Как рассчитать мощность газового котла: Расчет мощности газового котла

Содержание

Как рассчитать мощность газового котла отопления

Автономное отопление для частного дома удобно, доступно и очень разнообразно. Любой владелец частного дома охотно покупает газовый котел и устанавливает все необходимое, чтобы больше не зависеть от капризов погоды или сюрпризов, связанных с работой централизованных систем отопления.

Однако важно правильно выбрать оборудование. Если его мощность превышает реальные потребности строения в тепле, часть затрат на отопление будет просто выброшена на ветер. А устройство с низкой производительностью не сможет обеспечить дом достаточным количеством тепла. Поэтому еще на стадии проектирования автономной отопительной системы нужно найти ответ на вопрос: как рассчитать мощность газового котла?

Содержание

1 Какие величины используются при расчетах?
2 Стоит ли приобретать слишком мощный котел?
3 Газовый котел для домов стандартной конфигурации
4 Как учесть высоту потолков при расчетах?
5 Наш калькулятор для быстрого расчета

Какие величины используются при расчетах?

Самый простой расчет мощности котла по площади выглядит так: нужно взять 1 кВт мощности на каждые 10 кв. м. Однако стоит учесть, что эти нормативы составлялись еще при Советском Союзе. Они не учитывают современных строительных технологий, кроме того, могут оказаться несостоятельными в местности, климат которой заметно отличается от условий Москвы и Подмосковья. Такие расчеты могут подойти для небольшого здания с утепленным чердаком, невысокими потолками, отличной теплоизоляцией, окнами, в которые вставлены двойные стеклопакеты и т.п. Увы, этим требованиям отвечают лишь немногие строения. Чтобы сделать более подробный расчет мощности котла, нужно учесть целый ряд факторов, таких как:

климатические условия в регионе;
габариты жилого помещения;
степень утепленности дома;
возможные теплопотери здания;
количество тепла, которое требуется для подогрева воды.

Кроме того, в домах с принудительной вентиляцией расчёт котла для отопления должен учитывать количество энергии, необходимой для обогрева воздуха. Как правило, для расчетов необходимо использовать специальный софт:

Осуществляя расчет мощности газового котла, следует добавить еще около 20% на случай непредвиденных ситуаций, таких как сильное похолодание или снижение давления газа в системе.

При проектировании системы отопления требуется рассчитать не только мощность котла, но и количество секций радиаторов. Узнать об этом более подробно вы можете в нашем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/raschety/raschet-kolichestva-sektsiy-radiatorov-otopleniya.html.

Стоит ли приобретать слишком мощный котел?

Современное отопительное оборудование оснащено автоматическими системами, которые позволяют регулировать расход газа. Это очень удобно, поскольку избавляет от ненужных расходов. Может показаться, что точный расчет мощности котла отопления не так уж важен, ведь можно просто купить котел с высокими показателями мощности. Но все не так просто.

Правильный подбор отопительного оборудования продлит срок его эксплуатации

Необоснованное превышение тепловой мощности оборудования может привести к:

повышению расходов на приобретение элементов системы;
снижению эффективности работы котла;
сбоям в работе автоматического оборудования;
быстрому износу комплектующих;
образованию конденсата в дымоходе и т. п.

Таким образом, нужно стараться «попасть» именно в ту мощность, которая подходит вашему жилищу.

Газовые котлы Baxi зарекомендовали себя как надёжное отопительное оборудование. Обзор модельного ряда с характеристиками и особенностями в нашем следующем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotly/gazovyiy-kotel-baxi.html.

Газовый котел для домов стандартной конфигурации

Рассчитать мощность газового котла для домов, созданных по типовому проекту не слишком сложно. В таких строениях высота потолка не превышает три метра. Для этого используют формулу: МК = S*УМК/10, где

МК – это расчетная мощность котла в кВт;
S – общая площадь помещения в кв.м;
УМК – удельная мощность котла, которая должна приходиться на каждые 10 кв. м.

Последний показатель устанавливается в зависимости от климатической зоны и составляет:

0,7-0,9 кВт для южных регионов;
1,0-1,2 кВт для средней полосы;
1,2-1,5 кВт для подмосковных регионов;
1,5-2,0 для северных регионов.

Согласно этой формуле расчетная мощность котла для дома площадью 200 кв. м., который находится в средней полосе, составит: 200Х1,1/10=22 кВт. Обратите внимание, что эта формула показывает, как рассчитать мощность котла, который используется только для отопления дома. Если предполагается использование двухконтурной системы, предусматривающей подогрев воды для бытовых нужд, следует увеличить мощность оборудования еще на 25%.

Как учесть высоту потолков при расчетах?

Поскольку немало частных домов возводится по индивидуальным проектам, способы расчета мощности котла, приведенные выше, не подойдут. Чтобы сделать достаточно точный расчет газового котла отопления, необходимо воспользоваться формулой: МК = Qт*Кзап, где:

МК – расчетная мощность котла, кВт;
Qт – прогнозируемые теплопотери строения, кВт;
Кзап – коэффициент запаса, который составляет 1,15 до 1,2, т. е. .15-20%, на которые специалисты рекомендуют увеличивать расчетную мощность котла.

Основным показателем в этой формуле являются прогнозируемые теплопотери строения. Чтобы выяснить их величину, необходимо воспользоваться еще одной формулой: Qт = V*Рt*k/860, где:

V — объем помещения, куб.м.;
Рt — разница внешней и внутренней температур в градусах Цельсия;
k — коэффициент рассеивания, который зависит от теплоизоляции здания.

