Как рассчитать мощность твердотопливного котла

Нюансы отопления загородного дома твердотопливным котлом

Любой владелец частного дома сталкивается с проблемой отопления своего жилища. Отсутствие газовых магистралей, а в некоторых случаях и линий электропередач заставляет владельцев домов использовать отопление загородного дома твердотопливным котлом. Такой котел может применяться внутри дома в качестве котла — печи с варочной поверхностью. Используется также и наружное размещение в специально оборудованной котельной.

В данной статье мы рассмотрим преимущества данных устройств, порядок их расчета, определимся с выбором, а также расскажем как подключить его систему отопления вашего дома.

В чем преимущества ТТ котла?

В чем же преимущество твердотопливных котлов по сравнению с их собратьями работающими на газе, электричестве или жидком топливе? Давайте рассмотрим их основные достоинства:

Автономность

Они не зависят от газовых магистралей и линий электропередач. Где бы не находился ваш загородный дом, вы всегда сможете использовать для его отопления котел на твердом топливе.

Доступность топлива

Дрова и уголь традиционные источники топлива на территории России и стран бывшего СНГ, благодаря их широкой доступности. Помимо доступности, дрова или уголь значительно дешевле газа или электричества.

Простота конструкции и подключения

Простая конструкция позволяет без наличия особого опыта и серьезных затрат, изготовить даже самодельный пиролизный котел на твердом топливе своими руками и самостоятельно его установить.

Долгий срок службы

Современные котлы выполняются из чугуна или стали. При правильной эксплуатации и бережном уходе они без труда прослужат вам около 20-30 лет.

Как видно ТТ котел идеально подходит для отопления вашей дачи или коттеджа. Он обладает множеством плюсов, не удивительно что многие владельцы загородной недвижимости используют котел на твердом топливе в качестве основного источника отопления.

Фото 1: Двухэтажный загородный дом

Какой же твердотопливный котел лучше выбрать для своего загородного дома? На российском рынке представлено множество модификаций ТТ котлов, что не сложно и запутаться. Давайте рассмотрим их основные виды:

Традиционные

Характерны простотой конструкции и низкой стоимостью, по сравнению с более сложными модификациями. Минус в том что, они имеют сравнительно низкий КПД.

Пиролизные

Особенность их в том, что из топлива выделяется газ, который сжигается отдельно от твердой части. Этим достигается значительно более высокий КПД, ввиду значительно лучшего прогорания топлива. Минус таких котлов в том, что они в 2 дороже классических.

Длительного горения

Благодаря их конструктивным особенностям, закладки приходится делать значительно реже.

Мы рассмотрели основные модификации твердотопливных котлов, теперь давайте разберемся по каким основным параметрам его стоит выбирать.

Вернуться к оглавлению

На что обратить внимание при выборе

Итак, на что же обратить внимание в первую очередь при выборе твердотопливного котла? Рассмотрим главные моменты, на которые стоит обратить внимание:

Мощность

Чем больше площадь отопления, тем более мощным должно быть отопительное устройство. Для отопления частного дома обычно используются бытовые котлы малой мощности на 10-50 кВт.

Тип теплообменника

Бывают стальные и чугунные. Чугунные значительно дороже и весят гораздо больше чем стальные.

Зависимость от электричества

Хотя сам котел и работает на твердом топливе, в его конструкции как например у водонагревательного котла автомата на топливных гранулах «Китурами», может использоваться различная дополнительная автоматика, требующие наличия электропитания.

Фото 2: Водогрейный котел на твердом топливе

Параметры приведенные выше обычно являются определяющими при покупке, так как они в большей степени определяют цену на котел.

Вернуться к оглавлению

Рассчитываем мощность котла

Чтобы не ошибиться с выбором, не потерять деньги и не остаться мерзнуть зимой в чуть теплом доме, необходимо грамотно произвести расчет мощности твердотопливного котла отопления. Прежде чем приступить непосредственно к расчету, необходимо определиться, для каких целей будет использоваться твердотопливный котел?

  1. Котел может использоваться как исключительно для обогрева, так и для отопления и производства горячей воды для санитарных нужд (душ, баня, мытье посуды). Для каждого из случаев потребуются устройства различной мощности.
  2. Также следует обратить внимание на то, в каком регионе он будет эксплуатироваться. Производя расчеты, следует учесть температуру окружающей среды и то что отопительный прибор должен покрывать теплопотери дома в самые холодные дни в году.
  3. Следует обратить внимание и на конструкцию самого дома. Загородные дома бывают разных видов, от простых каркасных и деревянных домов, до больших элитных загородных коттеджей. Теплопотери у разных стен будут значительно отличаться, и это стоит принять во внимание.

Фото 3: Монтаж котла в загородном доме

Для расчетов нам потребуются следующие параметры:

  1. Площадь помещения;
  2. Удельная мощность с поправкой на регион;

Удельная мощность для регионов России:

  • для Москвы и Московской области — 1.2 — 1.5 кВт;
  • для северной части России — 1.5 — 2.0 кВт;
  • для южных районов России — 0.7 — 0.9 кВт.

Формула для расчета выглядит следующим образом:

Мощность котла(кВт) = (Площадь помещения(м2)*Удельная мощность(кВт))/10

Также необходимо знать количество теплоносителя, необходимое для заполнения системы отопления. Оно равно приблизительно 15 литрам на 1 кВт.

