Расчет котла отопления частного дома

Котел подключен на магистральный газопровод

Разберем алгоритм вычислений, позволяющих с точностью определить расход голубого топлива для агрегата, установленного в доме или квартире с подключением к централизованным сетям газоснабжения.

Расчет расхода газа в формулах

Для более точного расчета мощность газоотопительных агрегатов вычисляют по формуле:

Мощность котла = Q_т * К,

где Q_т — планируемые теплопотери, кВт; К — поправочный коэффициент (от 1,15 до 1,2).

Планируемые теплопотери (в Вт) в свою очередь считают так:

Q_т = S * ∆t * k / R,

где

S — суммарная площадь ограждающих поверхностей, кв. м; ∆t — перепад внутренней/наружной температур, °C; k — коэффициент рассеивания; R — значение теплового сопротивления материала, м2•°C/Вт.

Значение коэффициента рассеивания:

• деревянное строение, металлическая конструкция (3,0 — 4,0);
• кладка в один кирпич, старые окна и кровля (2,0 — 2,9);
• двойная кирпичная кладка, стандартная крыша, двери, окна (1,1 — 1,9);
• стены, крыша, пол с утеплением, двойные стеклопакеты (0,6 — 1,0).

Формула для расчета максимального часового расхода газа на основе полученной мощности:

Объем газа = Q_max / (Qр * ŋ),

где Q_max — мощность оборудования, ккал/час; Q_р — теплотворная способность природного газа (8000 ккал/м3); ŋ — КПД котла.

Для того чтобы определить расход газообразного топлива, нужно просто перемножить данные, часть которых нужно взять из техпаспорта вашего котла, часть из строительных справочников, опубликованных в интернете.

Использование формул на примере

Предположим, что мы имеем здание общей площадью 100 кв м. Высота здания — 5 м, ширина — 10 м, длина — 10 м, двенадцать окон размером 1,5 х 1,4 м. Внутренняя/внешняя температура: 20 °С/-15 °С.

Считаем площадь ограждающих поверхностей:

1. Пол 10 * 10 = 100 кв. м
2. Кровля: 10 * 10 = 100 кв. м
3. Окна: 1,5 * 1,4 * 12 шт. = 25,2 кв. м
4. Стены: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 кв. м За минусом окон: 200 – 25,2 = 174,8 кв. м

Значение теплового сопротивления материалов (формула):

R = d / λ, где d – толщина материала, м λ – коэффициент теплопроводности материала, Вт/.

Рассчитываем R:

1. Для пола (бетонная стяжка 8 см + минвата 150 кг/м3 х 10 см) R (пол) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (м2•°C/Вт)
2. Для кровли (сэндвич-панели из минваты 12 см) R (кровля) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м2•°C/Вт)
3. Для окон (двухкамерный стеклопакет) R (окна) = 0,49 (м2•°C/Вт)
4. Для стен (сэндвич- панели из минваты 12 см) R (стены) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м2•°C/Вт)

Значения коэффициентов теплопроводности для разных материалов были выписаны из справочника.

Заведите привычку регулярно снимать показания счетчика, записывать их и делать сравнительный анализ с учетом интенсивности работы котла, погодных условий и пр. Эксплуатируйте котел на разных режимах, ищите оптимальный вариант нагрузки

Теперь посчитаем тепловые потери.

Q (пол) = 100 м2 * 20 °С * 1/ 2,84 (м2*К)/Вт = 704,2 Вт = 0,8 кВт Q (кровля) = 100 м2 * 35 °С *1 / 3,24 (м2*К)/Вт = 1080,25 Вт = 8,0 кВт Q (окна) = 25,2 м2 * 35 °С * 1/ 0,49 (м2*К)/Вт = 1800 Вт = 6,3 кВт Q (стены) = 174,8 м2 * 35 °С * 1/ 3,24 (м2*К)/Вт = 1888,3 Вт = 5,5 кВт

Теплопотери ограждающих конструкций:

Q (общ) = 704,2 + 1080,25 + 1800 + 1888,3 = 5472,75 Вт/ч

Еще можно добавить потерю тепла на вентиляцию. Чтобы нагреть 1 м3 воздуха с –15 °С до +20°С требуется 15,5 Вт тепловой энергии. Человек потребляет примерно 9 л воздуха в минуту (0,54 куб. метра в час).