Коэффициент рассеивания варьируется в зависимости от типа здания:

Для зданий без теплоизоляции, представляющих собой простые конструкции из дерева или гофрированного железа, коэффициент рассеивания составляет 3,0-4,0.
Для конструкций с низкой теплоизоляцией, характерной для зданий с одинарной кладкой кирпича с обычными окнами и крышей коэффициент рассеивания принимают равным 2,0-2,9.
Для домов со средним уровнем теплоизоляции, например строений с двойной кирпичной кладкой, стандартной крышей и малым количеством окон берут коэффициент рассеивания 1,0-1,9.
Для строений с повышенной теплоизоляцией, хорошо утепленным полом, крышей, стенами и окнами с двойными стеклопакетами используют коэффициент рассеивания в пределах 0,6-0,9.

Для небольших зданий с хорошей теплоизоляцией расчетная мощность отопительного оборудования может быть совсем небольшой. Может случиться так, что на рынке просто не окажется подходящего газового котла с необходимыми характеристиками. В этом случае следует приобрести оборудование, мощность которого будет немного выше расчетной. Системы автоматического регулирования отопления помогут сгладить разницу.

Некоторые производители позаботились об удобстве клиентов и разместили на своих интернет ресурсах специальные сервисы, позволяющие без особых проблем подсчитать необходимую мощность котла. Для этого в программу-калькулятор нужно внести такие данные, как:

температура, которая должна поддерживаться в помещении;
средняя температура за наиболее холодную неделю в году;
необходимость в ГВС;
наличие или отсутствие принудительной вентиляции;
количество этажей в доме;
высота потолков;
сведения о перекрытиях;
сведения о толщине наружных стен и материалах, из которых они выполнены;
информация о длине каждой стены;
информация о количестве окон;
описание типа окон: количество камер, толщина стекла и т.п;
размеры каждого окна.

После того, как все поля заполнены, можно будет узнать расчетную мощность котла. Варианты подробных расчетов мощности котлов различного типа наглядно представлены в таблице:

В этой таблице уже рассчитаны некоторые варианты, вы можете воспользоваться ими как заранее правильными (клик по картинке для увеличения)

Наш калькулятор для быстрого расчета

Для расчета тепловой мощности котла отопления в данном калькуляторе, достаточно ввести площадь отапливаемого помещения, выбрать необходимые параметры и нажать кнопку «Выполнить расчет».

Площадь помещения:	м²
Окна:	обычное остеклениедвойной стеклопакеттройной стеклопакет
Стены:	плохая теплоизоляциястена в 2 кирпича или утеплитель 150ммхорошая теплоизоляция
Соотношение площадей окон и пола:	10%20%30%40%50%
Минимальная наружная температура:	-10°C-15°C-20°C-25°C-35°C °C
Число стен, выходящих наружу:	однадветричетыре
Помещение этажом выше:	холодный чердактеплый чердакотапливаемое помещение
Высота помещения:	2,5 м3,0 м3,5 м4,0 м4,5 м5,0 м5,5 м6,0 м6,5 м7,0 м7,5 м8,0 м8,5 м9,0 м9,5 м10,0 м10,5 м11,0 м11,5 м12,0 м м

Требуемая мощность отопителя	____________

Выше были приведены достаточно простые варианты того, как рассчитать мощность котла отопления. Следует помнить, что для строений более сложной конструкции эти способы могут быть непригодными, если:

в здании имеются помещения с разной высотой потолков;
запланировано устройство теплого пола;
проектируется сооружение объектов, которые потребуют дополнительного расхода тепла (бассейн, оранжерея, сауна и т. п.).

Вам также может быть полезен материал о принципах расчёта расхода газа для отопления: https://aqua-rmnt.com/gazosnabzhenie/kak-rasschitat-rashod-gaza.html.

Эти моменты следует учесть еще на стадии проектирования. Максимально точный расчет мощности отопительного оборудования могут рассчитать инженеры-теплотехники. Все необходимые расчеты можно провести еще на стадии проектирования помещения.

Автор: Олеся

Главный вопрос, возникающий при необходимости устройства автономного отопления дома – как рассчитать мощность газового котла, чтобы зимой в жилых помещениях было комфортно, и при этом не допустить лишних затрат. Ошибочным будет мнение о том, что подобрать котел можно без расчета, просто установив агрегат с большим запасом мощности, так как все современные теплогенераторы оснащаются системами автоматики, позволяющими регулировать расход топлива. Однако установка котлоагрегата, мощность которого будет превышать реальные потребности в тепле, приведет, во-первых, к дополнительным расходам по приобретению самого котла и соответствующих комплектующих, во-вторых, к его неэффективной работе, что может вызвать сбои автоматики и повышенный износ оборудования.

Для упрощенного расчета мощности котла для типового дома исходят из норматива необходимой удельной тепловой мощности котла Ум = 1 кВт/10 м2, означающего, что для поддержания комфортной температуры в помещении площадью 10 м2 требуется 1 кВт тепловой энергии. В расчете не учитывается объем помещений, так как во всех домах, построенных по типовым проектам, высота помещений не превышает 3 метров.

