Как рассчитать мощность котла для дома

Время чтения: 6 мин
68 153
Обновлено: 10.11.2022

Для того чтобы выбрать котёл для дома, работающий на твёрдом топливе, необходимо обратить внимание на мощность. Данный параметр является одним из самых важных при выборе. Он показывает, какое количество тепла может создать конкретное устройство при подключении к системе отопления. От этого напрямую зависит, можно ли с помощью такого оборудования обеспечить дом теплом в нужном количестве или нет.

твердотопливный котел

Например, в помещении, где установлен пеллетный котёл с небольшой теплопроизводительностью, будет в лучшем случае прохладно. Также не лучшим вариантом для дома является установка котла с избыточной мощностью, потому что он постоянно будет работать в экономном режиме, а это заметно снизит показатель КПД.

Итак, чтобы выполнить расчет мощности котла для отопления частного дома, вам нужно следовать определенным правилам.

Как рассчитать мощность отопительного котла

Как рассчитать мощность котла для дома, зная объём отапливаемого помещения?


Расчёт мощности котла отопления по площади дома производится по формуле:

Q = V × ΔT × K / 850

  • Q – количество тепла в кВт/ч
  • V – объём отапливаемого помещения в кубометрах
  • ΔT – показатель разницы между температурой снаружи и внутри дома
  • К – коэффициент потери тепла
  • 850 – число, благодаря которому произведение трёх вышеуказанных параметров можно перевести в кВт/ч

Показатель К может иметь следующие значения, в зависимости от конструкции дома:

  • 3-4 – если конструкция здания упрощённая и деревянная или если оно сделано из профлиста
  • 2-2,9 – у помещения небольшая теплоизоляция. Такое помещение имеет простую конструкцию, длина 1 кирпича равна толщине стены, окна и крыша имеют упрощённую постройку
  • 1-1,9 – здание считается стандартным. В таких конструкциях двойная кирпичная кладка и мало простых окон. Кровля крыши обычная
  • 0,6-0,9 – конструкция сооружения считается улучшенной. Такое сооружение имеет стеклопакеты двойного остекления, основа на полу толстая, стены кирпичные и имеют двойную теплоизоляцию, крыша имеет теплозащиту, для создания которой используются хорошие материалы

Давайте теперь рассмотрим, как рассчитать мощность твердотопливного котла отопления для дома по площади, на примере.

Допустим, попробуем рассчитать мощность котла для дома 200 кв м., высота его стен 3 м, теплоизоляция является первоклассной. Показатель температуры окружающего воздуха рядом с домом не падает ниже -25 °С. Получается, что ΔT = 20 - (-25) = 45 °С. Количество тепловой мощности, которое требуется для отопления дома, рассчитывают с помощью формулы выше:

Q = 200 × 3 × 45 × 0,9/850 = 28,58 кВт/ч

Полученные результаты пока что не округляют, ведь расчет мощности котла для отопления дома по площади может включать систему горячего водоснабжения.

Если воду для мытья нагревают другим способом, то корректировку результата, который получен для одноконтурных котлов, выполнять не нужно и эта стадия расчёта является завершающей.

Как рассчитать, сколько тепла необходимо для нагрева воды?


Чтобы произвести расчет тепловых характеристик двухконтурных котлов, необходимо самостоятельно прибавить к предыдущему показателю расход тепла для горячего водоснабжения. Для его определения можно воспользоваться следующей формулой:

Qв = с × m × Δt

  • с – удельная теплоёмкость воды, которая всегда равна 4200 Дж/кг·К,
  • m – масса воды в кг
  • Δt – разница температуры нагретой воды и поступающей воды из водопровода.

К примеру, среднестатистическая семья в среднем потребляет 150 л тёплой воды. Теплоноситель, который нагревает отопительные приборы, имеет температуру, равную 80 °С, а температура воды, поступающей из водопровода, равна 10 °С, тогда Δt = 80 — 10 = 70 °С.

Следовательно:

Qв = 4200 × 150 × 70 = 44 100 000 Дж или 12,25 кВт/ч

После необходимо поступить следующим образом:

  1. Допустим, нужно нагреть 150 л воды за один раз, значит ёмкость косвенного теплообменника равна 150 л, следовательно, к 28,58 кВт/ч прибавляют 12,25 кВт/ч. Делается потому что показатель Qзаг меньше 40,83, следовательно, в помещении будет прохладнее ожидаемых 20 °С.
  2. В случае, если занимаются порционным нагревом воды, то есть ёмкость косвенного теплообменника составляет 50 л, показатель 12,25 нужно разделить на 3 и далее прибавить самостоятельно к 28,58. После этих расчётов Qзаг равен 32,67 кВт/ч. Полученный показатель - это и есть мощность котла, которую необходимо подобрать для нормального отопления в помещениях.