Предположим, что в нашем доме находятся 6 человек. Им требуется 0,54 * 6 = 3,24 куб. м воздуха в час. Считаем потерю тепла на вентиляцию: 15,5 * 3,24 = 50,22 Вт.

И суммарные теплопотери: 5472,75 Вт/ч + 50,22 Вт = 5522,97 Вт = 5,53 кВт.

Проведя теплотехнический расчет, рассчитываем сначала мощность котла, а затем расход газа в час в газовом котле в кубических метрах:

Мощность котла = 5,53 * 1,2 = 6,64 кВт (округлим до 7 кВт).

Чтобы воспользоваться формулой для расчета расхода газа, переведем полученный показатель мощности из киловатт в килокалории: 7 кВт = 6018,9 ккал. И примем КПД котла = 92% (производители современных газовых напольных котлов заявляют данный показатель в рамках 92 – 98%).

Максимальный часовой расход газа = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 м3/ч.

Подбираем котел по разным параметрам

Теперь пришло время рассказать о том, как осуществить подбор котла отопления по параметрам. К таким параметрам следует отнести площадь отапливаемых помещений и мощность отопительного оборудования.

Рассмотрим, как сделать правильный подбор котла отопления по площади. При этом следует учитывать несколько моментов:

• Если ваш дом утеплен по нормативам, его потолки 3м, то мощность будет определяться из расчета 1 кВт на 10 кв.м.
• Если дом утеплен не самым лучшим образом, или отапливаются веранды и неутепленные мансарды, то мощность будет больше.
• Если котел будет применяться не только для обогрева дома, но и для снабжения горячей водой, то мощность увеличивают на 20-50%.

Конечно, если вы не обладаете определенными специальными знаниями, то выбор мощности котла отопления вы сделаете только приблизительный. Ведь если применять более сложную формулу, то включаются еще некоторые показатели.

Мощность котла в зависимости от площади дома

Рассмотрим формулу расчета мощности отопительного котла. Мощность котла является самым ванным параметром работы. Это не зависит от того, какой тип топлива будет применяться в дальнейшем. Если мощности будет недостаточно, вы будете мерзнуть, если наоборот – приобрести слишком мощный прибор, то вы будете переплачивать.

Чтобы осуществить подбор мощности котла отопления, рассмотрим формулу. Так, сюда включаются следующие параметры:

• Площадь помещений S.
• Удельная мощность котла на 10 кв.м помещений Wуд. – с учетом климатических условий: Москва и область – 1.5 кВт, Север – 1.5 – 2 кВт, Юг – 0.7 – 0.9 кВт.

Формула будет выглядеть следующим образом: Мощность котла = SWуд./10.

Выбирая котёл, в первую очередь необходимо рассчитывать энергетическую потребность объекта отопления. Параметры системы отопления рассчитываются соответственно теплопотерям помещения, которые зависят от размеров помещения, теплопроводности наружных стен, внутренних перегородок и перекрытий, разницы между внешней и внутренней температурой воздуха, поэтому окончательное определение мощности котла стоит доверять только профессиональным инженерам-теплотехникам. Но предварительно определить мощность котла, а соотвественно, стоимость оборудования и его другие параметры возможно самостоятельно. Ориентировочно можно пользоваться следующим соотношением — 1,2 кВт мощности котла требуется для обогрева примерно 10 м2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м.

Определяющими параметрами, на которые следует опираться при расчете мощности, являются:

1. площадь отапливаемого помещения (S);
2. удельная мощность котла на 10м? помещения, которая устанавливается с учетом поправок на климатические условия региона (W уд.).

Существуют общепринятые значения удельной мощности по климатическим зонам:

• для Подмосковья — W уд. = 1,2 — 1,5 кВт;
• для Северных районов — W уд. = 1,5 — 2,0 кВт;
• для Южных районов — W уд. = 0,7 — 0,9 кВт.

Расчет мощности котла (W кот) осуществляется по формуле:

W кот. = S W уд. / 10

Часто для удобства расчетов применяют усредненное значение W уд. равное единице. Исходя из этого, принято выбирать мощность котла из расчета 10 кВт на 100м 2 отапливаемого помещения.

Пример:

1. Площадь отапливаемого помещения S = 100 м?;

2. Удельная мощность (W уд.) для Подмосковья = 1,2 кВт;

W кот. = 100 1,2 / 10 = 12 кВт;

В таблице приведена ориентировочная мощность котлов в зависимости от площади обслуживаемого дома (для Подмосковья).