Рм = Ум х П х Кр
Рм – необходимая расчетная мощность котельного агрегата;
П – сумма всех площадей отапливаемых помещений;
Кр – коэффициент, учитывающий климатические особенности регионов.
Так как в России климат в регионах значительно отличается, вводится поправочный коэффициент Кр, величина которого принимается:
для регионов юга России – 0,9;
для регионов средней полосы – 1,2;
для московской области – 1,5;
для северных регионов – 2,0.
Например, для квартиры или дома общей площадью 120 м2, расположенных в московской области необходимая мощность котла будет равна:
Рм = 120 х 1,5/ 10 = 18 кВт
В примере приведен расчет для котла, используемого только в целях отопления. В случае, когда необходимо рассчитать мощность двухконтурного агрегата, предназначенного, помимо отопления, и для горячего водоснабжения, следует увеличить полученную по формуле мощность примерно на 30 %. В этом случае оптимальная мощность котла будет равна: 18 х 1,3 = 23,4 кВт. Так как мощности котлов, предлагаемых производителями, приводятся в целых цифрах, то следует выбрать агрегат с наиболее близкой к расчетному показателю мощностью – 25 кВт.

Расчет мощности котла для индивидуального дома
Система отопления частного дома
Расчет мощности газового котла для дома, построенного по индивидуальному проекту, более точен, так как учитывает высоту помещений и некоторые другие параметры. Подсчет производится по формуле:
Рм = Тп х Кз
Рм – необходимая расчетная мощность котельного агрегата;
Тп – возможные тепловые потери здания;
Кз – коэффициент запаса, принимаемый в пределах 1,15—1,2.
В свою очередь величина возможных теплопотерь здания рассчитывается по следующей формуле:
Тп = Оз х Рт х Кр

Оз – общий объем отапливаемых помещений дома;
Рт – разница температур наружного воздуха и воздуха внутри помещений;
Кр – коэффициент, учитывающий рассеивание тепловой энергии и зависящий от типа ограждающих конструкций дома, вида заполнения оконных проемов, степени утепления здания.
Величина коэффициента рассеивания принимается для:
зданий с низкой степенью теплозащиты, стены которых, например, выложены из кирпича без прослойки утеплителя со стандартными деревянными окнами, равным 2,0—2,9;
для сооружений со средней степенью теплозащиты, двойными стенами с утеплителем, небольшим количеством окон, равным 1,0—1,9;
для домов с высокой степенью тепловой защиты – утепленными полами, окнами с двойными стеклопакетами, деревянными каркасными, из бруса или оцилиндрованного бревна и т. п., равным 0,6—0,9.

Например, для дома со средней степенью теплозащиты, суммарным объемом отапливаемых помещений 630 м3 (двухэтажный, площадью одного этажа 100 м2, но высота помещений на 1 этаже 3,3 м, на 2 этаже – 3,0 м), разницей температур между наружным воздухом и воздухом в помещениях 45 (рассчитывается как разница между нормативной температурой в жилых помещениях, принимаемой равной 20 градусам, и температурой наиболее холодного периода года по данным СНиП для данного региона, к примеру, 25 градусов мороза) величина теплопотерь будет равна:
Тп = 630 х 45 х 1,0 = 28350 Вт.
Расчетная мощность котла тогда будет:
Рм = 28,35 х 1,2 = 34 кВт
Расчет мощности котла с помощью калькулятора на сайте производителя
Онлайн-калькулятор
Многие производители или компании, продающие отопительное оборудование, предлагают воспользоваться онлайн-калькуляторами на своих сайтах. Обычно для такого расчета требуется просто ввести в программу-калькулятор следующие параметры:

величину температуры, которую нужно поддерживать в доме;
температуру наружного воздуха в самый холодный период года;
необходимость в горячем водоснабжении;
наличие системы принудительной вентиляции;
этажность дома;
высоту помещений;
характер конструкции перекрытий;
параметры наружных стен – из какого материала, имеется или нет утеплитель;
сведения о длине каждой наружной стены;
сведения о количестве и размерах оконных проемов и характере их заполнения;
Все эти данные нетрудно определить самостоятельно, а затем только останется вставить их в соответствующие отделы программы и получить готовый расчет мощности котла.
Подробный видео урок по расчету:

