Какой запас мощности должен быть
Мощность для подбора источника отопления с бойлером косвенного нагрева при одновременной работе отопления и ГВС определяется по формуле:
М к= (Мо+Мгвс)*Кз,
где:
- Мк-комбинированная мощность, кВТ;
- Мо — мощность источника, достаточная для обеспечения отопительной нагрузки дома, кВт;
- Мгвс — мощность источника нужная для компенсации нагрузки на горячее водоснабжение, кВт;
- Кз — коэффициент запаса.
В случае поочередного функционирования систем отопления и ГВС:
Мк= Мгвс *Кз
Очень важно! Рассчитывая производительность оборудования по отоплению и ГВС, необходимо учитывать, чтобы мощность БКН никак не превышала аналогичный показатель в котле. По этой причине его необходимо выбирать такой теплопроизводительности в кВт, чтобы он мог с запасом покрыть нагрузку и отопления, и ГВС.
Резерв производительности подсчитывается в зависимости от конструкции нагревательного оборудования
Для одноконтурных модификаций, запас составляет — 20.0%;
для двухконтурных — 20.0%+20.0%.
Для вышенаведенных примеров теплопроизводительность котла, будет равна.
При одновременной работе систем отопления и ГВС:
Мо = 24 кВт.
Мгвс= 24 кВт.
Кз= 1.4.
Мк= (24+24)* 1.4= 67.2 кВт.
При поочередной работе систем отопления и ГВС:
Мк=24*1.4= 33.6 кВт.
Таким образом выполнить исходный расчет мощности газового источника тепловой энергии не является трудным процессом. Его, возможно, применять для предварительного подбора бойлерного оборудования.
В случае, если же абоненту не хватает ориентировочного расчета эффективности газовых котлов, и необходимо, чтобы теплопотери строения, нагрузка по ГВС и производительность котла были определены более точно, потребуется обратиться к квалифицированным специалистам, чтобы выполнить комплексный проект теплоснабжения дома с разработкой схемы и выбором оборудования.
Расчет мощности котла по площади
Это самый простой способ подобрать котел отопления по мощности. При анализе многих готовых расчетов была выведена средняя цифра: на отопление 10 квадратных метров площади требуется 1 кВт тепла. Эта закономерность справедлива для помещений с высотой потолка в 2,5-2,7 м и средним утеплением. Если ваш дом или квартира подходят под эти параметры, зная площадь вашего дома, вы легко определяете приблизительную производительность котла.
Тепло из дома утекает в разных направлениях
Чтобы было понятнее, приведем пример расчета мощности котла отопления по площади. Имеется одноэтажный дом 12*14 м. Находим его площадь. Для этого умножаем его длину и ширину: 12 м * 14 м = 168 кв.м. По методике, делим площадь на 10 и получаем требуемое количество киловатт: 168 / 10 = 16,8 кВт. Для удобства использования цифру можно округлить: требуемая мощность котла отопления 17 кВт.
Учет высоты потолков
Но в частных домах потолки могут быть выше. Если разница составляет всего 10-15 см, ее можно не учитывать, но если высота потолков более чем 2,9 м, придется делать перерасчет. Для этого находит поправочный коэффициент (поделив фактическую высоту на стандартную 2,6 м) и на него умножают найденную цифру.
Пример поправки на высоту потолков. В здании высота потолков — 3,2 метра. Требуется пересчитать мощность котла отопления для данных условий (параметры дома те же, что в первом примере):
- Высчитываем коэффициент. 3,2 м / 2,6 м = 1,23.
- Корректируем результат: 17 кВт * 1,23 = 20,91 кВт.
Округляем, получаем 21 кВт потребуется для обогрева.
Как видите, разница вполне приличная. Если ее не учесть, нет гарантии, что в доме будет тепло даже при средних зимних температурах, а уж о сильных морозах и говорить не приходится.
Учет региона проживания
Что еще стоит учесть, так это местоположение. Ведь понятно, что на юге требуется намного меньше тепла, чем в Средней Полосе, а для тех, кто живет на севере «подмосковной» мощности явно будет недостаточною. Для учета региона проживания тоже есть коэффициенты. Даны они с некоторым диапазоном, так как в рамках одной зоны климат все-таки сильно меняется. Если дом находится ближе к южной границе, применяют меньший коэффициент, ближе к северной — больший. Стоит учитывать также и наличие/отсутствие сильных ветров и выбирать коэффициент с их учетом.
- Средняя полоса России берется за эталон. Тут коэффициент 1-1,1 (ближе к северной границе региона все-таки стоит мощность котла увеличить).
- Для Москвы и Подмосковья полученный результат требуется умножить на 1,2 — 1,5.
- Для северных регионов при расчете мощности котла по площади, найденную цифру умножают на 1,5-2,0.
Для южной части региона коэффициенты понижающие: 0,7-0,9.
Пример корректировки по зонам. Пусть дом, для которого делаем расчет мощности котла, находится на севере Подмосковья. Тогда найденная цифра 21 кВт умножается на 1,5. Итого получаем: 21 кВт * 1,5 = 31,5 кВт.
Как видите, если сравнивать с первоначальной цифрой, полученной при расчете по площади (17 кВт), полученная в результате использования всего двух коэффициентов, значительно отличается. Почти в два раза. Так что эти параметры необходимо учитывать.