Объем теплоносителя(л) = Мощность котла(кВт) * 15

Например: Требуется рассчитать котел отопления для загородного дома, площадью 150м2 находящегося в Московской области:

Мощность котла(кВт) = (150*1.2)/10 = 18 кВт

Рассчитаем необходимый объем жидкости для заполнения системы отопления:

Объем теплоносителя(л) = 18 * 15 = 270 л

Такой расчет не учитывает реальные теплопотери дома, которые для каждого отдельного случая высчитываются индивидуально. Ориентировочные данные следующие:

  • каркасные дома 120 — 200 Вт/м2;
  • старые деревянные дома с теплоизоляцией 90 — 120 Вт/м2;
  • кирпичные коттеджи с пластиковыми окнами 60 — 90 Вт/м2;

Также при необходимости обеспечения горячего водоснабжения, к мощности котла прибавляют около 25-30%.

При упрощенных расчетах обычно считают удельную теплоемкость равной 1, тогда приблизительно 1 кВт хватит для отопления 10 м2 площади.

Вернуться к оглавлению

Организация котельной

Планируя систему отопления для загородного дома, стоит заранее принять во внимание необходимость организации котельной, в которой будет располагаться твердотопливный котел и другое оборудование необходимое для полноценного функционирования отопительной системы.

В зависимости от расположения котельные делятся на:

встроенные

Располагаются непосредственно в самом доме, в одном из его помещений.

наружные

Такие котельные вынесены в отдельную пристройку, которая соединяется с домом инженерными коммуникациями.

Фото 4: ТТ котел в котельной частного дома

В котельной обычно размещаются:

отопительный прибор

Собственно сам водонагревательный прибор, например отопительный твердотопливный котел «Сибирь» Гефест который генерирует тепло, сжигая твердое топливо.

буферная емкость

Это устройство накапливающее разогретый теплоноситель и отдающее его непосредственно в систему отопления.

распределительный коллектор

В состав коллектора входит циркуляционный насос, который обеспечивает циркуляцию теплоносителя по системе отопления.

дымоход

Отвечает за вывод летучих продуктов сгорания наружу.

Существуют некоторые правила которые следует принять во внимание при планировании котельной:

  • Размер котельной работающей на угле или дровах должна быть не менее 8м2.
  • Так как твердотопливный котел необходимо периодически загружать топливом, площадь помещения котельной должна позволять хранить дополнительный запас угля или дров.
  • Если у вас деревянный дом или стены выполнены из легко воспламеняемого материала, то их нужно обшить защитными стальными листами толщиной 3мм и асбестом.
  • Пол непосредственно перед топкой должен быть обшит стальным листом. Это защитит пол от горящих углей, когда вы будете топить котел.
  • Покрытие пола необходимо выполнить из негорючих материалов.
  • На каждый киловатт котла должно приходится 8см2 площади окна.
  • В угольной котельной все электрические приборы должны быть в герметичном корпусе.
  • Сечение дымохода должно соответствовать производительности котла.
  • Для увеличения газонепроницаемости, необходимо покрыть штукатуркой внутреннюю часть дымохода, или вставить внутрь него асбестоцементную трубу.
  • Котел должен располагаться на специальном бетонном фундаменте.
  • Установка котла должна быть выполнена на расстоянии 10см от ближайших стен.

Посмотрите видео о том как правильно выбрать напольный ТТ котел для дома:

В заключении хотелось бы отметить, что использование твердотопливного котла не всегда является лучшим выбором для загородного дома. В любом случае при планировании системы отопления стоит рассмотреть его наравне с устройствами, использующими в качестве топлива: газ, электричество или дизель. Взвесив все варианты вы, наконец, сможете решить, какой же котел купить в свой загородный дом.

Мощность котла: 7 вопросов покупателей

Слабая мощность котла пустит насмарку всё, включая уровень жизни. Из-за превышенной мощности, система заработает импульсами: потребление топлива вырастет, а срок службы оборудования сократится. Может закипеть котёл. Или мозги. Как рассчитать правильно, какие параметры учитывать, что такое теплопотери и другие вопросы покупателей о мощности котлов читайте здесь.

Мощность котла: 7 вопросов покупателей

1. Как просто рассчитать мощность котла отопления?

Рассчитать примерную мощность котла для дома можно по площади и по объёму.

1) Упрощённый вариант вычислений по площади: 10 кВт на 100 м² дома (или отапливаемой площади). И это цифра покажет лишь минимальную мощность, ниже которой опускаться нельзя.

График зависимости котла и площади

Для учёта климатических зон разработали коэффициенты, которые корректируют эту формулу:

  • Средняя полоса России – это 1-1,5;
  • Северные районы – это 1,5-2;
  • Южные территории – 0,7-0,9;
  • Москва и Подмосковье – 1,2-1,5.

Чтобы приблизиться к реалистичной цифре, нужно ещё учесть возможные теплопотери. Для этого к минимальному значению прибавляют 10-15%. Если потолки выше 2,7 метра, то делим высоту потолков по факту на высоту стандартную. Получаем ещё один поправочный коэффициент.

Загородный дом

Пример:

Посчитаем мощность котла для дома в Подмосковье. Потолки – 3 метра, площадь – 150 м². Котёл нужен двухконтурный – для тепла и горячего водоснабжения.

По формуле получается 15 кВт – минимальное значение мощности для будущего котла. Далее, к цифре 15 добавляем 10% теплопотерь, умножаем на климатический коэффициент 1,2. Потолки выше 2,7м, поэтому умножаем полученную цифру на коэффициент 1,1.

Мощность котла = 15 кВт (минимум) + 10% (теплопотери) * 1,2 * 1,1 =21,7, округляем до 22 кВт.

2) Вторая формула от объёма: 1 м3 – 40 Вт. Плюс накрутки, которые включили в первую формулу, кроме потолочного коэффициента. Подсчитаем по этой формуле тот же дом в Подмосковье.

Мощность котла =((150 м²*3м)* 40 Вт + 10%) * 1,2 * 1,1 =23522 Вт ≈ 24 Квт. Разница между первым и вторым расчётом в 2 кВт. Вариант расчета мощности котла по объему воздуха является наиболее правильным.