Не забудьте оценить статью:
Как рассчитать мощность газового котла: формулы и примеры
Перед проектированием системы отопления, монтажом отопительного оборудования важно выбрать газовый котел, способный вырабатывать необходимое количество тепла для помещения. Поэтому важно подобрать устройство такой мощности, чтобы его производительность была максимально высокой, а ресурс большим.
Мы расскажем о том, как рассчитать мощность газового котла с высокой точностью и с учетом определенных параметров. В представленной нами статье подробно описаны все виды теплопотерь через проемы и строительные конструкции, даны формулы для их расчета. На конкретном примере знакомятся с особенностями производства расчетов.
Содержание статьи:
Типичные ошибки при выборе котла
Что такое теплопотери помещения?
Формулы расчета тепловых потерь
Пример расчета тепловых потерь
Расчет тепловых потерь стен
Расчет тепловых потерь окон
Определение тепловых потерь дверей
Расчет теплового сопротивления пола
Расчет тепловых потерь через потолок
Определение теплопотерь с учетом инфильтрации
Расчет мощности котла
Выводы и полезное видео по теме
Типичные ошибки при выборе котла
Правильный расчет мощности газового котла позволит не только сэкономить на расходных материалах, но и повысить КПД устройства. Оборудование, тепловыделение которого превышает фактическую потребность в тепле, не будет эффективно работать, когда недостаточно мощное устройство не сможет должным образом обогреть помещение.
Имеется современное автоматизированное оборудование, самостоятельно регулирующее подачу газа, что исключает необоснованные расходы. Но если такой котел выполняет свою работу на пределе, то срок его службы сокращается.
В результате снижается КПД оборудования, быстрее изнашиваются детали, образуется конденсат. Поэтому возникает необходимость расчета оптимальной мощности.
Фотогалерея
Фото
Основным условием установки газового котла является монтаж внутренней газовой сети, подключенной к централизованному газоснабжению, группе баллонов или газгольдеру
При выборе газового котла важно необходимо учитывать диаметр трубопроводов газовой и отопительной систем. Для установки двухконтурного котла дом должен быть оборудован системой водоснабжения, минимальное давление в которой также требует учета перед покупкой
Для грамотного выбора газового котла необходимо учитывать давление в магистрали подачи газа. При подключении к централизованной сети указывается поставщиком топлива
Мощность газового оборудования напрямую связана с размером агрегата, типом установки и конструкцией
Настенный вариант более компактен, но должен Отметим, что за 1 минуту настенный бойлер нагревает всего 0,57 л воды на 25º. Для дачи или квартиры это приемлемо, для отопления большого дома нужен агрегат помощнее
Напольные газовые котлы приобретаются, если объем теплоносителя, циркулирующего по системе, более 150 л. Мощность варьируется от 10 до 55 и более кВт
Напольные газовые котлы могут использоваться как в качестве котла отопления, так и в качестве водонагревателя, способны одновременно обеспечивать водой 4 водоразборные точки
Напольное газовое оборудование для систем отопления выпускается в широкий выбор модификаций, объем которых может достигать 280 л
Условия установки газового котла
Подвод трубопроводов к оборудованию
Внутренний газопровод
Размеры и тип исполнения
Варианты мощности для настенных вариантов
Котел напольный для большого дома
Котел как водонагреватель
Объем напольных газовых котлов
3 Есть есть мнение, что мощность котла зависит исключительно от площади помещения, и для любого дома оптимальным будет расчет 100 Вт на 1 кв.
м. Поэтому, чтобы подобрать мощность котла, например, для дома в 100 кв. м потребуется оборудование, вырабатывающее 100*10=10 000 Вт или 10 кВт.
Такие расчеты в корне неверны в связи с появлением новых отделочных материалов, улучшенных утеплителей, снижающих потребность в покупке мощного оборудования.
Мощность газового котла подбирается с учетом индивидуальных особенностей дома. Правильно подобранное оборудование будет работать максимально эффективно при минимальном расходе топлива
Произвести расчет мощности Существует два способа обогрева — вручную или с помощью специальной программы Valtec, которая предназначена для профессиональных высокоточных расчетов.
Требуемая мощность оборудования напрямую зависит от теплопотерь помещения. Узнав норму теплопотерь, можно рассчитать мощность газового котла или любого другого отопительного прибора.
Что такое потери тепла в помещении?
Любое помещение имеет определенные потери тепла. Тепло уходит из стен, окон, полов, дверей и потолков, поэтому задача газового котла – компенсировать количество выделяющегося тепла и обеспечивать определенную температуру в помещении. Для этого требуется определенная тепловая мощность.
Экспериментально установлено, что наибольшее количество тепла уходит через стены (до 70%). Через крышу и окна может выходить до 30 % тепловой энергии, а через систему вентиляции – до 40 %. Наименьшие теплопотери у двери (до 6%) и пола (до 15%)
На теплопотери дома влияют следующие факторы.