Что такое теплопотери дома?

Теплопотери дома – это выход тепла изнутри здания на улицу. Как правило, это происходит через крышу, стены, окна и пол. Определение теплопотерь поможет определить наиболее эффективную систему отопления и обеспечить надлежащий обогрев вашего жилья.

Если потери тепла низкие, очень вероятно, что теплого пола будет достаточно. Но если потери высоки, вам могут потребоваться другие способы уменьшения выхода тепла для обеспечения эффективной работы системы

Теплопотери также указывают на то, соответствует ли здание нормативным требованиям и, что более важно, определяют потребности в энергии и эксплуатационные расходы вашего дома

Дом с высокой потерей тепла дороже в обслуживании. Но хорошая новость заключается в том, что есть несколько простых советов, которые помогут вам снизить затраты на отопление к минимуму. Проще говоря, для того, чтобы система отопления обеспечивала достаточное количество тепла в помещении, выход системы должен быть больше, чем потери тепла.

Если потери тепла превышают тепловую мощность, ваши счета за отопление будут поглощать весь семейный бюджет. Открытые двери и окна являются одним из самых распространенных мест для выхода тепла.

Для того, чтобы дом был теплым, многие вынуждены увеличивать температуру обогрева, а значит, тратить большее количество энергии и тепла, львиная доля которого и так просачивается сквозь стены и выходит на улицу. Поиск путей улучшения изоляции в наших домах для минимизации потерь тепла является важным аспектом энергоэффективного и устойчивого дома.

Проблема, к сожалению, заключается в том, что многие просто понятия не имеют, куда девается тепло. В то время как обычный прохладный сквозняк чувствуется возле открытого окна, подавляющее большинство потерь тепла происходит в менее видимых областях дома. Поэтому, чтобы понять из чего формируется подбор мощности газового котла, обсудим, через какие конструкции происходят основные потери тепла. Эта информация поможет вам минимизировать потери, если при расчетах они окажутся неожидаемо высоки.

Стены

Около 35% всех потерь тепла в доме совершается через стены. Стены дома находятся в физическом контакте с более холодными температурами снаружи. Большинство застройщиков пытаются замедлить этот естественный процесс, заполнив пространство между внешней и внутренней стенками материалом, который является плохим проводником тепла и, следовательно, обладает естественными изоляционными свойствами. К сожалению, для домов, которые были построены с плохой изоляцией, демонтировать всю стену, заменить изоляцию, а затем заново возвести новые перекрытия будет неоправданно дорого.

Подвал и пол

Около 15% всех потерь тепла в доме совершается через пол и подвал, если в вашем доме он есть. Фундамент подвала и цементные плиты, которые расположены прямо под вашим домом, имеют очень плохие изоляционные свойства. Большинство современных домов не имеют изоляции пола, что делает его основным источником потерь тепла.

Чердак

Горячий воздух поднимается вверх, и из-за этого большая часть тепла, которую мы теряем в наших домах, выходит через чердак. По оценкам, 25% всех потерь тепла происходит через чердак или крышу дома. Трещины или отверстия в мансарде вместе с неправильно размещенными вентиляционными отверстиями обеспечивают большую потерю тепла.

Окна и двери

И наконец, еще 25% потерь тепла в доме происходит через окна и двери. В основном из-за утечек воздуха и трещин вокруг фундамента, которые можно просто отремонтировать, регулярно уплотняя дверные и оконные проемы. Кроме того, чтобы уменьшить количество потерь тепла через окна, необходимо установить тройные стеклопакеты. Поскольку воздух является плохим проводником тепла, эти окна имеют 3 слоя стекла, с промежутком примерно 1/3 дюйма. Это пространство между отдельными частями стекла служит естественной изоляцией, чтобы уменьшить потери тепла через окна.

Рассчитываем мощность котла

Чтобы не ошибиться с выбором, не потерять деньги и не остаться мерзнуть зимой в чуть теплом доме, необходимо грамотно произвести расчет мощности твердотопливного котла отопления. Прежде чем приступить непосредственно к расчету, необходимо определиться, для каких целей будет использоваться твердотопливный котел?