На этом можно было бы прекратить читать эту статью. Но разница между примерным и точным расчётом в нескольких нюансах. Что за нюансы – спросите вы. Ответ на этот вопрос заложен в следующих пунктах.

2. Какие параметры, кроме объёма и площади, влияют на выбор котла? И почему это важно?

Упрощённая формула расчёта зачастую приводит к покупке неподходящего котла. Каждый дом индивидуален, а теплопотери в процентах не могут быть равны для всех домов. Перед подсчётом мощности считают данные конкретного дома:

1) Замерить площадь стен, окон, дверей;

2) Уточнить толщину стен, указать тип отделки и материал, высоту потолков;

3) Понаблюдать минимальную температуру дома в морозы;

4) Определить желаемую температуру в результате установки котла;

5) Выписать значения теплопроводности для материалов, из которых строили дом.

Материал стены

Толщина стены и материала
термическое сопротивление

Необходимая толщина для дома

Кирпич (1600 кг/м³ – плотность)

510 мм (если делать кладку в два кирпича), R=0,73 °С·м²/Вт

Читайте также:  Как подобрать радиаторы отопления для частного дома

1380 мм
2190 мм

150 мм, R=0,83 °С·м²/Вт

Керамзитобетон (1200 кг/м³ – плотность.)

300 мм, R=0,58 °С·м²/Вт

1025 мм
1630 мм

Щит деревянный (внутри заполнение минеральной ватой + слой внутренней и наружной обшивки по 25 мм)

150 мм, R=1,84 °С·м²/Вт

Тепловое сопротивление материалов

Зачем это нужно? Ключевой параметр, влияющий на выбор котла – это теплопотери дома. Дома с одинаковой площадью и объёмом, но отличающейся степенью утепления, потребуют разное по мощности оборудование.

Куда уходит тепло:

Поверхность

Теплопотери в %

Крыша и вентиляция

Фундамент, если он примыкает к грунту

Стены, окна и двери

Первый этаж и не отапливаемые помещения, подвал, например

А также значение имеет: насколько отличается уличная температура от внутренней, климатический регион, сила и направление ветра, как стоит дом относительно частей света.

Теплопотери

3. Как посчитать мощность с учётом теплопотерь?

Что такое теплопотери? Допустим, на улице мороз -20 градусов, дома средняя температура равна +20 градусов. Эти величины уравновешиваются через обмен энергией. Происходят тепловые потери. Вычислить мощность котла с высокой точностью помогает величина теплопотерь при суровых условиях погоды.

Шаг 1

Потери тепла определяются по формуле: Q = Qкрыши + Qстен + Qпола + Qдверей + Qокон,

Где крайнее значение Q – это теплопотери каждой поверхности дома.

Каждое значение Q вычисляется по формуле: Q = S* T/R

Где Q – потери тепла в Вт, S – площадь конкретной поверхности в м², T – разница уличной температуры и комнатной в градусах, R – справочные данные теплового сопротивления по типам материалов.

Шаг 2

В эту формулу дополнительно закладывают непроизвольные теплопотери сквозь щели, вентиляцию, вытяжку, открывание дверей и проветривание через окна. Для самостоятельного расчёта без программы добавляют дополнительно 5% от общей цифры утечек.

Шаг 3

Дальше переходим к определению мощности котла. Всего две формулы на выбор:

Ркот. = (Sпомещ.*Pуд. ) / 10, где Ркот. – мощность котла, Sпомещ. – суммарная площадь комнат в доме, где планируется отопление, Pуд. – удельная мощность по условиям климата.

Ркот. = (Qпотерь*Sот. площ. ) / 100, где Ркот. – мощность котла, Qпотерь – теплопотери, Sот. площ. – суммарная площадь отапливаемых комнат.

Шаг 4

Для электрического и газового котла можно воспользоваться таблицей для проверки:

Вариант

Площадь дома, м²

Отопление, кВт

Рекомендуемое количество приборов

Сколько человек проживает

Бойлер ГВС, л/кВт

Тёплый пол, м²

Тёплый пол, кВт

Суммарная мощность

Мощность котла

Стандартный ряд котлов, Кат, Нс/А/Нд

4. Зачем считать, если можно купить котёл с запасом мощности?

Иногда у котлов имеется резерв производительности. Это хорошо, когда резерв не более 25%. Особенно, когда семья планирует развивать площадь: достроить бассейн, баню, или другую отапливаемую зону. Когда требуемая мощность превышена значительно, собственник тратит лишние деньги, а оборудование работает внештатном режиме:

Ремонт котла
  • Ломается или даёт сбои;
  • Снижается КПД системы;
  • Котёл большей мощности стоит дороже;
  • Расходуется больше топлива, чем требуется для обогрева дома;
  • Понадобится более мощный и дорогой насос;
  • В доме будет очень жарко;
  • Автоматическое регулирование затрудняется, может закипеть котёл;
  • Котел начинает тактовать – включаться и выключаться за короткий промежуток времени, изнашиваются узлы оборудования;
  • В дымоходе появляется конденсат. При горении конденсат вступает в реакцию с выбросами и образуется кислота. Она разрушает дымоход и иногда котёл.

Вывод: при частом включении и выключении тратится больше топлива, чем при непрерывной работе. Покупка котла с превышением мощности не только не имеет смысла, но и вредна для бюджета и оборудования.

5. Как решить проблему высокой мощности и слабой потребности?

В идеальной ситуации котёл работает с постоянной, номинальной мощностью. При этом наружная температура постоянно меняется, а бывают и вовсе аномальные скачки. Что делать? Помогут четырёхходовые смесительные клапаны в гидравлической системе. Или вариант с термогидравлическим распределением. Эти устройства решают проблему не корректировкой мощности котла, а подстраивают регулирующий клапан. Или меняется скорость работы циркуляционного насоса. Температура теплоносителя в батареях становится комфортной, не нарушая оптимальных условий котла. Это решение имеет минус – высокая цена.