Подбор котла по площади частного дома. Как производятся расчёты?


Такой расчёт мощности твердотопливных котлов является более точным, потому что учитывает огромное количество нюансов. Здесь потребуются разные коэффициенты. Воспользуйтесь следующей формулой:

Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × k6 × k7

  1. 0,1 кВт – значение нормы необходимого тепла на 1 м².
  2. S – площадь помещения, которое нужно отопить.
  3. k1 показывает тепло, которое потерялось из-за строения окон, и имеет следующие показатели:

  • 1,27 – у окна одинарное стекло
  • 1,00 – окно со стеклопакетом
  • 0,85 – у окна тройное стекло

  1. k2 показывает, тепло которое потерялось из-за площади окна (Sw). Sw относится к площади пола Sf. Его показатели следующие:

  • 0,8 - при Sw/Sf = 0,1;
  • 0,9 - при Sw/Sf = 0,2;
  • 1,0 - при Sw/Sf = 0,3;
  • 1,1 - при Sw/Sf = 0,4;
  • 1,2 - при Sw/Sf = 0,5.

  1. k3 показывает утечку тепла сквозь стены. Может быть следующим:

  • 1,27 – некачественная теплоизоляция, низкое качество утепления становится очевидным при больших теплопотерях
  • 1 – стена дома имеет толщину 2-ух кирпичей или утеплитель толщиной 15 см
  • 0,854 – хорошая теплоизоляция

  1. k4 показывает количество потерянного тепла из-за температуры снаружи здания. Имеет следующие показатели:

  • 0,7, когда tз = -10 °С;
  • 0,9 для tз = -15 °С;
  • 1,1 для tз = -20 °С;
  • 1,3 для tз = -25 °С;
  • 1,5 для tз = -30 °С.

  1. k5 показывает сколько тепла потерялось из-за наружных стен. Применяют этот коэффициент при таких значениях:

  • 1,1 в здании 1 внешняя стена
  • 1,2 в здании 2 внешних стены
  • 1,3 в здании 3 внешних стены
  • 1,4 в здании 4 внешних стены

  1. k6 показывает количество тепла, которое необходимо дополнительно и зависит от высоты потолка (Н):

  • 1 - для высоты потолка 2,5 м;
  • 1,05 - для для высоты потолка 3,0 м;
  • 1,1 - если потолок высотой 3,5 м;
  • 1,15 - для высоты потолка 4,0 м;
  • 1,2 - для для высоты потолка 4,5 м.

  1. k7 показывает сколько тепла было потеряно. Зависит от типа постройки, которая расположена над отапливаемым помещением. Имеет следующие показатели:

  • 0,8 отапливаемое помещение;
  • 0,9 тёплый чердак;
  • 1 холодный чердак.

В качестве примера возьмем те же исходные условия, кроме параметра окон, которые имеют тройной стеклопакет и составляют 30% от площади пола. Постройка имеет 4 наружных стены, а сверху над ней расположен холодный чердак.

Тогда подсчеты будут выглядеть так:

Q = 0,1 × 200 × 0,85 × 1 × 0,854 × 1,3 × 1,4 × 1,05 × 1 = 27,74 кВт/ч

Данный показатель необходимо увеличить, для этого нужно самостоятельно добавить количество тепла, которое требуется для ГВС, если она подключена к котлу.

Если нет необходимости выполнения точных расчетов, для подбора мощности котла для частного дома можно воспользоваться универсальной таблицей. С помощью нее можно определить мощность котла по площади дома. Например, для отопления помещения 150 кв м оптимальным вариантом будет использовать установку с производительностью 19 кВт, а если нужно обогреть площадь в 200 квадратных метров потребуется выполнить покупку котлоагрегата мощностью уже 22 кВт.

Вариант Площадь дома, кв.м. Отопление, кВт Кол-во приборов Кол-во человек Бойлер ГВС, л/кВт
1 150 19 10 4 100/28
2 200 22 11 4 100/28
3 250 25,5 17 4 160/33
4 300 27 20 6 160/33
5 350 31 26 6 200/33
6 400 34 30 6 200/33
7 450 36 44 6 300/36

Вышеприведённые методы очень полезные, если нужно понять, как рассчитать мощность котла для отопления дома.

