Система опалення - найважливіша, складна і дорога з усіх житлових комунікацій. Облаштування опалення вимагає ретельного проектування, щоб уникнути неприємних наслідків, які часто буває важко виправити.

Основні типи опалювального обладнання

На ринку опалювальної техніки представлений великий вибір котлів. Безліч моделей відрізняються один від одного за конструкцією, джерела енергії, потужності. Випускаються котли з діапазоном потужності: від 4 кВт до декількох тисяч кВт. Таким чином, є можливість підібрати оптимально відповідний котел для будинку будь-яких габаритів, як для дачного будиночка, так і заміського котеджу. Вибір котла того чи іншого типу: твердопаливний, електричний, рідкопаливний або газовий багато в чому залежить від регіону проживання та рівня розвитку інфраструктури. Важливим є доступність придбання певного виду палива і його вартість.

Одним з ключових моментів планування житлового опалення є розрахунок потужності котла, при цьому необхідно врахувати особливості, властиві системам, працюючим з різними видами опалювачів. Помилки в підборі потужності котла неприпустимі, причому, як її перевищення, так і зменшення. При недостатній потужності котла будинок буде холодним. Надлишкова потужність призведе до перевитрати електроенергії або палива.

Розрахунок потужності опалювального котла за площею приміщення

Одним з головних умов комфортного житла є наявність продуманої системи обігріву. Тип опалення та необхідну обладнання вибирають ще на етапі проектування будинку. Визначення потужності котла опалення по площі дозволяє отримати цілком об'єктивні дані.

Основні правила розрахунку і параметри, які використовуються при обчисленнях:

1. Площа опалювального приміщення (S).
2. Питома потужність на 10 м² опалювальної площі - (Wуд). Ця величина визначається з коригуванням на кліматичні умови окремого регіону.
3. Wуд. Для Московської області становить - від 1,2 кВт до 1,5 кВт.
4. Для південних областей - від 0,7 кВт до 0,9 кВт.
5. Для північної зони - від 1,5 кВт до 2,0 кВт.
6. Потужність котла обчислюють за формулою: Wкот \u003d (SхWуд.): 10.

Можливе використання спрощеного варіанту формули, в якій Wуд \u003d 1, і тепловіддача котла вимірюється як 10 кВт на 100 м² опалювальної площі. При такому розрахунку до отриманого значення додають не менше 15%, щоб отримати більш реальну цифру.

Приклад: розрахунок потужності котла опалення для будинку площею 100 м².

Питома потужність для Московської області становить 1,2 кВт.

Таким чином Wкотла \u003d (100х1,2) / 10 \u003d 12 кіловат.

Для більш вірного розрахунку необхідної потужності приладів опалення потрібно зібрати розширений перелік даних:

1. Дійсні тепловтрати приміщення. Витік тепла будь-якої будівлі відбувається через двері, вікна, дах, підлогу, стіни, систему вентиляції.
2. Різниця температури всередині будівлі і на вулиці. При розрахунку потужності опалювального котла враховують різницю температури всередині приміщення і за його межами. Чим більше різниця температурних величин, тим більше тепловтрати.
3. Теплоізоляційні характеристики будівельних конструкцій. Теплопровідні властивості дверей, вікон, стін і підлоги залежать від матеріалу, з якого вони зроблені, отже, тепловтрати через їх поверхні також матимуть відмінності.

Для отримання необхідних показників і коефіцієнтів при визначенні потужності котла користуються будівельним довідником.

Як підрахувати реальні тепловтрати будівлі

Тепло втрачається з приміщення через стіни, вікна, підлогу, дах, вентиляційну систему. На розміри тепловтрат впливають багато чинників: різниця між температурою всередині будівлі і на вулиці, теплопровідні властивості будівельних матеріалів. Теплопровідність стін, дверей, вікон, підлоги та стельового перекриття відрізняється один від одного. Одиницею вимірювання опору теплопередачі служить Вт / м2, дана характеристика означає кількість втраченого тепла з 1 м² огороджувальної конструкції при певному інтервалі температур.