Четырехходовый смесительный клапан

Для газовых и жидкотопливных котлов эту ситуацию решает многоступенчатые горелки. Более низкая ступень снижает мощность котла при необходимости. Продвинутые модели имеют в конструкции плавную регулировку мощности горелок – модуляцию. Это дешевле и не так хлопотно, как первый вариант.

Газовая горелка многоступенчатая

В твердотопливных котлах также бывает встроена настройка мощности и автоматическая подача топлива. Это помогает решить вопрос с избытком мощности при изменениях внешней температуры.

Устройство автоматической подачитоплива ЖТ-котла

6. Что будет, если купить котёл меньшей мощности?

Когда собственник ошибся с мощностью в меньшую сторону, это так же плохо, как и переизбыток. Система работает на пределе. Снижается срок службы. Дом отапливается недостаточно, возможно промерзание системы при аномальных морозах.

Промерзание системы отопления

7. Зачем обращаться к специалисту?

Мы выяснили, что покупать котёл от площади неправильно. Важно учитывать теплопотери здания. Например, дом в 300 м² может отопить котёл в 15кВт, если все поверхности капитально утеплили. А в дом 150 м² может потребоваться оборудование на 30кВт при тонких стенах и не утеплённой крыши и вентиляции.

На эту тему есть сотни нормативов и регламентов, есть десятки формул. Иногда одно противоречит другому, или нормативы изменяются и непрофессионалу сложно разобраться, актуальны ли эти требования. Можно это все посчитать, вооружившись стопкой справочников. Или обратиться к специалистам, которые сделают точный расчёт в программе и объяснят все тонкости. Помогут сэкономить деньги, время, смоделируют эффективную систему отопления дома.

Как сделать расчет мощности котла отопления самостоятельно

Представить комфортный и уютный дом без тщательно продуманной и запроектированной системы теплоснабжения невозможно. На этапе составления проекта домовладения владельцу недвижимости необходимо выбрать тип оборудования для создания отопительной конструкции.

Правильно выполненный расчет мощности котла отопления является непременным условием эффективной работы системы. При проведении вычислений и для качественного монтажа нужно учитывать особенности, которые имеет каждый вид отопительного оборудования.

Особенности расчета мощности котла отопления

Когда производят расчет мощности отопительного котла, используют следующие величины:

  • S – площадь помещения;
  • W уд – удельная мощность агрегата на 10 «квадратов» отапливаемой площади. При проведении вычислений учитывают поправочный коэффициент в зависимости от климата конкретного региона.

Удельная мощность составляет:

  • для южных регионов России – 0,7 – 0,9 кВт;
  • для северных регионов России – 1,5 к – 2,0 кВт;
  • для Московской области и Москвы – 1,2 – 1,5 кВт.

Расчет мощности котла отопления выполняют согласно формуле:

В ряде случаев можно воспользоваться упрощенным вариантом вычислений, принимая Wуд. за величину, равную 1. В итоге теплоотдачу агрегата определяют из расчета 10кВт на 100 «квадратов» площади. Для получения более реального результата к предварительному итогу добавляют примерно 15%.

Пример вычислений мощности котла

На наглядном примере будет показано, как рассчитать мощность котла для дома и интенсивность теплоотдачи. Исходные данные выглядят следующим образом: площадь отапливаемых помещений в доме равна 100м²; строение расположено в Московской области (Wуд. составляет 1,2кВт). Если подставить данные значения в формулу, результат будет выглядеть так: W котла = (100х1,2)/10 =12 кВт (детальнее: “Правильный расчет тепловой мощности системы отопления по площади помещения”).

Выполнение расчетов для разных типов котлов

То, насколько эффективно будет обогревать дом система отопления, зависит от правильности выбора соответствующего оборудования и от того, насколько точно сделан расчет тепловой мощности котла.

В том случае, когда теплоотдача отопительной конструкции определена неверно, негативных последствий не избежать. При недостатке тепловой мощности в зимнюю стужу в доме будет холодно, а при избыточной производительности теплоагрегата перерасход энергии приведет к лишним денежным затратам.

Избежать проблем поможет знание, как рассчитать мощность отопительного котла в зависимости от вида используемого топлива.

Нагревательные приборы, вырабатывающие тепловую энергию, бывают:

  • твердотопливными;
  • электрическими;
  • жидкотопливными;
  • газовыми.

Фото, как выглядит каждый тип котлов, можно увидеть в статье. Выбор конкретной модели с соответствующими параметрами во многом зависит от региона местонахождения дома и развития инфраструктуры в населенном пункте. Также большое значение имеет возможность приобретать тот или иной вид топлива и его стоимость.

Расчет мощности твердотопливных котлов

Приборы, работающие на твердом топливе, имеют ряд особенностей:

  • незначительная популярность;
  • доступность;
  • возможность функционировать в автономном режиме, что предусмотрено в современных моделях;
  • недорогая эксплуатация;
  • необходимость иметь подсобку для хранения топлива.

Делая расчет мощности отопления с использованием твердотопливного котла, следует учесть, что в течение суток температура в помещении будет меняться в пределах 5 градусов. По этой причине такая отопительная конструкция не относится к лучшему выбору и при возможности от нее желательно отказаться.

Когда другого варианта системы отопления нет, есть два способа как нивелировать имеющиеся недостатки:

  • задействовать термобаллон для регулировки подачи воздуха, что позволяет сделать более продолжительным время горения топлива и сократить количество топок;
  • применить водяные теплоаккумуляторы, которые подключают к системе обогрева. Это позволяет снизить энергозатраты, а значит сэкономить топливо.