Котел может использоваться как исключительно для обогрева, так и для отопления и производства горячей воды для санитарных нужд (душ, баня, мытье посуды)

Для каждого из случаев потребуются устройства различной мощности.
Также следует обратить внимание на то, в каком регионе он будет эксплуатироваться. Производя расчеты, следует учесть температуру окружающей среды и то что отопительный прибор должен покрывать теплопотери дома в самые холодные дни в году.
Следует обратить внимание и на конструкцию самого дома. Загородные дома бывают разных видов, от простых каркасных и деревянных домов, до больших элитных загородных коттеджей

Теплопотери у разных стен будут значительно отличаться, и это стоит принять во внимание.

Загородные дома бывают разных видов, от простых каркасных и деревянных домов, до больших элитных загородных коттеджей

Теплопотери у разных стен будут значительно отличаться, и это стоит принять во внимание.. Фото 3: Монтаж котла в загородном доме

Фото 3: Монтаж котла в загородном доме

Для расчетов нам потребуются следующие параметры:

1. Площадь помещения;
2. Удельная мощность с поправкой на регион;

Удельная мощность для регионов России:

• для Москвы и Московской области — 1.2 — 1.5 кВт;
• для северной части России — 1.5 — 2.0 кВт;
• для южных районов России — 0.7 — 0.9 кВт.

Формула для расчета выглядит следующим образом:

Мощность котла(кВт) = (Площадь помещения(м2)*Удельная мощность(кВт))/10

Также необходимо знать количество теплоносителя, необходимое для заполнения системы отопления. Оно равно приблизительно 15 литрам на 1 кВт.

Объем теплоносителя(л) = Мощность котла(кВт) * 15

Например: Требуется рассчитать котел отопления для загородного дома, площадью 150м2 находящегося в Московской области:

Мощность котла(кВт) = (150*1.2)/10 = 18 кВт

Рассчитаем необходимый объем жидкости для заполнения системы отопления:

Объем теплоносителя(л) = 18 * 15 = 270 л

Такой расчет не учитывает реальные теплопотери дома, которые для каждого отдельного случая высчитываются индивидуально. Ориентировочные данные следующие:

• каркасные дома 120 — 200 Вт/м2;
• старые деревянные дома с теплоизоляцией 90 — 120 Вт/м2;
• кирпичные коттеджи с пластиковыми окнами 60 — 90 Вт/м2;

Также при необходимости обеспечения горячего водоснабжения, к мощности котла прибавляют около 25-30%.

При упрощенных расчетах обычно считают удельную теплоемкость равной 1, тогда приблизительно 1 кВт хватит для отопления 10 м2 площади.

Подбор Твердотопливного котла

При подборе твердотопливного котла следует учитывать следующие особенности:

1 Тепловая мощность котла (количество тепла выработанное котлом за час) может сильно колебаться в зависимости от типа используемого топлива и фазы горения.

2 Номинальную тепловую мощность котла заявленную производителем в технических характеристиках достигают при сжигании угля марки Антрацит, а это уголь с наивысшей теплотой сгорания. Поэтому если предполагается использовать другие виды топлива, то при расчёте мощности твердотопливного котла используют повышающие коэффициенты:

• 1.05 для каменного угля
• 1.18 для бурого угля
• 1.25 для торфяных брикетов
• 1.25 для сухих дров с влажностью 15-20% (два года сушки)
• 3.33 для сырых дров с влажностью 70-80%

3 Производители определяют номинальную тепловую мощность котла, как средне часовую мощность выработанную котлом за время сгорания одной полной загрузки углём марки антрацит, при этом процесс горения протекает в нормальном режиме с избытком кислорода.

Как правило время прогорания одной загрузки в таком режиме составляет не более 4 часов. Это означает что первый и последний час горения котёл может выдавать 70% от номинальной мощности, а два часа активной фазы горения работать с мощностью в 130%. Номинальную мощность в технических характеристиках котла укажут средней 100%=(70 +130 +130 +70)/4.

Очень важно учесть эту особенность при расчёте твердотопливного котла и выборе схемы его обвязки. 4 Выбирая твердотопливный котёл рекомендуется принять запас мощности относительно мощности системы теплопотребления около 25-30%. Запас мощности котла позволит:

Запас мощности котла позволит:

4 Выбирая твердотопливный котёл рекомендуется принять запас мощности относительно мощности системы теплопотребления около 25-30%. Запас мощности котла позволит:

• покрыть неучтённые расчётом тепловые потери
• нивелировать несоответствие качества топлива заявленным значениям
• увеличить время горения разовой загрузки топлива, так как котлы большей мощности как правило обладают большим объёмом загрузочной камеры
• покрыть мощность необходимую для нагрева горячей воды если котёл подбирался под нагрузку системы отопления.