Расположение дома. Каждый город имеет свои климатические особенности. При расчетах тепловых потерь необходимо учитывать критическую отрицательную температуру, характерную для региона, а также среднюю температуру и продолжительность отопительного сезона (для точных расчетов с помощью программы).
Расположение стен относительно сторон света. Известно, что роза ветров располагается с северной стороны, поэтому теплопотери стены, расположенной в этом месте, будут наибольшими. Зимой холодный ветер дует с большой силой с западной, северной и восточной сторон, поэтому теплопотери этих стен будут выше.
Площадь отапливаемого помещения. Количество отходящего тепла зависит от размеров помещения, площади стен, потолков, окон, дверей.
Теплотехника строительных конструкций. Любой материал имеет свой коэффициент термического сопротивления и коэффициент теплопередачи — способность пропускать через себя определенное количество тепла. Чтобы это узнать, нужно 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 стеклопакета. Чем больше площадь оконных и дверных проемов, тем выше теплопотери. В расчетах важно учитывать характеристики установленных дверей и стеклопакетов.
Вентиляционный учет . Вентиляция в доме есть всегда, вне зависимости от наличия искусственных вытяжек. Через открытые окна помещение проветривается, создается движение воздуха при закрывании и открывании входных дверей, люди перемещаются из комнаты в комнату, что способствует уходу теплого воздуха из помещения, его циркуляции.
Зная вышеперечисленные параметры, можно не только рассчитать и определить мощность котла, но и выявить места, нуждающиеся в дополнительном утеплении.
Формулы расчета тепловых потерь
Эти формулы можно использовать для расчета тепловых потерь не только частного дома, но и квартиры. Перед началом расчетов необходимо изобразить план помещения, отметить расположение стен относительно сторон света, обозначить окна, дверные проемы, а также рассчитать размеры каждой стены, оконного и дверного проемов.
Для определения теплопотерь необходимо знать структуру стены, а также толщину используемых материалов. Расчеты учитывают кладку и утепление
При расчете тепловых потерь используются две формулы — по первой определяется значение теплового сопротивления ограждающих конструкций, а по второй — тепловые потери.
Для определения теплового сопротивления используют выражение:
R = B/K
Здесь:
R — значение теплового сопротивления ограждающих конструкций, измеренное в (м ² * K ) / Вт.
К — коэффициент теплопроводности материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция, измеряется в Вт/(м*К).
В — толщина материала, записанная в метрах.
Коэффициент теплопроводности К — табличный параметр, толщина В берется из технического плана дома.
Коэффициент теплопроводности является табличной величиной, зависит от плотности и состава материала, может отличаться от табличной, поэтому важно ознакомиться с технической документацией на материал (+)
также используется основная формула для расчета теплопотерь:
Q = L×S×dT/R
В выражении:
Q — потери тепла, измеряемые в ваттах.
S — площадь ограждающих конструкций (стены, полы, потолки).
dT — разница между заданной температурой внутри помещения и снаружи, измеренная и записанная в градусах Цельсия.
R — значение термического сопротивления конструкции, м ² • С/Вт, которое находится по формуле выше.
L — коэффициент в зависимости от ориентации стен относительно сторон света.
Имея под рукой необходимую информацию, можно вручную рассчитать теплопотери здания.
Пример расчета теплопотерь
В качестве примера рассчитаем теплопотери дома с заданными характеристиками.
На рисунке показан план дома, для которого мы рассчитаем потери тепла. При составлении индивидуального плана важно правильно определить ориентацию стен относительно сторон света, рассчитать высоту, ширину и длину конструкции, а также отметить расположение оконных и дверных проемов, их размеры ( +)
Исходя из плана, ширина строения 10 м, длина 12 м, высота потолков 2,7 м, стены ориентированы на север, юг, восток и запад. В западную стену встроены три окна, два из них имеют размеры 1,5х1,7 м, одно – 0,6х0,3 м.
При расчете кровли учитывают слой утеплителя, отделочный и кровельный материал. Паро- и гидроизоляционные пленки, не влияющие на теплоизоляцию, не учитывают
В южную стену встроены двери размером 1,3×2 м, также имеется маленькое окно 0,5×0,3 м. С восточной стороны два окна 2,1×1,5 м и одно 1,5×1,7 м.
Стены состоят из трех слоев:
обшивка стен ДВП (изоплит) снаружи и внутри по 1,2 см, коэффициент 0,05.
стекловата, расположенная между стенами, ее толщина 10 см и коэффициент 0,043.
Тепловое сопротивление каждой стены рассчитывается отдельно, т.к. учитывается расположение конструкции относительно сторон света, количество и площадь проемов. Подведены итоги расчета стены.
Пол многослойный, по всей площади выполнен по одной технологии, включает:
доска обрезная шпунтованная, толщина 3,2 см, коэффициент теплопроводности 0,15.
Сухой выравнивающий слой ДСП толщиной 10 см с коэффициентом 0,15.
утеплитель — минеральная вата толщиной 5 см, коэффициент 0,039.
Предположим, что в полу нет люков, ухудшающих теплотехнику. Поэтому расчет производится для площади всех комнат по единой формуле.