В результате предпринятых мер производительность твердотопливного агрегата для обогрева частного домовладения будет уменьшена. Эффект от них нужно учитывать, когда требуется рассчитать мощность котла отопления и всей системы отопления. Читайте также: “Как сделать расчет отопления частного дома – как рассчитать трубы, радиаторы, мощность котла”.

Расчет мощности электрических котлов

Электрокотлы для обогрева частных домов обладают такими особенностями:

  • высокая стоимость топлива, в данном случае электроэнергии;
  • экологичность;
  • простота управления;
  • возникновение проблем с функционированием по причине возможных перебоев в сети;
  • компактные параметры.

Все эти нюансы следует принять во внимание при расчете мощности электрического отопительного котла, поскольку он должен надежно и эффективно функционировать на протяжении длительного времени.

Мощность жидкотопливных котлов

Теплоагрегаты, работающие на жидком топливе, отличаются следующими характеристиками:

  • приборы удобны в эксплуатации;
  • загрязняют окружающее пространство;
  • потребуется оборудовать место для хранения топлива;
  • они обладают повышенной пожаробезопасностью;
  • высокая цена жидкого топлива.

Мощность газовых котлов

До того, как подобрать котел по мощности, функционирующий на газу, владельцу дома необходимо обеспечить подводку топлива от центрального газопровода (детальнее: “Как сделать расчет мощности газового котла”). Данные агрегаты считаются оптимальным вариантом для создания системы теплоснабжения.

Газовые бытовые котлы:

  • безопасны в эксплуатации;
  • являются приборами, простыми в работе;
  • для них не требуется место для хранения топлива;
  • имеют доступную стоимость;
  • экономичны. Читайте также: “Как рассчитать мощность котла – основные правила”.

Расчет радиаторов отопления

Перед тем, как приобрести радиатор отопления и установить его самостоятельно, необходимо правильно выбрать прибор, исходя из мощности. Произвести расчеты данного параметра несложно.

Последовательность действий следующая:

  • допустим, батарею отопления планируют смонтировать в комнате высотой 3 метра и площадью 15 м². Объем помещения будет равен 3х15 = 45м³ (прочитайте также: “Как зависит мощность котла от площади – как рассчитать правильно”);
  • учитывая, что на обогрев кубометра комнаты в средней полосе страны нужно потратить 41 ватт, можно узнать требуемую производительность радиатора 41х 45 = 1845 ватт;
  • теперь следует определиться с количеством секций для батареи отопления. Зная, что каждый такой элемент алюминиевого или биметаллического радиатора имеет теплоотдачу, равную 150 ватт, это будет сделать легко. Полученную производительность 1845 ватт нужно разделить на 150 ватт. Таким образом, количество секций составит 12,3. Результат округляют до 13;
  • к цифре 13 следует добавить 15%, чтобы сгладить недостаток тепла в случае аномально холодной зимы. Получится 1,95 или 2 секции;
  • в итоге количество секций радиатора для обогрева комнаты площадью 15 «квадратов» должно составить 13+2 = 15. Читайте также: “Расчет отопления по площади – определяем мощность отопительных приборов”.
Читайте также:  Какая полипропиленовая труба лучше для отопления

Разобравшись как выбрать мощность котла и радиатора отопления, каждый хозяин собственного домовладения может обеспечить себя эффективной и одновременно экономичной системой отопления. Тогда всегда в доме будет комфортная и уютная обстановка при минимальных затратах.

Видео-советы по расчету мощности котла отопления:


Варианты расчета твердотопливных котлов большой мощности

В настоящее время существует довольно большой выбор отопительных приборов, с помощью которых можно эффективно организовать систему автономного отопления. Желание потребителей уменьшить зависимость от централизованных услуг по тепло и энергоснабжению вполне объяснимо. Экономия средств, затраченных на газовое отопление, является существенным фактором, на который обращают внимание жители частных домов.

К тому же не всегда есть технологическая возможность подключиться к централизованному газоснабжению. В такой ситуации на главные роли выходит котельная техника, работающая на твердом топливе. Мощный твердотопливный котел является прекрасной альтернативой газовому оборудованию. Производители сумели не только повысить технологичность нагревательной техники этого типа, но и добиться значительного повышения эффективности твердотопливных агрегатов. Большая мощность и высокий коэффициент полезного действия твердотопливного котла, работающего на различных видах ископаемого и органического топлива, делают подобные аппараты востребованными и популярными.

Важным аспектом для того, что бы правильно выбрать нагревательный прибор для собственных нужд, является расчет мощности котла. Детально рассмотрим, как это сделать и на что следует обратить внимание.

Для чего необходимо делать расчет мощности нагревательного прибора

Внешний вид отопительной техники, высокие технологические характеристики, заявленные в техническом паспорте, дают только поверхностное представление о технических возможностях твердотопливного котла. Основным параметром, влияющим на ваш выбор, является мощность аппарата. В погоне за ней мы порой делаем скоропалительные выводы и переплачиваем, приобретая мощные агрегаты, не соответствующие реальным требованиям и поставленным задачам.

Цена-качество + тепловая отдача, соотношение имеет определяющее значение для любого отопительного оборудования. Фирмы-производители предлагают потребителю нагревательные котлы самых разных моделей, каждая из которых соответствует определенным условиям эксплуатации. Несмотря на это, в каждом отельном случае важно иметь понимание, как должен работать нагревательное устройство и на что будет расходоваться ресурс греющего агрегата. Рассчитанный с учетом потребностей и конструктивных особенностей помещения параметр работы отопительного прибора на твердом топливе, правильная установка оборудования, позволят вывести систему домашнего отопления на оптимальный режим работы.