Чтобы учесть выше перечисленные факторы, при расчёте твердотопливного котла, проектировщики часто применяют даже двухкратное увеличение мощности, хотя запас и ведёт к перерасходу средств на его приобретение.

5 Независимо от того что пишут производители в характеристиках котла, если он не пиролизный, он не будет гореть более 12 часов. Для того чтобы твердотопливный котёл горел на протяжении 12 часов, он должен гореть в режиме тления с дефицитом кислорода в топке, при этом существенно увеличивается зольность и падает эффективность сжигания топлива. В прочем такой режим совсем не рекомендуется ни одним производителем, а скорее используется просто как рекламный трюк.

Поэтому если для вас неприемлема загрузка котла с периодичностью в 4-6 часов, лучше отдать предпочтение пироллизным котлам или использовать схему подключения с тепловым аккумулятором.

6 Одни виды топлива сгорают быстро, другие медленно. Эту особенность тоже следует учесть при расчёте твердотопливного котла если частота загрузки топливом является для вас важным фактором. Выше приведенный online расчёт определит количество тепловой энергии выработанной с одной загрузки топливом в кВт ч и время его горения.

Особенность подбора твердотопливного котла для системы отопления

Подбирая отопительный котёл следует учесть, что расчётная тепловая мощность системы отопления необходима не более чем 5-7 дней отопительного периода.

Тепловую мощность системы отопления рассчитывают для температуры наиболее холодной пятидневки, восьми самых холодных зим за последние 50 лет. В среднем для Украины расчётная температура наружного воздуха в зависимости от региона колеблется в диапазоне от -19 до -23°C.

Среднее за отопительный период потребление тепла системой отопления составляет примерно половину от расчётной тепловой нагрузки. Поэтому если твердотопливный котёл подобран с рекомендуемым запасом мощности в 30% для расчётной температуры наружного воздуха, то есть 130% от потребной мощности при расчётной температуре, то при средней за зиму нагрузке его запас мощности будет составлять 260% от потребной.

Из этого следует, что чем теплее на улице, тем больше будет время горения разовой загрузки топлива.

Нужна ли избыточная мощность

Некоторые умельцы, после проведения грубого расчёта, утверждают о необходимости использования отопительного оборудования с запасом мощности в 1,5-2 раза, чтобы не прогадать. Эксплуатация более мощного источника тепла приведёт к повышенному расходу газа, особенно в экономичном режиме поддержания требуемой температуры теплоносителя. Кроме этого, стоимость котла будет на порядок отличаться от агрегата с меньшими показателям мощности. Приобретение и установка источника тепла, соответствующего проведённым расчётам, позволит с большей эффективностью использовать возможности отопительного агрегата.

Изучив методику расчёта мощности, потребитель может самостоятельно вычислить требуемые параметры котла для своего домовладения и помочь знакомым и родственникам в решении этого вопроса.

Как минимизировать потребление газа

Чтобы отдавать меньше денег за потребляемый напольным котлом газ и не округлять изумленно глаза при виде очередной платежки, следуйте таким рекомендациям.

Во-первых, обратите внимание на конденсационный котел — самый экономичный на сегодня. Его КПД достигает 98-100% и выше

Цена высокая, но себя оправдает и вскоре окупится. По каждой модели читайте отзывы покупателей.

Если не нужен подогрев воды, берите одноконтурный котел. У двухконтурной системы в газовую потребность заложены дополнительно не нужные вам 20–25%.

Во-вторых, добросовестно утеплите не только стены, но и крышу, пол с фундаментом и подвалом. Установите на окна энергосберегающие стеклопакеты. Используйте тепловизор. Все точки холода должны быть найдены и устранены. На входе в дом (коридор, холл, прихожая) соорудите теплый пол.

В-третьих, используйте таймеры и датчики. Заданная вами температура нагрева воздуха в помещении будет регулироваться автоматически — к примеру, батареи будут раскаляться к ночи и слегка остывать днем.

Если вы надумаете покинуть дом на неделю, можно выставить систему отопления на время отсутствия на минимум с возвратом нормального режима работы к моменту приезда. Раз в год нужен техосмотр с очисткой засоров и накипи с теплообменника, следов копоти с горелки, сажи из дымохода.

