Расчет мощности котла для водяного отопления

, , Комментировать

Одной из задач при выборе котла, является задача определения тепловой мощности отопительного оборудования. В идеале, котел должен эффективно возмещать тепло, которое теряют помещения в  тот период отопительного сезона, когда  наружная температура соответствует  наиболее холодной пятидневке в данном населённом пункте. Например для Одессы эта температура составляет — минус 20 °C, для Киева — минус 25 °C .

Для приблизительного расчета необходимой тепловой мощности загородного дома применяют соотношение:

Для отопления 10 кв.м. площади помещения необходим 1 кВт мощности, то есть  удельная мощность системы принимается равной 100 Вт/м2

Также, при грубом расчете прибавляем + 10% к конечной величине расчетной мощности в качестве запаса.

Такой грубый и приблизительный расчет применим для очень хорошо утепленного кирпичного дома с небольшими теплопотерями (при высоте потолков не более 3 метров, а металлопластиковые окна оснащены двойным стеклопакетом). Однако, наши дома и дачи в целом не так хорошо утеплены, поэтому окончательный расчет необходимо доверять профессионалам компании «Строй-Юг». При этом еще учитываются вид теплоизоляции дома, толщина стен, площадь остекления, есть ли неотапливаемые балконы, утеплен ли чердак, тип окон и др. факторы, которые влияют на тепловых характеристики дома. Однако, теоретическая удельная мощность не всегда соответствует  реальным условиям.

На рисунке ниже представлен график зависимости мощности системы отопления от площади дома.

График зависимости мощности системы отопления от площади дома
График зависимости мощности системы отопления от площади дома

Необходимо заметить, что в реальности удельная мощность системы отопления дома увеличивается до значения 127 Вт/м2 для домов небольшой площади (100-150 м2) и снижается до 85-80 Вт/м2 для домов площадью 400-500 м2, что  не соответствует принятой  шаблонной величине 100 Вт/м2, которую обычно используют для предварительного подбора оборудования.

Это связано с тем, что в домах небольшой площади идет неэффективное расходование тепла с точки зрения теплотехники. С ростом общей площади дома появляются помещения, которые смежные с отапливаемыми, а также находятся внутри дома и не имеют наружных стен.  Исходя из этого, удельные теплопотери здания немного снижаются.

Далее представлена таблица основных вариантов расчета котла:

Таблица основных вариантов расчета котла
Таблица основных вариантов расчета котла

Усредненные мощности стандартной системы радиаторного отопления для домов различной площади показана в таблице, в графе «Отопление, КВт». При этом тип отопительных приборов — конвекторы, плоские или трубчатые радиаторы не учитывается.

Что касается теплого пола

Теплые полы  любого типа будь то электрические и водяные получили распространение как дополнительное комфортное отопительное оборудование. Многие специалисты, проведя анализ технических и экономических характеристик систем теплого пола выявили, что, начиная с площади теплого пола в 5-10 кв.м, целесообразно использовать водяные теплые полы.

При внедрении системы теплого пола в качестве системы увеличивающей комфортность проживания, его рассчитываемая теплоотдача принимается не превышающая величину —  50 Вт/м2. Поэтому, в данном случае, теплый пол следует рассматривать как дополнение к основному радиаторному отоплению.

Особенность любой системы теплого пола (водяного или электрического) – это значительная продолжительность эксплуатации в течение года по сравнению с системой радиаторного отопления. Для некоторых помещений такой режим установлен как круглогодичный.

Этот график работы предполагает два вида подключения водяного теплого пола к системе теплоснабжения:

  • при общей площади размещения теплого пола более 20-30 кв.м. целесообразно подключать теплый пол к отдельному насосно-смесительному контуру в котельной, который может иметь индивидуальный отопительный график;
  • при небольшой площади теплых полов — до 20 кв.м. его контуры целесообразнее подключать к контуру  циркуляции горячего водоснабжения с применением спецузлов, которые ограничивают температуру теплого пола до требуемой величины. Это решение тем более оправдано, что в основном  теплые полы ставятся как раз в помещениях с точками вывода горячей воды – санузле и кухне.

При этом в двух случаях мощность теплого пола учитывается при подборе котла для системы индивидуального отопления. Усредненные данные по теплым полам приведены в таблице в графах 7 и 8.

Контур ГВС

Система горячего водоснабжения для бытовых нужд любого жилого дома в целом зависит от двух факторов:

  • от количества людей, которые проживают в доме;
  • от заданного уровня комфорта при использовании горячей воды.

При ограниченном числе точек вывода горячей воды оптимальное решение с экономической точки зрения будет применение двухконтурного газового котла с контуром ГВС, а значит и теплообменником проточного типа для этих целей. Однако, эта система имеет недостатки –  абсолютный приоритет получения горячей воды  и при этом организовать рециркуляцию горячей воды невозможно, а значит и теплых водяных полов на ее базе. При таком подходе теплые полы водяного типа могут быть заменены на кабельные и инфракрасные.

При ориентировочном расходе горячей воды свыше 10-12 л/мин, необходимо установить емкостной  бойлер ГВС. Большинство таких устройств снабжены дополнительными выводами для устройства специального контура рециркуляции горячей воды. Контур циркуляции увеличивает комфорт проживания в доме за счет отсутствия необходимости ожидания горячей воды для всех точек вывода независимо от их нахождения, а также за счет возможного устройства теплых полов водяного типа в отдельных помещениях.

В таблице выше, в графе 6 показана примерная емкость бойлера, который обеспечивает требуемый объем горячей воды оглядываясь именно на условия комфортного пользования. Также там приведена мощность, которую потребляет бойлер в режиме длительного водоразбора.

Стандартная автоматика большинства котлов имеет режим приоритета приготовления ГВС, а это позволяет уменьшить установленную мощность котла и оптимизировать расходы на систему отопления.

Итоги

Графа 10 выше представленной таблицы  показывает мощность котлов, которые необходимы для комфортной жизни в домах, оборудованных радиаторным отоплением, теплыми полами водяного типа и бойлерами ГВС косвенного нагрева с контуром рециркуляции.  Если планируется применение кабельных или инфракрасных электрических теплых полов, то мощность котла может быть снижена на величину мощности теплого пола. И в целом в данном случае может применяться двухконтурный котел с проточным теплообменником ГВС.

В графе 11 представлен стандартный модельный рад настенных, напольных котлов атмосферного типа и напольных котлов с вентиляторной горелкой.

P.S. Внимательно знакомьтесь с документацией на котел

Необходимо очень внимательно выбирать газовый или другой котел. В рекламных буклетах или в инструкциях котла дается номинальная тепловая мощность, которая справедлива при номинальном давлении природного газа (от 13 до 20 мбар). Хотя в реальности давление в украинских газовых сетях может составлять 10 мбар и ниже. Падение давления в магистральном трубопроводе может привести к тому, что котел мощностью  30 кВт может потерять   третью часть своей мощности. При этом он сможет обогреть дом площадью всего  200 кв.м, вместо расчетных 300.

 

Ответить