Многие потребители задаются вопросом. Как рассчитать самостоятельно мощность собственного твёрдотопливного котла, что бы в дальнейшем не было проблем с работой системы отопления. Сложного ничего нет. Приложив минимум знаний и усилий, можно получить предварительные данные, дающие представление о том, какой должен быть нагревательный прибор и чем его лучше топить.

Мощность отопительного котла — теория и реальные факты

Нагревательный аппарат, работающий на угле, дровах или на другом органическом топливе выполняет определенную работу, связанную с подогревом теплоносителя. Величина работы котельного оборудования определяется объемом тепловой нагрузки, которую способен выдержать твердотопливный котел при сгорании определенного количества топлива. Соотношение расходуемого количества топлива, объем выделяемой тепловой энергии на оптимальных режимах работы оборудования и является мощностью котла.

Некорректно подобранный по мощности отопительный агрегат, не сможет обеспечить необходимую температуру котловой воды в отопительном контуре. Маломощные твердотопливные устройства не позволят автономной системе полностью реализовать ваши потребности в плане обогрева жилья и обеспечении работы ГВС. Возникнет необходимость увеличивать мощность автономного устройства. Мощный аппарат наоборот, создаст проблемы во время эксплуатации. Придется вносить конструктивные изменения в существующий отопительный комплекс для снижения тепловой нагрузки твердотопливного нагревательного устройства. Зачем зря жечь драгоценное топливо, если нет необходимости в таком количестве тепла.

Для справки: превышение мощности котла технологических параметров системы отопления, приводит к тому, что теплоноситель в контуре будет расходиться импульсивно. Частые включения и выключения нагревательного агрегата приводит к перерасходу топлива, снижению эксплуатационных возможностей отопительного оборудования в целом.

С теоретической точки зрения рассчитать оптимальный режим работы котельного оборудования не представляет сложности. Ориентировочно принято считать, что 10 кВт достаточно для отопления жилой площади в 10 м 2 . Данный показатель берется с учетом высокой теплоэффективности здания и стандартных конструктивных особенностей строения (высота потолка, площадь остекления).

В теории расчет делается на основе следующих параметров:

  • площадь отапливаемого помещения;
  • удельная мощность отопительного оборудования для обогрева 10 кв. м, с учетом климатических условий вашего региона.

В таблице показаны средние параметры котельного оборудования, применяемого потребителями в Московской области:

Площадь жилого дома, других помещений, м 2
Рекомендуемая мощность агрегата, кВт
60 — 200до 25
200 — 30025 — 35
300 — 60035 — 60
600 — 120060 — 100

Параметры тепловой нагрузки выглядят оптимальными на бумаге, в теории, чего явно недостаточно применительно к местным условиям. Подобранный агрегат в реальности должен иметь избыточные возможности. В реальности надо ориентироваться на оборудование, способное работать с небольшим запасом мощности.

На заметку: Избыточная мощность твердотопливного котла позволит быстро выйти на оптимальный режим работы всю систему отопления в доме. Дополнительный ресурс должен превышать расчетные данные на 20-30%.

Реальные показатели нагрузки твердотопливных агрегатов зависят от совокупности самых разных факторов. Климатические условия региона, в котором вы проживаете, могут вносить коррективы при выборе нагревательного котла. Для средней полосы принято считать оптимальными следующие параметры мощности котельного оборудования:

  • однокомнатная городская квартира – котел с выходной нагрузкой 4,16- 5 кВт;
  • для двухкомнатной квартиры – оборудование номиналом в 5,85-6 кВт;
  • трехкомнатной квартире будет достаточно иметь агрегат 8,71-10 кВт;
  • четырехкомнатная квартира, жилой частный дом потребуют для отопления установки котла параметрами в 12-24 кВт.

Важно! Если речь идет о монтаже котельного оборудования на твердом топливе в частных домах и в загородных жилых постройках, необходимо ориентироваться на аппараты больших технологических возможностей. Для обогрева и обеспечения ГВС жилого дома площадью 150 м 2 и более, потребуется ставить твердотопливный котел 24 кВт и более. Все зависит от интенсивности работы отопительной системы и объема бытовых потребностей в горячей воде.

Выбирать отопительную технику необходимо всегда индивидуально, опираясь на расчетные данные и собственные потребности.

Варианты расчета мощности твердотопливных агрегатов

Удельная мощность нагревательного прибора обозначается буквой W. Для регионов нашей страны с суровым климатом этот параметр составляет 1,2-2 кВт. В южных областях удельная величина обогревателя варьируется в пределах 0,7-0,9 кВт. Среднее значение в данном случае составляет 1.2-1,5 кВт.

Для начала определяем площадь помещений, подлежащих отоплению. Далее полученные данные площади делим на удельную величину мощности котла, установленного в доме на определенной территории. Полученный результат делим на 10, из расчета теоретического соотношения затраченной мощности отопительного оборудования на обогрев 10 кв. метров.

Например: рассчитываем предельную нагрузку нагревательного котла, работающего на угле для среднестатистического жилого дома, площадью в 150 м 2 .

  • Жилая площадь составляет — 150 кв. метров.
  • Удельная мощность отопительного аппарата для обогрева 10 м 2 составляет 1,5 кВт.

Используем для работы следующую формулу: W = (150 х 1.5)/10. В итоге получаем 22,5 кВт. Полученное значение является отправной точкой для того, что бы подобрать автономный котел на твердом топливе, учитывая технологические возможности отопительной системы и собственных бытовых нужд.

На заметку: найдя подобную модель отопительной техники, накиньте 20-30% мощности для повышения технологических возможностей всего отопительного оборудования. От количества жильцов в доме зависит нагрузка на систему ГВС, комфортная температура в доме при условии, что котел работает на оптимальных режимах.

