Как рассчитать мощность газового котла для частного дома

Мощность газового котла должна быть достаточной для удовлетворения потребностей обитателей дома в тепле, горячей воде в самый холодный день. Однако избыток мощности приведет к значительному повышению цены устройства и повышенным расходам на отопление. Как рассчитать мощность газового котла так, чтобы она была оптимальной? Для этого следует учесть площадь дома, высоту потолков, качество теплоизоляции, климатический пояс и другие параметры.

Факторы, влияющие на расчетную мощность

На расчетную мощность отопительного котла влияют такие факторы, как:

  • площадь постройки;
  • высота потолков, т.е. объем помещений;
  • строительные материалы, из которых возведен дом;
  • тип и качество устройства теплоизоляции;
  • количество и тип окон и дверей;
  • климатический пояс, в котором будет работать котел;
  • использование котла в качестве проточного или накопительного водонагревателя.
Как рассчитать мощность газового котла
На расчетную мощность котла влияет высота потолков

Основной принцип расчета – котел должен восполнять потери тепла, происходящие за счет теплопередачи, конвекции, планового и случайного воздухообмена с улицей.

Кроме того, должен быть предусмотрен запас мощности для аномально холодных дней.

Если в обозримой перспективе планируется расширение площади постройки (или отапливаемой площади, т.е. утепление веранд или цоколя), расчет разумно проводить исходя из конечной площади теплых помещений.

Запас мощности предусматривается также и для того, чтобы котел не работал постоянно на пределе своей производительности. Это ведет к повышенному износу оборудования и к преждевременному выходу его из строя.

Какие теплопотери необходимо учитывать

Жилой дом теряет тепло практически через все элементы своей конструкции.

В зависимости от использованных материалов и качества строительства и термоизоляции потери составляют:

  • стены 20-70%;
  • окна 5-30%;
  • потолок/крыша 10-30%;
  • 15-40% вентиляция;
  • 1-6% двери;
  • 10-15 пол и цоколь.

В каждом конкретном доме тепло потери распределяются по-своему и в сумме составляют 100%.

Теплопотери стены также зависят от ее ориентации и преимущественного направления ветров. Разница в потерях между подветренной южной и наветренной северной может составлять до 10-15%.

Способность окон удерживать тепло зависит от их конструкции и площади. Современные стеклопакеты, установленные в соответствии с рекомендациями производителя, отлично удерживают тепло, старинные деревянные щелястые окна с рассохшейся замазкой будут выпускать тепла в несколько раз больше, даже при небольшой площади.

Кроме запланированной вентиляции, обменивающейся воздухом с улицей с заданной производительностью, приходится учитывать и случайную вентиляцию- от открывания дверей, окон, от сквозняков из щелей.

Какие величины используют при расчетах

Самый простой способ оценки тепловой мощности генератора тепла сохранился с прошлого века. В соответствии с ним требуется 1квт на 10 м2 отапливаемой площади.

Эти нормы выводились без учета современных конструкционных и теплоизолирующих материалов и технологий строительства. Они не учитывают также климатических особенностей разных регионов страны.

Тем не менее они вполне применимы для небольшого дома стандартной конструкции, с теплоизолированными полом, стенами и перекрытием, оснащенному современными дверями и окнами с металлопластиковыми стеклопакетами. Потребуется лишь применить поправочные коэффициенты для климатической зоны и горячего водоснабжения.

Какие еще способы используются? Более сложный метод- теоретический тепловой расчет. Его выполняет инженер- теплотехник на основании следующих данных:

  • поэтажный план строения;
  • строительные чертежи;
  • спецификация приименных конструкционных и теплоизолирующих материалов;
  • тип и площадь примененных окон и дверей;
  • коэффициенты теплопередачи этих материалов;
  • производительность вентиляционных систем, плановая и максимальная;
  • роза ветров для данного района;
  • таблица среднемесячных температур;
  • наличие проточного или накопительного водонагревателя и средний расход горячей воды.

На первом этапе определяются расчетные теплопотери для каждого элемента конструкции дома, они суммируются и получается общая теплопотери дома.

Такой расчет достаточно сложен и требует профессиональных навыков. Строительные калькуляторы, размещенные на сайтах производителей котлов, также дают лишь приблизительную оценку.

Для точного расчета кроме теоретических данных о теплопотерях используются результаты измерений пирометром или инфравизором. Они показывают карту утечек тепла и помогают измерить их фактическую мощность для того или иного элемента конструкции. Кроме того, съемка здания в тепловом диапазоне позволяет локализовать пути ухода тепла и установить в этих местах дополнительную термоизоляцию.

При точном расчете также делается запас на резкое похолодание и другие экстренные ситуации.