Мощность двухконтурного котла
Выше шла речь о расчете мощности котла, который работает только на отопление. Если вы планируете еще и воду греть, необходимо производительность еще увеличить. В расчет мощности котла с возможностью подогрева воды для бытовых нужд закладывают 20-25% запаса (умножить надо на 1,2-1,25).
Чтобы не пришлось покупать очень мощный котел, надо дом максимально утеплить
Пример: корректируем под возможность ГВС. Найденную цифру 31,5 кВт умножаем на 1,2 и получаем 37,8 кВт. Разница солидная
Обратите внимание, что запас на подогрев воды берется уже после учета в расчетах местоположения — температура воды от местоположения тоже зависит
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.
Что такое теплопотери помещения
Любое помещение имеет определенные теплопотери. Тепло выходит из стен, окон, полов, дверей, потолка, поэтому задача газового котла – компенсировать количество выходящего тепла и обеспечить определенную температуру в помещении. Для этого необходима определенная тепловая мощность.
Опытным путем установлено, что наибольшее количество тепла уходит через стены (до 70%). Через крышу и окна может выходить до 30% тепловой энергии, через систему вентиляции – до 40%. Наименьшие теплопотери у дверей (до 6%) и пола (до 15%)
На теплопотери дома влияют следующие факторы.
Расположение дома. Каждый город имеет свои климатические особенности. В расчетах теплопотерь необходимо учитывать критическую отрицательную температуру, характерную для региона, а также среднюю температура и продолжительность отопительного сезона (для точных расчетов с использованием программы).
Расположения стен относительно сторон света. Известно, что в северной стороне располагается роза ветров, поэтому теплопотери стены, находящейся в этой области, будут наибольшими. В зимнее время с западной, северной и восточной стороны дует с большой силой холодный ветер, поэтому теплопотери этих стен будут выше.
Площадь отапливаемого помещения. От размеров помещения, площади стен, потолков, окон, дверей зависит количество уходящего тепла.
Теплотехника строительных конструкций. Любой материал имеет свой коэффициент теплового сопротивления и коэффициент теплоотдачи – способности пропускать через себя определенное количество тепла. Чтобы их узнать, необходимо воспользоваться табличными данными, а также применить определенные формулы. Информацию о составе стен, потолков, полов, их толщине можно найти в техническом плане жилья.
Оконные и дверные проемы. Размер, модификация двери и стеклопакетов. Чем больше площадь оконных и дверных проемов, тем выше теплопотери
Важно учитывать характеристики установленных дверей и стеклопакетов при расчетах.
Учет вентиляции. Вентиляция всегда существует в доме независимо от наличия искусственной вытяжки
Через открытые окна происходит проветривание помещения, движение воздуха создается при закрытии и открытии входных дверей, хождении людей из комнаты в комнату, что способствует уходу теплого воздуха из помещения, его циркуляции.
Зная вышеперечисленные параметры, можно не только вычислить тепловые потери дома и определить мощность котла, но и выявить места, нуждающиеся в дополнительном утеплении.
Как определить теплопотери?
Для мощности отопительного котла расчеты должны выполняться с учетом того, что во время его работы обязательно будут возникать потери тепла. Причем это касается любых аппаратов вне зависимости от используемого ими вида топлива. Также следует учитывать, что при определенных условиях количество потерь тепла будет различным:
- В процессе использования отопительного котла следует регулярно проветривать помещение. Но если владелец решит не закрывать окна, то из-за этого будут возникать теплопотери на уровне 15%.
- При наличии у стен некачественный теплоизоляции теплопотери составят 35%.
- Оконные проемы будут способствовать выхода тепла наружу в количестве 10%. При этом показатель потерь может быть больше, если в доме установлены рамы старого образца.
- При отсутствии утепления пола часть тепла может уходить в подвал или в землю и количество потерь составит порядка 15%.
- Крыша будет способствовать потерям тепла на уровне 25%.
Во время выполнения расчетов отопительного котла нужно учитывать все из вышеперечисленных факторов. Итоговый показатель мощности должен быть определён с включением в него каждого из упомянутых факторов.
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.
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.
Выводы
Подбор нагревательной техники — задача сложная и ответственная. Не стоит сразу гнаться за моделями твердотопливных агрегатов, которые имеют большую мощность. В ряде случаев для отопления жилого дома вполне хватает установки агрегата с выходными параметрами в 24-36 кВт. При температуре за окном -30 С, такой котел даст возможность создать внутри помещения температуру в +20-22 С и нагреть воду в системе ГВС до показателей в 40-45 С.
В каждом отдельном случае можно сделать выбор в пользу того или иного вида нагревательной техники
Большая мощность котла может потребоваться в пиковых ситуациях, когда климатические условия заставляют работать систему отопления в усиленном режиме. Однако такие ситуации не являются систематическими, и большую часть времени ваш нагревательный прибор будет работать на пониженных режимах. Если у вас предполагается большой расход горячей воды в бытовых целях, то сразу следует ориентироваться на оборудование большей мощности. В современных частных домах больше 50% мощности нагревательного оборудования идет на обеспечение горячей водой обитателей дома
Подключение системы отопления «теплый пол» так же заставляют обращать внимание на котельное оборудование с большей мощностью
Подбирать котел нужно не только исходя на его фактическую мощность. Здесь играет роль эксплуатационные возможности отопительной техники, способ и качество обслуживания котельного оборудования. Используя оптимальный вид топлива для своего нагревательного оборудования, наличие автоматики позволят вам добиться нормальной работы твердотопливного котла.
