристики будматеріалів, використаних для зведення фундаменту, підлоги, стелі, стін, перекриттів і всіх інших елементів будинкової конструкції. При особливо точних розрахунках, вироблених фахівцями, не забувають навіть про тепло, що виділяється наявної побутовою технікою. Однак настільки висока точність теплотехнічних розрахунків потрібно далеко не завжди.
На практиці застосовуються методики, що дають можливість швидко прикинути необхідну потужність опалювального котла, не залазячи в теплотехнічні нетрі.
Розрахунок, вироблений виходячи з розміру опалювальної площі
Вирішуючи, як розрахувати оптимальну потужність котла, цілком достатньо лише знати площа опалювальних приміщень, що дозволить приблизно оцінити необхідну продуктивність цього агрегату. Так, вважається, що потужність котла в 1 кВт може бути цілком достатньою для обігріву 10 м 2, якщо мова йде про середній смузі нашої країни. Тому можна легко прикинути, що маючи будинок з розміром опалювальної площі в 140 м 2, слід обзавестися котлом потужністю в 16 кВт.
Детально про існуючі нині котлах опалення ви можете, яку ми опублікували кілька раніше.
Зазначена вище цифра є дуже приблизною, оскільки вона не враховує ні конкретну кліматичну зону, ні існуючу в будинку висоту стель. Щоб врахувати ці нюанси, слід застосовувати виведені емпіричним шляхом коефіцієнти, що дозволяють внести відповідні корективи.
коректувальні коефіцієнти
Висота стелі
Названий вище норматив «1кВт на кожні 10м 2» застосуємо стель заввишки до 2,7 м. Якщо ж стелі в ваших кімнатах вище, то слід самому обчислити відповідний коефіцієнт і перерахувати. Для отримання цього поправочного коефіцієнта реальну висоту стель слід розділити на стандартну цифру 2,7 м.
Візьмемо конкретний приклад. Припустимо, висота стель у вашому будинку становить 3 м. Щоб розрахувати поправочний коефіцієнт, виробляємо розподіл 3 м: 2,7 м \u003d 1,11. Результат округляємо відповідно до правил математики і остаточно отримуємо 1,1. Для обігріву вашого житла площею 140 м 2 буде потрібно котел потужністю 140: 10 × 1,1 \u003d 15,4 кВт. Отриманий результат слід округлити в сторону збільшення, з чого ви повинні зробити висновок, що потужність котла повинна бути 16 кВт або більше.
Кліматичні умови
Для врахування кліматичних особливостей завжди користуються вже готовими коефіцієнтами:
- південні регіони - 0,7 ÷ 0,9;
- середня смуга - 1,0 ÷ 1,2;
- Підмосков'ї - 1,2 ÷ 1,5;
- північні регіони - 1,5 ÷ 2,0.
І знову звернемося до конкретного прикладу, використавши результат, отриманий вище для 140-метрового будинку. Якщо ви проживаєте, наприклад, недалеко від Петрозаводська, то має сенс скористатися коефіцієнтом 2,0 і придбати котел потужністю не менше 32 кВт (16 кВт × 2 \u003d 32 кВт). Якщо ж вам пощастило і ваш будинок знаходиться десь недалеко від Краснодара, то котел може мати потужність від 13 кВт (16 кВт × 0,8 \u003d 12,8 ≈ 13 кВт).
Підігрів води
Отже, ми перерахували основні чинники, які обов'язково необхідно враховувати. Однак певна таким чином величина потужності може бути правильною лише за умови використання котла тільки для потреб опалення. Якщо ж на нього буде покладено і підігрів води, то отриманий результат необхідно збільшити приблизно на 20%, додавши до цього певний резерв на пікові морози в зимову пору. Розмір такого резерву приймається рівним 10%. Внесення цих коректив призведе нас до нових результатів:
- Опалення будинку та ГВП в Петрозаводську. Додаємо потужності для підігріву води: 32 кВт + 20% \u003d 38,4 кВт. Вносимо коригування на морозні піки: 38,4 + 10% \u003d 42,24 кВт. Як і належить, округляємо в бік збільшення, що нам дає 43 кВт, тобто цифру, що істотно перевищує початкову.