Не эксплуатируйте котел по максимуму. В его паспортных данных заложено 10-20% запаса мощности на аварийные случаи, рекордно холодные зимы. Не спешите переключать регулятор температуры еще на деление. Мелочь, а на среднемесячном потреблении газа отразится

В-четвертых, установите в систему отопления буферный накопитель, в котором будет находиться некоторый запас теплоносителя (горячей воды). За счет этого «термоса», подпитывающего какое-то время батареи при выключенном котле, удается экономить до 20% топлива.

В-пятых, не игнорируйте правильное проветривание. Постоянно приоткрытая оконная створка вынесет на улицу больше тепла, чем распахнутое настежь на пять минут окно.

Особенности работы котлов на разных видах топлива

Если нет возможности подключиться к газопроводу, выбирают между тремя вариантами топлива:

• дизель;
• уголь (или другое твёрдое топливо);
• электрический генератор тепла.

В связи с тем, что электрообогрев обходится довольно дорого, в качестве основного источника тепла его используют крайне редко.

Котлы, работающие на дизеле легко перевести на газ в случае необходимости, если поставить другие горелки. Сегодня потребителям предлагается большой выбор газовых горелок различного типа.

Если использовать котлы на угле и пеллетах, есть смысл рассмотреть пиролизный тип, который позволяет сэкономить топливо за счёт камеры вторичного дожига. КПД у пиролизных агрегатов достигает 85 процентов. Недостаток, который пока не решен — нет полной автоматизации работы твердотопливного котла. Даже в тех моделях, где есть автоматизированная система загрузки топлива из бункера, его нужно пополнять по истечении суток.

Есть агрегаты, которые можно использовать для работы на твёрдом топливе и электричестве, как резервном варианте. Все эти нюансы учитывают при расчете отопления загородного дома.

Как рассчитать мощность газового котла отопления по площади дома?

Для этого вам придется воспользоваться формулой:

Под Мк в данном случае понимают искомую тепловую мощность в киловаттах. Соответственно S – это площадь вашего жилища в квадратных метрах, а К – это удельная мощность котла – «доза» энергии, расходуемая на обогрев 10 м2.

Расчет мощности газового котла

Как вычислить площадь? В первую очередь по плану жилища. Этот параметр указан в документах на дом. Не желаете искать документы? Тогда вам придется умножать длину и ширину каждой комнаты (в том числе и кухни, отапливаемого гаража, ванной, туалета, коридоров и так далее) суммируя все полученные значения.

Где взять значение удельной мощности котла? Конечно же, в справочной литературе.

Не желаете «копаться» в справочниках – примите во внимание следующие значения этого коэффициента:

• Если в вашем регионе зимняя температура не опускается ниже -15 градусов Цельсия, коэффициент удельной мощности будет равен  0,9-1 кВт/м2.
• Если зимой вы наблюдаете морозы до -25 °C, то ваш коэффициент равен 1,2-1,5 кВт/м2.
• Если в зимнее время температура проседает до отметки до -35 °C и ниже, то в расчетах тепловой мощности вам придется оперировать значением 1,5-2,0  кВт/м2.

В итоге мощность котла, обогревающего строение на 200 «квадратов», расположенное в  Московской или Ленинградской области, равняется 30 кВт (200 х 1,5 / 10).

Как рассчитать мощность отопительного котла по объему дома?

В этом случае нам придется опираться на тепловые потери строения, вычисляемые по формуле:

Под Q в этом случае мы понимаем вычисляемые потери тепла. В свою очередь V – это объем, а ∆T – это разница температур внутри и снаружи здания. Под k понимается коэффициент теплового рассеивания, зависящий от инерции строительных материалов, дверного полотна и оконных створок.

Рассчитываем объем коттеджа

Как определить объем? Разумеется, по плану строения. Или простым перемножением площади на высоту потолков. Под разницей температур понимается «промежуток» между общепринятым «комнатным» значением –  22-24 °C – и средними показаниями градусника в зимнее время.

Коэффициент теплового рассеивания зависит от теплостойкости строения.

Поэтому, в зависимости от используемых строительных материалов и технологий, этот коэффициент принимает следующие значения:

• От 3,0 до 4,0 – для бескаркасных складов или каркасных хранилищ без утепления стен и кровли.
• От 2,0 до 2,9 – для технических строений из бетона и кирпича, дополненных минимальной теплоизоляцией.
• От 1,0 до 1,9 – для старых домов, построенных до эры энергосберегающих технологий.
• От 0,5 до 0,9 – для современных домов, построенных в соответствии с современными энергосберегающими стандартами.