По аналогичному сценарию можно рассчитать необходимый ресурс отопительного аппарата для дома любой площади. Всегда учитывайте климатические условия и собственные запросы к котельному оборудованию.

Оптимальный выбор отопительной техники — нюансы и тонкости вопроса

Узнав для себя необходимые параметры мощности твердотопливного котла, который будет стоять у вас в доме, можно приступать к проектированию и монтажу отопительной системы. Следует знать, что заявленные данные о ресурсе тепловой нагрузки оборудования оказывают влияние на стоимость агрегата. Нагревательные устройства малой мощности имеют ограниченные технологические возможности и рассчитаны главным образом на обогрев малых по площади помещений. Это могут быть дачные дома, сауны и гостевые постройки загородного типа.

При необходимости возникает вопрос, как увеличить функциональность и эффективность твердотопливного прибора. В данном случае существуют разумные технические и инженерные решения, с помощью которых увеличение работоспособности котла даст ощутимый эффект.

На заметку: существенно увеличить эффективность устройства можно посредством установки в дымоходе дополнительного теплообменника, который будет получать тепло от выходящих в атмосферу летучих отходов горения. Экономайзер (дополнительный теплообменник) даст прирост в 20-30% к номинальной мощности котельного оборудования.

Использовать для автономного отопления жилых домов твердотопливные котлы большой мощности нецелесообразно. Подобное оборудование громоздко и требует для установки специального помещения большой площади. Учитывая размеры и огромную мощность промышленного котельного оборудования, следует помнить о значительном расходе топливного ресурса.

Такая техника идеально подходит для отопления в промышленных масштабах. Много тепла потребуется при обогреве крупных промышленных объектов и сооружений. Твердотопливные агрегаты с большой тепловой нагрузкой устанавливаются на предприятиях.

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 0 С, такой котел даст возможность создать внутри помещения температуру в +20-22 0 С и нагреть воду в системе ГВС до показателей в 40-45 0 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.

Расчёт и Подбор Твердотопливного котла

Заполните ниже приведенную форму и в результате расчёта будет подобран список твердотопливных котлов соответствующих заданным исходным данным.

Отапливаемая площадь или отапливаемый объём помещения (при высоте потолка более 3м)

Наличие тепловой изоляции на ограждающих конструкциях помещения

Тепловая мощность системы отопления

Устройство и конструкция

Расчёт и подбор

Установка и монтаж

Розжиг и Настройка

Неисправности и Ремонт

Обслуживание и Безопасность

Чем дешевле топить

Подбор Твердотопливного котла

При подборе твердотопливного котла следует учитывать следующие особенности:

1 Тепловая мощность котла (количество тепла выработанное котлом за час) может сильно колебаться в зависимости от типа используемого топлива и фазы горения.

Читайте также:  Как устроен котел длительного горения

2 Номинальную тепловую мощность котла заявленную производителем в технических характеристиках достигают при сжигании угля марки Антрацит, а это уголь с наивысшей теплотой сгорания. Поэтому если предполагается использовать другие виды топлива, то при расчёте мощности твердотопливного котла используют повышающие коэффициенты:

  • 1.05 для каменного угля
  • 1.18 для бурого угля
  • 1.25 для торфяных брикетов
  • 1.25 для сухих дров с влажностью 15-20% (два года сушки)
  • 3.33 для сырых дров с влажностью 70-80%

3 Производители определяют номинальную тепловую мощность котла, как средне часовую мощность выработанную котлом за время сгорания одной полной загрузки углём марки антрацит, при этом процесс горения протекает в нормальном режиме с избытком кислорода.

Как правило время прогорания одной загрузки в таком режиме составляет не более 4 часов. Это означает что первый и последний час горения котёл может выдавать 70% от номинальной мощности, а два часа активной фазы горения работать с мощностью в 130%. Номинальную мощность в технических характеристиках котла укажут средней 100%=(70 +130 +130 +70)/4.

Очень важно учесть эту особенность при расчёте твердотопливного котла и выборе схемы его обвязки.

4 Выбирая твердотопливный котёл рекомендуется принять запас мощности относительно мощности системы теплопотребления около 25-30%. Запас мощности котла позволит:

  • покрыть неучтённые расчётом тепловые потери
  • нивелировать несоответствие качества топлива заявленным значениям
  • увеличить время горения разовой загрузки топлива, так как котлы большей мощности как правило обладают большим объёмом загрузочной камеры
  • покрыть мощность необходимую для нагрева горячей воды если котёл подбирался под нагрузку системы отопления.

Чтобы учесть выше перечисленные факторы, при расчёте твердотопливного котла, проектировщики часто применяют даже двухкратное увеличение мощности, хотя запас и ведёт к перерасходу средств на его приобретение.

5 Независимо от того что пишут производители в характеристиках котла, если он не пиролизный, он не будет гореть более 12 часов. Для того чтобы твердотопливный котёл горел на протяжении 12 часов, он должен гореть в режиме тления с дефицитом кислорода в топке, при этом существенно увеличивается зольность и падает эффективность сжигания топлива. В прочем такой режим совсем не рекомендуется ни одним производителем, а скорее используется просто как рекламный трюк.

Поэтому если для вас неприемлема загрузка котла с периодичностью в 4-6 часов, лучше отдать предпочтение пироллизным котлам или использовать схему подключения с тепловым аккумулятором.

6 Одни виды топлива сгорают быстро, другие медленно. Эту особенность тоже следует учесть при расчёте твердотопливного котла если частота загрузки топливом является для вас важным фактором. Выше приведенный online расчёт определит количество тепловой энергии выработанной с одной загрузки топливом в кВт ч и время его горения.

Особенность подбора твердотопливного котла для системы отопления

Подбирая отопительный котёл следует учесть, что расчётная тепловая мощность системы отопления необходима не более чем 5-7 дней отопительного периода.