- Опалення будинку та ГВП в Краснодарі. Додаємо потужності для підігріву води: 13 кВт + 20% \u003d 15,6 кВт. Вносимо коригування на морозні піки: 15,6 кВт + 10% \u003d 17,16 кВт. В результаті округлення отримуємо 18 кВт, що також перевищує спочатку отриману цифру.
Найлегший спосіб розрахунку
Наведені вище розрахунки показують, що облік тільки що названих чинників абсолютно необхідний. Однак існує спосіб, що дозволяє внести необхідні корективи за один прийом.
При необхідності розрахувати потужність опалювального котла для будинку використовується коефіцієнт, що дорівнює 1,5. Цим коефіцієнтом враховується величина тепловтрат через всі елементи будинкової конструкції. Він справедливий в разі нормального утеплення стін, тобто при наявності двухкірпічной кладки або з будматеріалами, що мають аналогічні характеристики.
Опалювальний котел є центральним пристроєм системи обігріву. Для його роботи з максимальною продуктивністю і щоб уникнути перевитрати енергії необхідний точний розрахунок потужності котла опалення. Тепловий генератор, розрахований на належному рівні, зможе зберігати оптимальну функціональність з набагато меншими витратами на його обслуговування.
базовий розрахунок
Потужність опалювального приладу вимагає рівномірного забезпечення тепловою віддачі в мережу. Він покликаний забезпечувати теплом споруди різного розміру, будь це багатоповерховий будинок або заміський будинок.
Для оптимального обігріву одноповерхового котеджу не потрібно купувати зайве потужний котел, який розрахований на опалення 3-4-поверхового будинку.
Основою для розрахунку є площа і габарити будівлі. Як розрахувати потужність котла з урахуванням інших параметрів?
Що впливає на розрахунок
Спосіб розрахунку вказано в будівельних нормах і правилах II-3-79 (СНиП). При цьому необхідно врахувати наступні характеристики:
- Середня територіальна температура в зимовий час;
- рівень теплоізоляції будівлі і якість використовуваних для цього матеріалів;
- торцеве розташування приміщення, наявність вікон, кількість секцій батареї, товщина зовнішніх і внутрішніх стін, висота стелі;
- пропорційне відповідність величини прорізів і несучих конструкцій;
- форма розводки обігрівального контура.
Для найбільш точних розрахунків нерідко враховують наявність побутової апаратури (комп'ютер, телевізор, електрична піч і т.д.) і внутрішнього освітлення, які можуть виробляти тепло. Але це не має практичного сенсу.
Відомості, які необхідно враховувати в обов'язковому порядку
Кожні 10 м² приватного будинку із середньостатистичною теплоізоляцією, стандартними кліматичними умовами регіону та типовим рівнем висоти стель (приблизно 2,5-3 м) зажадають близько 1 кВт для опалення.
До потужності котла опалення, який розрахований на спільне функціонування в системі обігріву і водопостачання, необхідно додати більше 20%.
Малоустойчивое тиск в котлі і теплової магістралі потребують обладнання спеціальним пристроєм з резервної потужністю, що перевищує розрахункові показники приблизно на 15%.
Сила опалювального котла, який підключений до системи обігріву за допомогою теплоносія (гаряча вода), також повинна містити резерв більше 15%.
Кількість можливих втрат теплоенергії в погано ізольованих приміщеннях
Недостатньо якісна теплоізоляція веде до втрати теплоенергії в наступних обсягах:
- погано ізольовані стіни будуть пропускати до 35% теплоенергії;
- регулярна вентиляція приміщення веде до втрат до 15% тепла (тимчасове провітрювання практично ніяким чином не впливає на втрати);
- недостатньо закупорені щілини в вікнах пропускають до 10% теплової енергії;
- неутеплені покрівля буде витягати 25%.