Расчет мощности для типового дома

Как рассчитать мощность газового котла для типового дома? В этом случае вполне применима формула «1 киловатт на 10 м2». При этом предполагается, что дом имеет четырехугольную форму, а высота потолков не превышает 3 м.

Далее полученное значение умножается на ряд коэффициентов:

  • поправка на климатическую зону: 0.8-2,5
  • поправка на горячее водоснабжение- 1,3
  • экстренный запас- 1,25
Как рассчитать мощность газового котла
Формула для расчета мощности газового котла имеет примерно следующий вид: 1 киловатт на 10 м2

Таким образом, для дома площадью в 100 м2 в средней полосе без горячего водоснабжения получаем:

Р=100/10*1,0*1,25=12,5 квт;

Ближайшая мощность из типового ряда- 14 квт

Варианты расчета

При расчете тепловой мощности газового котла применяются такие способы,как:

  • приближенная оценка «1 квт на 10м 2»;
  • расчет на онлайн-калькуляторе;
  • теоретический тепловой расчет;
  • точный теплотехнический расчет с учетом измерений пирометром или телевизором.

Наиболее распространены следующие варианты расчета:

котла с одним контуром

Используется для типового дома стандартной конструкции с обычной термоизоляцией и стеклопакетами.

Применяется метод приближенной оценки по формуле «1 квт на 10м 2» с учетом региональных поправок на климатическую зону и запаса в 15-25 % на случай аномальных морозов или очень сильного ветра.

Если дом построен по уникальному проекту, например, имеет зимний сад, большую площадь остекления, второй свет и высокие потолки, то придется рассчитывать суммарные теплопотери онлайн-калькулятором или специальным программным обеспечением.

При этом учитываются перепад температур между улицей и внутренними помещениями, коэффициент рассеивания тепла и ряд других параметров.

котла с двумя контурами

Расчет мощности газового котла для дома, оснащенного контуром проточного водонагревателя, проводится точно так же, как и по предыдущему варианту, но добавляется коэффициент 1,2- 1, 4 в зависимости от оценочного расхода горячей воды. Он базируется на числе точек водоразбора и их типе. Максимальное потребление у душевой кабины и ванны, минимальное- у раковины для мыться рук и лица.

модели с бойлером

В этом случае у котла также есть второй контур, но он подключен не к водопроводу напрямую, а к накопительному водонагревателю, или бойлеру. Он эффективен при разовых больших расходах горячей воды, например, на принятие ванны.

Объем бойлера определяют из среднесуточного расхода горячей воды

  • набор ванны— 8–9 л/мин;
  • душевая кабина — 9 л/мин;
  • раковина в ванной — 4 л/мин;
  • кухонная мойка — 4 л/мин.

Мощность, необходимая для нагрева полученного количества воды, указана в паспорте бойлера выбранного объема. Ее добавляют к значению, рассчитанному для отопительного контура.

Понятие коэффициента рассеивания

Такое понятие вводится, чтобы охарактеризовать качество теплоизоляции дома в целом:

  • дом, построенный с применением совершенных материалов, с качественно утепленными поверхностями, многокамерными стеклопакетами и управляемой вентиляцией:0,6-0,9;
  • дом из обычных материалов достаточной толщины (бревно диаметром 25 см или кладка в два кирпича), с теплоизолированными стенами и перекрытиями, качественным остеклением:1,0-1,9;
  • постройка с тонкими стенами (кладка в один кирпич или брус 10-15см), без дополнительной теплоизоляции, с обычными окнами: 2,0-2,9
  • постройка временного типа без теплоизоляции, из профлиста или горбыля: 3,0-4,0
Как рассчитать мощность газового котла
Теплоизолированный дом требует котла с меньше мощностью

Потребляемая мощность котла, определенная в ходе расчетной оценки, умножается на этот поправочный коэффициент. Для хорошо теплоизолированного и оборудованного дома ее получится снизить, а для временной постройки она увеличится в несколько раз.

Климат региона и поправочный коэффициент

В зависимости от климатической зоны, в которой будет работать котел, применяются вводятся следующие поправки:

  • Крайний Север: свыше 2,0;
  • восточносибирские области: 2,0;
  • западносибирские области и юг Дальнего Востока: 1,8;
  • северо-западный регион и Подмосковье 1,5;
  • средняя полоса 1,2;
  • юг страны 0,8.

При более точном теплотехническом расчете мощности газового котла для частного дома используются среднемесячные температуры и роза ветров для конкретной местности.

Чтобы определить, какой мощности нужен газовый котел, можно применить либо простую оценочную формулу, либо углубиться в сложные теплотехнические расчеты. При этом используется множество расчетных данных. Поскольку отопительные газовые котлы производятся с определенным шагом по мощности, остановиться надо на ближайшей, большей чем расчетная.

ПОДЕЛИТЬСЯ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here