Потолки изготовлены из:
4 см деревянных щитов с коэффициентом 0,15.
минеральная вата 15 см, ее коэффициент 0,039.
паро-, гидроизоляционный слой.
Предположим, что потолок также не имеет выхода на чердак над жилым или подсобным помещением.
Дом находится в Брянской области, в городе Брянске, где критическая минусовая температура -26 градусов. Опытным путем установлено, что температура земли +8 градусов. Желаемая температура в помещении +22 градуса.
Расчет теплопотерь стены
Чтобы найти общее термическое сопротивление стены, сначала необходимо рассчитать термическое сопротивление каждого из ее слоев.
Слой стекловаты имеет толщину 10 см. Это значение необходимо перевести в метры, то есть:
B = 10 × 0,01 = 0,1
Получилось значение B = 0,1. Коэффициент теплопроводности теплоизоляции равен 0,043. Подставляем данные в формулу термического сопротивления и получаем:
R _стекло =0,1/0,043=2,32
По аналогичному примеру рассчитываем теплостойкость изоплита:
R _изопл =0,012/0,05=0,24 будет равна сумме термических сопротивлений каждого слоя, учитывая, что у нас два слоя ДВП.
R = R _стекло + 2×R _изопл =2,32+2×0,24=2,8
Определив общее термическое сопротивление стены, можно найти потери тепла. Для каждой стены они рассчитываются отдельно. Вычислите Q для северной стены.
Дополнительные коэффициенты позволяют учитывать в расчетах теплопотери стен, расположенных в разных точках мира
Исходя из плана, северная стена не имеет оконных проемов, ее длина 10 м, высота составляет 2,7 м. Тогда площадь стены S вычисляется по формуле:
S _{северная стена} =10×2,7=27
Рассчитываем параметр dT. Известно, что критическая температура окружающей среды для Брянска составляет -26 градусов, а желаемая температура воздуха в помещении +22 градуса. Затем
dT = 22 — (- 26) = 48
Для северной стороны дополнительно учитывается коэффициент L = 1,1.
В таблице приведены коэффициенты теплопроводности некоторых материалов, применяемых при возведении стен. Как видим, минвата пропускает через себя минимальное количество тепла, железобетон — максимальное
Проведя предварительные расчеты, можно воспользоваться формулой расчета теплопотерь:
Q _{северные стены} = 27×48×1,1/2,8 = 509 (Вт)
Рассчитываем теплопотери для западной стены. Исходя из данных, в него встроено 3 окна, два из них имеют размеры 1,5х1,7 м и одно – 0,6х0,3 м. Рассчитываем площадь.
Ю _{Западная стена1} =12×2,7=32,4.
Из общей площади западной стены необходимо исключить площадь окон, т.к. их теплопотери будут разными. Для этого нужно рассчитать площадь.
S _Окно1 =1,5×1,7=2,55
S _окно2 =0,6×0,4=0,24
Для расчетов теплопотерь будем использовать площадь стен без учета площади окон, то есть:
S _{западная стена} =32,4-2,55×2-0,24=25,6
Для западной стороны приростной коэффициент равен 1,05. Подставить полученные данные в основную формулу расчета теплопотерь.
Q _{западная стена} =25,6×1,05×48/2,8=461.
Аналогичные расчеты делаем для восточной стороны. Здесь 3 окна, одно размером 1,5х1,7 м, два других – 2,1х1,5 м. Вычисляем их площадь.
S _окно3 =1,5×1,7=2,55
S _окно4 =2,1×1,5=3,15
Площадь восточной стены:
Из общей площади стены вычитаем значения площади окон:
S _{восточная стена} =32,4-2,55-2×3,15=23,55
Дополнительный коэффициент для восточной стена -1,05. На основании данных рассчитываем теплопотери восточной стены.
Q _{восточная стена} =1,05×23,55×48/2,8=424
На южной стене дверь с параметрами 1,3х2 м и окно 0,5х0,3 м. Вычисляем их площадь.
S _окно5 =0,5×0,3=0,15
S _дверь =1,3×2=2,6
Площадь южной стены будет равна:
S
S _{южной стены61 902 2,7=27}
Определяем площадь стены без учета окон и дверей.
S _{южные стены} =27-2,6-0,15=24,25
Рассчитаем теплопотери южной стены с учетом коэффициента L = 1.
Q _{южных стен} =1×24,25×48/2,80=416
Определив теплопотери каждой стены, Вы можно найти их суммарные теплопотери по формуле:
Q _стены = Q _{южные стены} + Q _{восточная стена} + Q _{западная стена} + Q _{северные стены}
Подставив значения, получим:
Q _стены = 509+ 461 + 424 + 416 = 1810 Вт
В результате теплопотери стен составили 1810 Вт в час.
Расчет теплопотерь окон
В доме 7 окон, три из них имеют размеры 1,5×1,7 м, два – 2,1×1,5 м, одно – 0,6×0,3 м и еще одно – 0,5×0,3 м.
Окна размерами 1,5×1,7 м представляют собой двухкамерный профиль ПВХ с двутавровым стеклом. Из технической документации можно узнать, что его R=0,53. Окна размерами 2,1×1,5 м двухкамерные с аргоном и двутавровым стеклом; имеют термическое сопротивление R=0,75, окна 0,6х0,3 м и 0,5×0,3 — R=0,53.
Площадь окон рассчитана выше.
S _Window1 = 1,5 × 1,7 = 2,55
S _Window2 = 0,6 × 0,4 = 0,24
S _Window3 = 2,1 × 1,5 = 3,15
S _{6 = 2,1 × 1,5 = 3,15}
S _{56 = 2,1 × 0,5 = 3,15}
S _{6. Также важно учитывать ориентацию окон относительно сторон света.}
Обычно термическое сопротивление для окон рассчитывать не нужно, этот параметр указывается в технической документации на изделие
Рассчитываем теплопотери западных окон с учетом коэффициента L = 1,05. Сбоку 2 окна размерами 1,5×1,7 м и одно 0,6×0,3 м.
Q _окно1 =2,55×1,05×48/0,53=243
Q _окно2 =0,24×1,05×48/0,53=23
Суммарные потери западных окон 9025 Q3
3 90 243×2+23=509
С южной стороны окно 0,5×0,3, его R=0,53. Рассчитаем его теплопотери с учетом коэффициента 1,