Найпростіша формула підрахунку необхідної теплоенергії для опалення
Для приблизного підрахунку існує елементарна формула: W \u003d S × Wуд, де
W - це потужність агрегату;
S - величина площі будівлі в м², з урахуванням всіх приміщень під обігрів;
Wуд - стандартний показник питомої потужності, який застосовується при підрахунку в конкретному кліматичному регіоні.
Стандартне значення питомої потужності базується на досвіді використання різноманітних опалювальних систем.
Середньостатистична інформація з'ясовується у співробітника житлово-комунального в вашому регіоні. Після цього помножте це значення на сумарну площу будови, і ви отримаєте середній показник необхідної потужності котла.
Прімeр розрахунку
Газ - найпоширеніший вид палива. Як розрахувати потужність газового котла? Розглянемо приклад розрахунку для будови площею в 150 квадратних метрів, що приблизно розташоване в Красноярському краї. Підрахунок зроблений для системи опалення з природною циркуляцією без постійного тиску від насоса. Питома потужність в даному регіоні становить 0,90 кВт / м².
150 м² / 10 м² \u003d 15 - це проміжний коефіцієнт підрахунку, в якому мається на увазі, що на окремі 10 м² площі опалювального приміщення потрібно 1 кВт теплової потужності агрегату.
15 × 0,90 кВт / м² \u003d 13,5 кВт.
В результаті отримано середнє значення теплової енергії, що вимагається конкретному будовою з середньостатистичними теплоізоляційними і кліматичними показниками.
Якщо враховувати використання гарячої води для ванної кімнати та кухні, необхідно буде додати не менш 20% до потужності: 13,5 + 13,5 × 0,2 \u003d 16,2 кВт.
Варто звернути увагу на те, що тиск в котлі і теплової магістралі може бути малостійким, для цього необхідно додати ще 15% до потужності: 16,2 + 13,5 × 0,15 \u003d 18,225 кВт.
З огляду на те, що певну витік теплової енергії не уникнути, необхідно округлити отриманий результат в більшу сторону. Виходить, що для забезпечення обігріву конкретного будови за допомогою опалювального агрегату на газовому паливі потрібно котел з мінімальною потужністю 19 кВт.
Обчислення потужності для агрегатів на газовому паливі найчастіше виконуються в період планування будівлі. Причиною цього є початкове закладення в проект розташування опалювальних приладів, прорізів для повітрообміну, димоходу, а також окремого приміщення під огрівальну установку.
Якщо вам необхідно продумати опалення в уже існуючому будову, яке не має необхідних умов щодо розміщення агрегату на газовому паливі, потрібно встановити альтернативну систему опалення. На її роль добре підійде електрична установка, підрахунок потужності якої проводиться за аналогічними розрахунками.
Крім вищевказаних розрахунків, обчислення теплової потужності котла може призвести спеціально створений для цього калькулятор. Він такі параметри, як сумарна площа приміщення, його висота, тип вікон і т.д. Щоб дізнатися теплову потужність, необхідно внести в програму необхідні показники, попередньо з'ясувавши їх точне значення.
Обчислення необхідної потужності для обігріву приватного будинку - не така вже й складне завдання, тим більше, якщо використовувати програму калькулятор. З нею може впоратися будь-який, який бажає заощадити кошти і забезпечити оптимальне опалення без зайвих витрат теплової енергії.
Ефективність роботи котла опалення залежить від його потужності в співвідношенні до площі, яку він повинен обігріти. Тому, придбання цього приладу має відбуватися тільки після ретельного обчислення всіх його параметрів, а також реальної оцінки умов, в яких він буде експлуатуватися. Якщо ці знехтувати, гроші, витрачені на покупку устаткування, можуть бути викинуті на вітер - його потужності не буде вистачати на обігрів будинку або, якщо вона зайва, доведеться регулярно переплачувати солідні суми за енергоносії.