В итоге мощность котла отапливающего современное, энергосберегающее строение площадью 200 квадратов и 3-метровым потолком, расположенное в климатической зоне с 25-гадусными морозами, доходит до 29,5 кВт (200х3х(22+25)х0,9/860).

Как рассчитать мощность котла с водогрейным контуром?

Зачем нужен 25-процентный запас мощности? В первую очередь для восполнения энергетических затрат, обусловленных «оттоком» тепла на водогрейный теплообменник во время работы двух контуров. Проще говоря: для того, чтобы вы не замерзли после принятия душа.

Твердотопливный котел Огонек КОТВ — 18В с водогрейным контуром

В итоге двухконтурный котел, обслуживающий системы отопления и горячего водоснабжения в доме на 200 «квадратов», который располагается севернее Москвы южнее Петербурга,  должен генерировать как минимум 37,5 кВт тепловой мощности (30 х 125%).

Как лучше считать – по площади или по объему?

В этом случае мы можем дать только следующий совет:

• Если у вас стандартная планировка с высотой потолка до 3 метров, то считайте по площади.
• Если высота потолков превышает 3-метровую отметку, или если площадь строения более 200 квадратных метров – считайте по объему.

Сколько стоит «лишний» киловатт?

С учетом 90-процентного КПД ординарного котла для производства 1 кВт тепловой мощности необходимо израсходовать не менее 0,09 кубометра природного газа с теплотворной способностью на уровне 35000 кДж/м3. Или около 0,075 кубометра топлива с максимальной теплотворной способностью – 43000 кДж/м3.

В итоге в течение отопительного периода ошибка в расчетах на 1 кВт обойдется владельцу в 688-905 рублей. Поэтому будьте аккуратны в расчетах, покупайте котлы с регулируемой мощностью и не стремитесь к «раздуванию» теплогенерирующей способности вашего отопительного прибора.

https://youtube.com/watch?v=Ok3OteQxxHU

Также советуем посмотреть:

• Газовые котлы на сжиженном газе
• Двухконтурные котлы на твердом топливе длительного горения
• Паровое отопление в частном доме
• Дымоход для твердотопливного котла отопления

Тип работы отопительного оборудования для частного дома

Схема монтажа твердотопливного котла отопления.

Котлы для отопления домов различаются и по типу своей работы. При этом исполнение котла (настенное или напольное) не имеет значения.

Одноконтурные модели, которые изначально предназначены только для обеспечения отопления частного дома, могут использоваться и для подогрева воды для бытовых нужд (помыть посуду, принять душ и т.д.), то есть обеспечивать ваш дом горячим водоснабжением, однако требуют добавления дополнительных приборов и узлов, таких, как насосы и бойлер косвенного нагрева. Подобная конструкция котельной нуждается в выделении отдельного помещения из-за своих габаритов, но дает возможность выбрать подходящее именно для вашего дома оборудование.

Очень популярны двухконтурные котлы для отопления дома, которые изначально предназначаются как для отопления, так и для обеспечения горячего водоснабжения. В корпус таких устройств уже встроен узел, который обеспечивает нагрев воды для бытовых нужд, что позволяет экономить занимаемое место в помещении, но сужает выбор оборудования. Например, мощность встроенного узла горячего водоснабжения рассчитана на 2 одновременно работающие точки, а у вас их больше 2.

Кроме того, на рынке представлены дымоходные и бездымоходные котлы. При сжигании любого вида топлива (за исключением электричества) выделяются продукты сгорания в виде дыма. Эти продукты обязательно должны выводиться в дымоход. Сам дымоход должен быть отдельным для котла и выведенным выше крыши дома. Такое оборудование без дымохода работать не может.

Бездымоходные модели часто называют турбированными. Продукты сгорания выводятся при помощи специального вентилятора (турбины). Дымоход подобным моделям все-таки необходим, однако он устанавливается по-другому: не вертикально и не выше крыши здания, а выводится горизонтально через стену. Дымоход такого типа называется коаксиальным, а длина его составляет от 50 см и более. Если дымоход в вашем доме не был предусмотрен, то выбор такого оборудования позволяет существенно сэкономить.