Q _{южное окно} =0,15*48×1/0,53=14
На восточной стороне 2 окна размерами 2,1×1,5 и одно окно 1,5×1,7. Рассчитываем потери тепла с учетом коэффициента L = 1,05.
Q _окно1 =2,55×1,05×48/0,53=243
Q _окно3 =3,15×1,05×48/075=212
Суммируем теплопотери восточных окон.
Q _{восточное окно} =243+212×2=667.
Суммарные теплопотери окон будут равны:
Q _окна = Q _{восточное окно} + Q _{южное окно} + Q _{подокно} =667+14+509=1190
Всего через окна выходит 1190 Вт тепловой энергии.
Определение теплопотерь двери
Дом имеет одну дверь, встроена в южную стену, имеет размеры 1,3×2 м. По паспортным данным теплопроводность материала двери 0,14, толщина 0,05м. Благодаря этим показателям можно рассчитать тепловое сопротивление двери.
R _дверь =0,05/0,14=0,36
Для расчетов необходимо вычислить ее площадь.
S _дверь =1,3×2=2,6
Рассчитав тепловое сопротивление и площадь, можно найти потери тепла. Дверь расположена с южной стороны, поэтому используем дополнительный коэффициент 1.
Q _дверь =2,6×48×1/0,36=347.
Итого, через дверь выходит 347 ватт тепла.
Расчет теплового сопротивления пола
Согласно технической документации пол многослойный, выполнен одинаково по всей площади, имеет размеры 10х12 м. Вычисляем его площадь.
S _пол =10×12=210.
В состав пола входят доски, ДСП и утеплитель.
Из таблицы вы можете узнать коэффициенты теплопроводности некоторых материалов, используемых для покрытия пола. Этот параметр также может быть указан в технической документации на материалы и может отличаться от таблицы 9. 0003
Термическое сопротивление необходимо рассчитывать для каждого слоя пола отдельно.
R _ПАРТЫ = 0,032/0,15 = 0,21
R _{Диапборда} = 0,01/0,15 = 0,07
R _{будет изолировать} = 0,05/0,039 = 1,28
. R _пол = R _плиты + R _ДСП + R _{утеплит} =0,21+0,07+1,28=1,56
Учитывая, что зимой температура земли держится на уровне +8 градусов, разница температур составит быть равным:
dT = 22-8 = 14
Используя предварительные расчеты, можно найти теплопотери дома через пол.
При расчете теплопотери пола учитываются материалы, влияющие на теплоизоляцию (+)
При расчете теплопотери пола учитываем коэффициент L = 1.
Q _пол =210×14×1/1,56=1885
Суммарные теплопотери пола составляют 1885 Вт.
Расчет теплопотерь через потолок
При расчете теплопотерь перекрытия учитывают слой минеральной ваты и деревянные панели. Паро- и гидроизоляция не участвует в процессе теплоизоляции, поэтому не учитываем. Для расчетов нам необходимо найти термическое сопротивление деревянных досок и слоя минеральной ваты. Используем их коэффициенты теплопроводности и толщину.
Р _{Деревенский щит} =0,04/0,15=0,27
Р _мин. =0,05/0,039=1,28
Общее тепловое сопротивление будет равно сумме Р _{сель щит} и Р _мин. .
R _крыша =0,27+1,28=1,55
Площадь потолка такая же, как и пола.
S _{потолок} = 120
Далее расчет теплопотерь потолка с учетом коэффициента L = 1.
Q _{потолок} =120×1×48/1,55=3717
Всего через потолок уходит 3717 Вт.
В таблице представлены популярные утеплители для потолков и их коэффициенты теплопроводности. Пенополиуретан – самый эффективный утеплитель; солома имеет самый высокий коэффициент тепловых потерь.
Для определения общих теплопотерь дома необходимо прибавить теплопотери стен, окон, дверей, потолка и пола.
Q _итого = 1810 + 1190 + 347 + 1885 + 3717 = 8949 Вт
Для обогрева дома с заданными параметрами необходим газовый котел, поддерживающий мощность 8949 Вт или около 10 кВт.
Определение теплопотерь с учетом инфильтрации
Инфильтрация — естественный процесс теплообмена между внешней средой, происходящий при перемещении людей по дому, при открывании входных дверей, окон.
Для расчета теплопотерь можно использовать формулу:
Q _inf = 0,33 × K × V × dT
В выражении:
K — расчетный коэффициент воздухообмена, для жилых помещений коэффициент 0,3, для помещений с отоплением — 0,8, для кухни и ванной — 1,
V — объем помещения, рассчитанный с учетом высоты, длины и ширины.
dT — разница температур окружающей среды и многоквартирного дома.
Аналогичную формулу можно использовать, если в помещении установлена вентиляция.
При наличии в доме искусственной вентиляции необходимо использовать ту же формулу, что и для инфильтрации, только вместо К подставить параметры вытяжки, а dT рассчитать с учетом температуры поступающего воздуха
Высота помещения 2,7 м, ширина — 10 м, длина — 12 м. Зная эти данные, можно найти его объем.
В = 2,7×10×12 = 324
Разность температур будет равна
dT = 48
В качестве коэффициента К примем показатель 0,3. Тогда
Q _inf =0,33×0,3×324×48=1540
Q следует добавить к сумме Q _inf . В итоге
Q _всего = 1540+8949=10489.
Итого с учетом инфильтрации теплопотерь дома составит 10489Вт или 10,49 кВт.
Расчет мощности котла
При расчете мощности котла необходимо использовать коэффициент запаса 1,2. То есть мощность будет равна:
Вт = Q×k
Здесь:
Q — теплопотери здания.
к — запас прочности.
В нашем примере подставьте Q = 9237 Вт и рассчитайте требуемую мощность котла.
Вт = 10489 × 1,2 = 12587 Вт.
Учитывая коэффициент безопасности, требуемая мощность котла для отопления дома составляет 120 м ², что примерно равно 13 кВт.
Выводы и полезное видео по теме
Видео инструкция: как посчитать теплопотери дома и мощность котла с помощью программы Valtec.