Що потрібно враховувати при розрахунку?
- Перше з чого потрібно почати розрахунок - це приміщення будинку. Врахувати потрібно все їх характеристики, включаючи обсяг і площа, матеріали з якого зведено будівлю і ступінь його утеплення.
- Крім цього, потрібно прорахувати джерела холоду, якими є елементи будинку, і без яких він не може обійтися - двері і вікна, підлогу, стіни і дах, вентиляційна система.
- Всі ці елементи конструкції або технічного оснащення по-різному стримують тепло в приміщеннях, але кожен з них дає певний відсоток тепловтрат, в залежності матеріалу свого виготовлення.
- Важливу роль в розрахунках відіграє і різниця температур повітря в кімнатах житла і на вулиці - чим нижче вона на зовні будівлі, тим швидше остигає будинок.
- Враховується і середня зимова температура в регіоні, де розташована будівля.
- Якщо котел буде призначений не тільки для опалення, але і для нагріву води - цей фактор також потрібно врахувати при розрахунках.
Озброївшись подібними показниками, можна зробити розрахунок і визначити потужність опалювального котла різними способами.
методи розрахунків
- Точний комп'ютерний розрахунок тепловтрат може провести фахівець-проектувальник при складанні проекту будинку.
- Якщо таких розрахунків по проекту не проводилося, то їх можна виконати і самостійно, якщо це стосується приватного будинку, що має невелику площу. При цьому доведеться відповісти на деякі питання:
- з якого матеріалу зведені стіни, і яку товщину вони мають;
- Який загальний обсяг кубатури будинку;
- наявність утеплювача і його товщина;
- кількість вікон, їх розміри, матеріали з яких вони виготовлені. Якщо це склопакети, то, кількість камер в них.
Ці питання представлені в спеціальній анкеті, яку можна знайти в інтернеті на спеціалізованому сайті. У ній знаходяться декілька відповідей на кожне поставлене питання, в залежності від вибору яких і буде зроблено розрахунок потужності опалювального апарату для конкретного будинку.
- Приблизно встановлений коефіцієнт, що визначає тепловтрати для центральних російських регіонів, виглядає так:
- для будови, що не має теплоізоляції - 130- 200 Вт / м²;
- для будинку 80- 90-х років, що має теплоізоляцію - 85- 115 Вт / м²;
- для споруди початку XXI століття, з встановленими склопакетами - 55- 75 Вт / м².
Цей коефіцієнт множиться на площу всього будови і виходить число тепловтрат. Однак, не можна сказати, що спираючись на ці цифри можна отримати точні результати, так як вони виробляються без урахування регіону, де розташоване житло, кількості, розміру віконних прорізів і інших чинників, від яких безпосередньо залежать тепловтрати.
- Ще одним способом розрахунку потужності опалювального приладу є обчислення питомої потужності обігріву кожної з кімнат, які підсумовуються, і виходить потрібне значення. Це робиться за формулою, в якій параметри позначаються наступними буквами і цифрами:
- потужність котла - W;
- потужність для обігріву одиниці площі в кв. метрах - W1;
- площа всіх опалювальних кімнат - ΣS.
Сама формула виглядає так: W \u003d ΣSxW1. Щоб застосувати її на практиці, потрібно знати потужність, необхідну для опалення одного м². Вона також визначається, спираючись на деякі чинники:
- середній температурний показник в даній місцевості в холодну пору року;
- розташування приміщення (внутрішня або торцева кімната);
- кількість і розмір вікон;
- передбачувана кількість джерел тепла;
- опір тепловіддачі.
Такий розрахунок досить складний, тому краще, якщо він буде проведений фахівцями. Але потрібно задуматися, чи варто це робити, коли при проектуванні будь-якої споруди вже внесені потрібні показники, які враховують клімат регіону.
Тому можна діяти, використовуючи спрощений метод визначення потужності опалювального приладу.