Формула №1 для визначення опору теплопередачі: R \u003d ΔT / q

• R - опір теплопередачі (° Схм² / Вт або ° С / Вт / м²);
• ΔT - різниця температури на вулиці і в приміщенні (° С);
• q - кількість тепловтрати на квадратний метр поверхні огороджувальних конструкцій (Вт / м²).

При визначенні опору теплопередачі R багатошарових конструкцій, показники опору теплопередачі кожного шару підсумовуються. В даному розрахунку враховується середня температура на вулиці найхолоднішою тижні за рік, в довідкових джерелах вказується опір теплопередачі виходячи з цих умов. Наприклад, опір теплопередачі матеріалів при ΔT \u003d 50 ° С (Тснаружі \u003d -30 ° С, Твнутрі \u003d 20 ° С).

При визначенні теплопровідних властивостей вікон враховується:

1. Опір теплопередачі матеріалів віконних конструкцій і їх тепловтрати при ΔT \u003d 50 ° С. товщина скла (мм).
2. Товщина зазору між стеклами в мм.
3. Вид газу, що заповнює зазор: повітря або аргон.
4. Наявність прозорого теплозахисного покриття.

Поширеною помилкою є думка, що тепловтрати можна компенсувати, вибравши котел більшої потужності. Насправді, розумніше максимально запобігти небажаним тепловтрати за рахунок теплоізоляції вікон, даху, дверей, ніж щомісяця переплачувати за газ чи електроенергію. Одні тільки склопакети скорочують втрату тепла приблизно в 2 рази, що дозволяє заощадити 800 кВт / год електроенергії на місяць. Більш точно тепловтрати обчислюють методом пропорції.

Формула №2 для визначення опору теплопередачі конструкцій з комбінованих матеріалів: R2 \u003d R1хΔT2 / ΔT1

R1 - тепловтрати при різниці температури ΔT1 \u003d 50 ° С;

R2 - тепловтрати при різниці температури ΔT2 відповідно до конкретних даних.

Приклад розрахунку тепловтрати стіни:

• Товщина стіни 20 см,
• Матеріал стіни - зруб з бруса. У довіднику матеріалів знаходять значення опору теплопередачі R. Для бруса R \u003d 0,806 м² × ° С / Вт.

Різниця температур ΔT дорівнює 50 ° С. Підставивши значення в формулу №1:

R \u003d ΔT / q, отримують значення тепловтрати для 1м 50 / 0,806 \u003d 62 Вт / м².

Точно також визначають тепловтрати і для всіх інших матеріалів. Чим більше різниця температури на вулиці і всередині будівлі ΔT, тим вище тепловтрати.

У більшості будівельних довідників для зручності розрахунку наводяться готові показники тепловтрати різних типів будівельних конструкцій при окремих значеннях температури повітря в зимовий період.

Наприклад, тепловтрати кутових приміщень, де впливає завихрення повітря, і не кутових, а також приміщення на верхніх і нижніх поверхах, які також відрізняються за ступенем обігріву.

Приклад: розрахунок тепловтрат кутової кімнати, розташованої на першому поверсі

1. Вихідні параметри кімнати:

• розміри і площу - 10.0 м х 6.4 м, S \u003d 64.0 м²;
• висота стелі - 2.7 м;
• кількість зовнішніх стін - 2;
• матеріал і товщина зовнішніх стін - кладка в 3 цегли (76 см);
• кількість вікон з подвійним склінням - 4;
• розміри вікон: висота - 1.8 м, ширина - 1.2 м;
• пол - дерев'яний утеплений;
• перекриття: внизу - підвал, нагорі - горищне приміщення;
• передбачувана температура в кімнаті + 20 ° С;
• розрахункова температура на вулиці -30 ° С.

Розрахункові дії:

2. Спочатку обчислюють площі поверхонь, які втрачають тепло.

Площа зовнішніх стін без урахування вікон (Sстен): (6.4 + 10) х2.7 - 4х1.2х1.8 \u003d 35.64 м². Площа вікон (Sокон): 4х1.2х1.8 \u003d 8.64 м². Площа стелі (Sпотолка): 10.0х6.4 \u003d 64.0 м².

Площа статі (Sпол): 10.0х6.4 \u003d 64.0 м².