Тепловую мощность системы отопления рассчитывают для температуры наиболее холодной пятидневки, восьми самых холодных зим за последние 50 лет. В среднем для Украины расчётная температура наружного воздуха в зависимости от региона колеблется в диапазоне от -19 до -23°C.

Среднее за отопительный период потребление тепла системой отопления составляет примерно половину от расчётной тепловой нагрузки. Поэтому если твердотопливный котёл подобран с рекомендуемым запасом мощности в 30% для расчётной температуры наружного воздуха, то есть 130% от потребной мощности при расчётной температуре, то при средней за зиму нагрузке его запас мощности будет составлять 260% от потребной.

Из этого следует, что чем теплее на улице, тем больше будет время горения разовой загрузки топлива.

Расчет мощности твердотопливных котлов

Для того чтобы выбрать котёл, работающий на твёрдом топливе, необходимо обратить внимание на мощность. Данный параметр 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.

Например, в помещении, где установлен пеллетный котёл с небольшой мощностью, будет в лучшем случае прохладно. Также не лучшим вариантом 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 необходимой мощности оборудования, вам нужно следовать определенным правилам.

Как рассчитать мощность отопительного котла, зная объём отапливаемого помещения?

В данном случае расчёт производится по следующей формуле:

Показатель К может иметь следующие значения:

  • 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 – конструкция здания считается стандартной. У таких домой двойная кирпичная вкладка и мало простых окон. Кровля крыши обычная
  • 0,6-0,9 – конструкция здания считается улучшенной. Такое здание имеет окна с двойными стеклопакетами, основа пола толстая, стены кирпичные и имеют двойную теплоизоляцию, крыша имеет теплоизоляцию, сделанную из хорошего материала

Ниже приведена ситуация, в которой можно использовать данную формулу.

Дом имеет площадь 200 м², 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. Получается, чтобы узнать количество тепла, которое требуется для отопления дома, необходимо произвести следующий расчёт:

Полученный результат пока что не следует округлять, ведь к котлу может быть еще подключена система горячего водоснабжения.

Если вода для мытья нагревается другим способом, то результат, который получен самостоятельно не нуждается в корректировке и эта стадия расчёта является завершающей.

Как рассчитать, сколько тепла необходимо для нагрева воды?

Чтобы произвести расчет расхода тепла в этом случае необходимо самостоятельно прибавить к предыдущему показателю расход тепла для горячего водоснабжения. Для его расчета можно воспользоваться следующей формулой:

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

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 необходимо прибавить 12,25 кВт/ч. Делается потому что показатель Qзаг меньше 40,83, следовательно, в помещении будет прохладнее ожидаемых 20 °С.
  2. В случае, если нагрев воды происходит порционно, 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, которая необходима для отопления помещения.

Как произвести расчёт по площади?

Такой расчёт является более точным, потому что учитывает огромное количество нюансов. Производится он по следующей формуле:

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 расчет будет выглядеть так:

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

Вышеприведённые методы очень полезны, когда необходимо рассчитать мощность отопительного котла.

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

Конструкция большинства котлов рассчитана под конкретный вид топлива, на котором будет работать это устройство. В случае использования для котла другой категории топлива, которая не переназначена для него, КПД значительно сократиться. Также необходимо помнить о возможных последствиях использования того топлива, которое не предусмотрено производителем котельного оборудования.

Теперь продемонстрируем процесс расчёта на примере котла «Теплодар», модель «Куппер ПРАКТИК-8». Это оборудование предназначено для системы отопления жилых домов и других помещений, которые имеют площадь меньше, чем 80 м². Также этот котёл является универсальным и может работать не только в закрытых системах отопления, но и в открытых с принудительной циркуляцией теплоносителя. Данный котел обладает следующими техническими характеристиками:

  1. возможность использовать в качестве топлива дрова;
  2. в среднем за час, он сжигает 10 дров;
  3. мощность данного котла составляет 80кВт;
  4. загрузочная камера имеет объём 300л;
  5. КПД равен 85%.

Допустим, что для отопления помещения хозяин использует в качестве топлива дрова осинового дерева. 1 кг данного вида дров даёт 2,82 кВт/ч. 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).

Этого оборудования недостаточно для отопления помещения, которое имеет теплообменник объёмом 150 л, но если ГВС имеет теплообменник объёмом 50 л, то мощности данного котла будет вполне достаточно. Для того 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 определённо методом расчёта по объёму.

Также можно произвести самостоятельный расчёт 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 размер топки в 2 раза больше.

Также можно поискать топливный котёл, который рассчитан на несколько видов топлива. Например, котёл от того же производителя «Теплодар», только модели «Куппер ПРО-22», который может работать не только на дровах, но и на углях. В данном случае при использовании разных видов топлива будет разная мощность. Расчёт проводится самостоятельно, учитывая эффективность каждого вида топлива отдельно, а позже выбирается наилучший вариант.

Сколько энергии дают разные типы горючего?

В данном случае показатели будут следующие:

  1. При сгорании 1 кг высушенных опилок или небольшой стружки хвойного дерева выдача 3,2 кВт/ч. При условии, что 1л 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 2еВт, при весе в 340 грамм.

Некоторые производители топлива в информации пишут срок сгорания одной загрузки, но не предоставляют информацию о том, сколько топлива выгорает за 1 час.

В такой ситуации необходимо произвести дополнительные расчёты:

  • Определить максимальную массу горючего, которая способна уместиться в отделении для загрузки горючего.
  • Узнать, сколько тепла может отдать котёл, работающий на данном виде сырья;
  • Какая 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 будут получены в результате всех расчётов, и будут показывать настоящую мощность твёрдотопливного котельного оборудования, которую он сможет выдать в течение 1 часа.


Ссылка на основную публикацию