- У найпростішому методі підрахунку, оцінюється не кожен окремий фактор і кімната, а робиться комплексна оцінка будинку. Для цього розроблена зовсім проста формула 10 м2 \u003d 1к Вт пр і висоті стель від 2,6 до 3,1 м. Тобто на кожні 10 кв. метрів площі потрібно потужність 1кВт, якщо висота стелі не вище, ніж 3 3,1 м.
Наприклад, будинок, площею в 250 кв. метрів, зажадає для якісного опалення котел, який має потужність не менше 25 кВт (250 кв. м : 10 \u003d 25 кВт)
Для кожного регіону розраховано значення коефіцієнта потужності, який враховує клімат в місці розташування житла. Твір його і площі будинку також буде цифрою, яка вказує на потужність котла.
Якщо виходить значення потужності такого номіналу, котлів з яким не виробляють, отже, потрібно придбати опалювальний прилад, Який буде ближче всього до розрахованим значенням.
Користуючись цим методом розрахунку, потрібно знати, що він зручний своєю простотою, але не дає точного результату для будівель, що мають складну архітектуру. Тому, якщо потрібно зробити розрахунок для таких будівель, краще буде довірити цю роботу фахівцям.
Як поєднати потужність з витратою палива?
Щоб слідувати принципам економії, потрібно врахувати ще деякі моменти при експлуатації котла.
- У холодну пору в будинку необхідно підтримувати температуру 20 22 градуса, вона оптимально комфортна для людського організму. Але з огляду на те, що протягом зими температура змінюється, а самі морозні дні бувають тільки кілька разів за опалювальний сезон, то можна зігріти будинок, використовуючи котел, який має потужність наполовину нижче вийшла при розрахунках.
Для нормального функціонування котла довгі роки, Краще, якщо він буде працювати з номінальною, а не з піковою потужністю. але за опалювальний період потреба в підтримці високої температури в будинку іноді відпадає. Щоб вийти з цього становища використовують змішувальні клапани.
Вони потрібні для того, щоб можна було регулювати температуру теплоносія в батареях. Для цього застосовують системи гідравліки з термогідравлічних розподільниками або з чотирьохходові клапанами. Якщо вони встановлені в системі опалення, температуру можна змінити регулятором, залишаючи потужність котла постійною.
Після проведення таких модернізацій, котел навіть маленької потужності буде працювати в оптимальному режимі, достатньому для якісного обігріву всіх приміщень. Це рішення досить дороге, але воно допоможе заощадити на витраті палива.
- Інший випадок, коли котел має перевищену для даного приміщення потужність, і зовсім не хочеться переплачувати за надмірне паливо, яке повинне забезпечувати його роботу. Щоб уникнути цих неприємних витрат, можна встановити буферний бак (бак-акумулятор), який повністю заповнюється водою.
Це доповнення буде до місця, якщо для опалення використовують котли на твердому паливі - прилад буде працювати на повну потужність, навіть якщо потрібно тільки короткочасне тепло.
Коли на вулиці підвищується температура, а котел відключати ще рано, клапан-автомат починає обмежувати надходження підігрітої води в батареї. Він направляє її в теплообмінник буферного бака, і там вона буде нагрівати воду, яка вже знаходиться в баку. Обсяг бака повинен становити 10: 1 по відношенню до площі будинку, наприклад, на 50 квадратних метрів площі, знадобиться бак об'ємом в 500 літрів.
Ця вода, нагрівшись, починає функціонувати після охолодження води в контурі - вона починає надходити в радіатори, і система продовжить опалювати приміщення ще деякий час.
Відео-лекція фахівця: більш детально про розрахунки котла опалення
Вибравши спосіб розрахунку потужності котла, додатково можна отримати консультацію у фахівців, щоб купувати прилад вже напевно. Спираючись на отримані дані при розрахунках, можна заощадити кошти при покупці опалювального котла і при його експлуатації.