Расчёт реальных значений мощности котла длительного горения на примере «Куппер ПРАКТИК-8»


модель Куппер ПРАКТИК-8

Обычно котлы отопления для загородных домов рассчитаны под конкретный вид топлива, на котором будет работать это устройство в стандартных условиях. В случае, если выполняется эксплуатация котла с другим топливом, которое не переназначено для него, КПД значительно сократится. Также необходимо помнить о возможных последствиях использования того топлива, которое не предусматривают производители котельного оборудования.

Теперь продемонстрируем процесс расчёта на примере котла «Теплодар», модель «Куппер ПРАКТИК-8». Таким устройством отапливаются жилые дома и другие помещения, с площадью меньше, чем 80 м². Также этот котёл является универсальным и предусматривает возможность подключения не только к закрытым системам отопления, но и в открытых с принудительной циркуляцией теплоносителя. Такие котлы обладают следующими техническими характеристиками:

  1. в качестве топлива применяются дрова;
  2. в среднем за час, они сжигают 10 дров;
  3. мощность составляет 80кВт;
  4. загрузочная камера имеет объём 300л;
  5. КПД равен 85%.

Допустим, что для отопления помещения хозяином в качестве топлива используются дрова осинового дерева. Как рассчитать котел для дома в таком случае? 1 кг данного вида дров даёт 2,82 кВт/ч. Учитывают, что за один час, котёл потребляет 15кг дров, следовательно, он выдаёт тепла 2,82 × 15 × 0,87 = 36,801 кВт/ч тепла (0,87 является КПД).

Это оборудование не является недостаточным для отопления помещения, которое имеет теплообменник объёмом 150 л. Требуется устройство помощнее, но если ГВС имеет теплообменник объёмом 50 л, то мощности данного котла будет вполне достаточно. Чтобы получить нужный результат 32,67 кВт/ч, необходимо потратить 13,31 кг осиновых дров. Производим расчёт по формуле (32,67 / (2,82 × 0,87) = 13,31). В данном случае необходимое тепло было определено методом расчёта по объёму.

Также можно произвести самостоятельный расчет мощности отопительных котлов для отопления дома и узнать время, которое потребуется котлу для того, чтобы сжечь все дрова. 1 л дров осиного дерева имеет вес 0,143 кг. Следовательно, в отделении для загрузки поместится 294 × 0,143 = 42 кг дров. Столько дров будет достаточно для поддержания тепла более чем 3 часа. Это слишком непродолжительное время, поэтому в данном случае необходимо найти котёл, у которого размеры топки в 2 раза больше.

Также можно купить топливные аппараты, которые рассчитаны на несколько видов топлива. Например, агрегаты от того же производителя «Теплодар», только «Куппер ПРО-22», который может работать не только на дровах, но и на углях. В данном случае если будут использоваться разные виды топлива, мощность тоже будет отличаться. Расчёт проводится самостоятельно, учитывая эффективность каждого вида топлива отдельно, а позже выбирают наилучший вариант.

Сколько энергии дают разные типы горючего?


В данном случае цифры будут следующие:

  1. При сгорании 1 кг высушенных опилок или небольшой стружки хвойного дерева выдача 3,2 кВт/ч. При условии, что 1 л высушенных опилок весит 1,100 кг.
  2. Ольха имеет более высокую теплоотдачу и даёт 3 кВт в час, при весе 300 грамм.
  3. Деревья, которые относятся к видам твердолиственных, дают 1 кВт, имея вес 300 грамм.
  4. Уголь из камня даёт почти 5 кВт, при весе 400 грамм.
  5. Торф из Белоруссии даёт 2 кВт, при весе в 340 грамм.

Некоторые производители топлива пишут срок сгорания одной загрузки, но информация о том, сколько топлива выгорает за 1 час, обычно отсутствует.

В таких ситуациях правильным решением будет выполнение дополнительных расчётов:

  • Определить максимальную массу горючего, которая способна уместиться в отделении для загрузки горючего.
  • Узнать, сколько тепла может отдать котёл, работающий на данном виде сырья;
  • Какой уровень теплоотдачи будет за 1 час. Данное число необходимо самостоятельно разделить на тот период, за который выгорит всё количество дров.

Подводя итог, можно сказать, что данные, которые рассчитываются в при всех вычислениях, и будут показывать настоящую мощность твердотопливных котельных агрегатов, которую они смогут выдать в течение 1 часа. Учитывая эти параметры, затем подбирают необходимое оборудование.



Спасибо, что оставили отзыв! Чтобы отправить вам подарок, нужны ваши данные. Оставьте их в этой форме.
Знаком * помечены поля, обязательные к заполнению
Отправляя форму, вы даёте согласие на обработку своих персональных данных.