Грамотный расчет тепловых потерь и мощности газового котла по формулам или программными методами позволяет с высокой точностью определить необходимые параметры оборудования, что дает возможность исключить необоснованные расходы на топливо.
Пожалуйста, пишите комментарии в форме блока ниже. Расскажите о том, как рассчитывали теплопотери перед покупкой отопительного оборудования для собственной дачи или загородного дома. Задавайте вопросы, делитесь информацией и фотографиями по теме.
Формулы и измерения котлов, которые необходимо знать
Формулы и измерения
Сервис
04 августа 2022 г.
Джуд Вольф
ЗАНИМАЕМСЯ МАТЕМАТИКОЙ: ФОРМУЛЫ ДЛЯ МОЩНОСТИ КОТЛА
Если вы ищете новый или арендованный котел, у WARE есть огромное количество их на складе. Так как же узнать, какой из них выбрать? Вы спросите у эксперта. WARE упростила поиск идеальной системы для всего, что вам нужно. В конце концов, размер вашего котла, вероятно, является самым важным решением, которое вы примете.
Здесь можно скачать ряд формул. Они используются для расчета многих вещей, включая производительность котла и размер нового котла для желаемого применения. В качестве примера мы будем определять количество топлива и воды, которые потребуются для поддержания работы котла мощностью 300 лошадиных сил.
НЕОБХОДИМОЕ КОЛИЧЕСТВО ПАРА
Котел, который не может удовлетворить спрос, совершенно бесполезен. Вот почему первое, что нужно определить для нашей рецептуры, — это количество пара, которое должен произвести котел за определенный период времени, известное как генерирующая мощность. Как только мы начнем с этого, мы сможем определить, сколько топлива и воды потребуется для правильной работы котла.
ПОДАЧА ТОПЛИВА
Чтобы котел вырабатывал пар, ему необходимо тепло. Это тепло исходит от топлива, чаще всего природного газа, пропана или нефти. Каждое из этих видов топлива способно производить определенное количество энергии для данного объема. Другими словами, если мы знаем, сколько у нас находится в контейнере, мы можем легко рассчитать, сколько БТЕ тепла он выделит при сгорании. Поскольку энергия источника топлива постоянна, единственный способ отрегулировать количество вырабатываемого тепла — изменить расход. Вот почему скорость подачи топлива является важной частью наших расчетов.
ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Поскольку котел вырабатывает пар, объем воды в котле будет уменьшаться. Вы должны быть в состоянии пополнить запасы воды, чтобы котел работал на полную мощность, чтобы уровень воды не упал слишком низко. Вот почему расход воды является еще одним важным параметром при расчете правильного размера котла. Дело не только в том, что выходит из-под крана. Вода внутри вашего котла должна быть должным образом умягчена, подготовлена и обработана перед подачей в бойлер. Итак, что вам действительно нужно знать, так это то, сколько воды могут генерировать ваши системы деаэрации, подготовки и кондиционирования.
Теперь, когда мы знаем все переменные, с которыми будем иметь дело, пришло время произвести некоторые расчеты. Предположим, что наш котел должен будет работать на мощности 300 лошадиных сил.
Чтобы получить фунтов пара, необходимых в час , мы умножаем мощность на 34,5, что дает в сумме 10350 фунтов в час. Теперь мы знаем, что наш котел должен производить 10 350 фунтов в час, но мы также знаем, что для производства такого количества пара потребуется много тепловой энергии. Нам нужно убедиться, что у нас достаточно топлива, чтобы поддерживать работу нашего котла.
Предположим, это газовый котел. Природный газ содержит около 1000 БТЕ тепла на каждый стандартный кубический фут, подаваемый в минуту. Чтобы получить британских тепловых единиц в час , необходимых для производства этих 10 350 фунтов пара в час, мы умножаем мощность котла (300) на 33 479, что дает нам в общей сложности 10 043 700 британских тепловых единиц, необходимых каждый час работы котла.
Чтобы рассчитать требуемый расход топлива , мы делим общее требуемое количество БТЕ на рейтинг БТЕ нашего топлива. Итак, мы знаем, что при 1000 британских тепловых единиц на стандартный кубический фут для котла, потребляющего 10 043 700 британских тепловых единиц в час, потребуется расход топлива 10 044 кубических футов природного газа в час. Это означает, что если вы хотите свои 300 лошадиных сил, вам понадобится запас газа, который может обеспечить достаточный объем.
Однако котел не просто использует топливо. Он также будет терять воду, поскольку он производит пар. Это означает, что насосы, работающие от резервуара для конденсата к котлу, должны быть в состоянии подавать достаточное количество воды, чтобы поддерживать паровой цикл на полной скорости.
Чтобы рассчитать количество воды, которое насосы должны будут подавать , мы умножаем мощность (300) на 0,069, чтобы определить количество галлонов в минуту, которое должны будут перекачивать наши насосы. Это означает, что насосы должны подавать 20,7 галлона в минуту. Как правило, насосы рассчитаны на удвоенную производительность, а это означает, что для этой установки потребуются насосы, способные производить 41,4 галлона в минуту.
Если используется модулирующий клапан питательной воды , пропускная способность питательной воды обычно указывается в 1,5 раза больше требуемого расхода, поскольку модулирующие клапаны питательной воды могут регулировать расход с меньшими приращениями, чтобы более точно соответствовать требованиям.
НЕ ТОЛЬКО ДЛЯ НОВОГО
Эти формулы можно использовать не только для определения размера нового котла. На самом деле, держа их под рукой, вы можете контролировать текущую производительность вашего котла. Таким образом, вы можете следить за потреблением топлива и воды и выявлять любые проблемы, которые начинают развиваться, прежде чем они станут серьезной головной болью.
Многое требуется для определения размеров, эксплуатации, контроля и осмотра котла. Эксперты WARE — ваш надежный ресурс для всего, что вам нужно. У нас есть услуги и запчасти, необходимые для нормальной работы вашего котла. У нас также есть технический опыт, чтобы обеспечить их надлежащий осмотр и эксплуатацию с максимальной эффективностью. Если мы можем помочь в любом случае, пожалуйста, дайте нам знать. Если вы хотите узнать немного больше (или намного больше) о том, как работают котлы, мы рекомендуем вам записаться на один из наших курсов WARE Boiler University. Каждый из них предлагает обширные классные и практические занятия с полностью функционирующими котлами, проводимые отраслевыми экспертами.