Чем нужно руководствоваться

На вопрос, как выбрать котел отопления, очень часто отвечают, что основной критерий – это доступность того или иного топлива. В данном контексте выделим несколько видов котлов.

Газовые котлы

Газовые котлы являются самыми распространенными видами отопительного оборудования. Это обусловлено тем, что топливо для таких котлов стоит не очень дорого, оно доступно для широкого круга потребителей. Какие бывают котлы отопления на газу? Они отличаются друг от друга в зависимости от того, какой тип горелки – атмосферная или надувная. В первом случае отработанный газ идет через дымоход, а во втором – все продукты сгорания уходят через специальную трубу при помощи вентилятора. Конечно, второй вариант исполнения будет немного дороже, однако именно он не будет требовать отвода дыма.

Настенный газовый котел

Что касается способа размещения котлов, то выбор котла отопления предполагает наличие напольных и настенных моделей. Какой котел отопления лучше в данном случае – ответа нет. Ведь все будет зависеть от того, какие цели вы преследуете. Если, кроме отопления, вам нужно будет проводить горячую воду, то можно поставить настенные современные котлы отопления. Так вам не нужно будет ставить еще и бойлер для нагрева воды, а это – экономия финансов. Также в случае с настенными моделями можно выводить продукты сгорания прямо на улицу. А небольшие размеры таких приборов позволят идеально вписать их в интерьер.

Недостаток настенных моделей – это их зависимость от электрической энергии.

Электрические котлы

Далее рассмотрим электрические котлы отопления. Если в вашей местности нет газа, проходящего магистралью, электрический котел сможет вас спасти. Такие разновидности котлов отопления – небольшие по размерам, поэтому они могут использоваться в небольших домах, а также в коттеджах от 100 кв.м площадью. Все продукты горения будут безвредными с экологической точки зрения. А монтаж такого котла не потребует специальных умений. Стоит отметить, что электрические котлы не очень распространены. Ведь топливо дорогое, а цены на него растут и растут. Если вы спрашиваете, какие котлы для отопления лучше с точки зрения экономии, то это – не вариант в данном случае. Очень часто электрические котлы служат в качестве запасных приборов для отопления.

Котлы на твердом топливе

Теперь пришло время рассмотреть, какие есть котлы отопления на твердом топливе. Такие котлы считаются наиболее древними, такая система используется для отопления помещений уже давным-давно. И причина этому простая – топливо для таких устройств доступно, в его качестве могут быть дрова, кокс, торф, уголь и т.д. Единственный недостаток – это то, что такие котлы не способны работать в автономном режиме.

Газогенераторный твердотопливный котел

Модификация таких котлов – это газогенераторные приборы. Отличается такой котел тем, что можно управлять процессом горения, а производительность регулируют в пределах 30-100 процентов. Когда вы думаете, как подобрать котел отопления, следует знать, что топливо, которое используют такие котлы, – это дрова, влажность их не должна быть меньше 30%. Газогенераторные котлы зависят от подачи электрической энергии. Но они имеют и преимущества в сравнении с твердотопливными. У них высокий КПД, который в два раза выше твердотопливных приборов. А с точки зрения загрязнения окружающей среды они экологичные, так как продукты горения не попадут в дымоотвод, а будут служить для того чтобы образовывался газ.

Рейтинг котлов отопления показывает, что одноконтурные газогенераторные котлы нельзя применять для подогревания воды. А если рассматривать автоматизацию, то она велика. Часто можно найти программаторы на таких приборах – они регулируют температуру носителя тепла и подают сигналы, если есть аварийная опасность.

Газогенераторные котлы в частном доме – это дорогостоящее удовольствие. Ведь стоимость котла отопления высокая.

Жидкотопливные котлы

Теперь рассмотрим котлы на жидком топливе. В качестве рабочего ресурса такие приборы используют дизельное топливо. Для эксплуатации таких котлов нужны будут дополнительные комплектующие – емкости для топлива и помещение специально для котла. Если вы думаете, какой котел выбрать для отопления, то отметим, что жидкотопливные котлы имеют очень дорогую горелку, которая порой может стоить как газовый котел с атмосферной горелкой. Но такой прибор имеет разные ступени мощности, именно поэтому с экономической точки зрения его использовать выгодно.

Кроме солярки, жидкотопливные котлы могут применять также и газ. Для этого служат сменные горелки или специальные горелки, которые способны работать на двух типах топлива.

Жидкотопливный котел