Показники площі внутрішніх перегородок і дверей в даному розрахунку відсутні, так через них не відбувається втрата тепла.

3. Визначають опір теплопередачі для стіни з цегли:

R \u003d ΔT / q, де ΔT \u003d 50, а q цегляної стіни \u003d 0.592

Таким чином, R \u003d 50 / 0.592, і становить 84,46 м² × ° C/Вт.

4. Далі розраховують втрати тепла Q всіх поверхонь огороджувальних конструкцій:

• Qстен \u003d 35,64х84,46 \u003d 2956.1 Вт,
• Qокон \u003d 8.64х135 \u003d 1166.4 Вт,
• Qпол \u003d 64 × 26 \u003d 1664.0 Вт,
• Qпотолка \u003d 64х35 \u003d 2240.0 Вт.

Разом: сума тепловтрат кімнати площею 64 кв.м. Qсумма \u003d 8026.5 Вт.

В даному прикладі найбільші тепловтрати припадають на стіни, в меншій мірі на стелю, підлогу, вікна. Результат розрахунку відображає теплові втрати кімнати в сильні морози при температурі -30 C °. Чим вище температура повітря на вулиці, тим менше витік тепла з приміщення.

Розрахунок потужності газового котла опалення

Газовий котел для автономного опалення приватного будинку користується заслуженою популярністю. Така система зручна, доступна і ефективна. А якщо будинок знаходиться віддалено від центральних тепломереж, то просто і немає іншої альтернативи. Побутові газові котли в більшості випадків є найбільш оптимальним варіантом системи обігріву завдяки таким безперечних переваг як: простота і безпека експлуатації; відсутність необхідності у відведенні місця для зберігання палива, низька ціна палива, економічність.

Дуже важливо при покупці газового котла правильно вибрати відповідну потужність. Якщо потужність перевищує реальні потреби будинку у теплі, витрати на опалення будуть надмірними. З іншого боку, обладнання з низькою продуктивністю не здатне забезпечити достатній обігрів приміщення. Самий елементарний розрахунок потужності газового котла по площі: 1 кВт на кожні 10 кв.м. Але такі результати досить приблизні. Щоб зробити більш точним розрахунок потужності газового котла, враховують цілий ряд факторів:

• кліматичні умови регіону;
• габарити приміщення, що опалюється
• ступінь теплоізоляції будинку;
• ймовірні втрати тепла будівлі;
• кількість тепла для підігріву води;
• кількість енергії для нагріву повітря в системі примусової вентиляції.

Як правило, при розрахунках використовують спеціальний софт: для резервної потужності газового котла додають приблизно 20% на випадок сильного похолодання, зниження тиску газу в системі або інших непередбачених ситуацій. Сучасні опалювальні прилади оснащені автоматичним пристроєм, що регулює споживання газу. Це зручно, оскільки позбавляє від перевитрати палива і непотрібних витрат.

Багато хто помилково вважає розрахунок потужності котла опалення зайвої формальністю, і що можна просто купити газовий котел з високою потужністю. Насправді, необгрунтоване перевищення потужності обігрівального обладнання може викликати необхідність придбання комплектуючих, а значить, підвищені витрати на ремонт системи, зниження функціональної ефективності котла, перебої в роботі автоматичного пристрою, швидкий знос елементів, поява конденсату в димоході та інші негативні наслідки.

Розрахунок потужності котла і правильний підбір обігрівального обладнання сприятимуть збільшенню терміну його експлуатації. При виборі газового або іншого котла, потрібно уважно вивчати супровідну документацію. В інструкції котла опалення вказується номінальна потужність, яка виробляється при номінальному тиску природного газу 13-20 мбар. Зниження тиску в магістралі призведе до того, що котел потужністю, наприклад, 30 кВт втратить третину своєї потужності. В такому випадку котел зможе ефективно обігріти будинок площею всього лише 200 кв.м, замість розрахункових 300.

Формула необхідної потужності газового котла для будівель за типовим проектом: М _До \u003d SхУМ _До/10

• М _До - розрахункова потужність котла (кВт);
• S - загальна площа опалювального приміщення (кв.м);
• УМ _До - питома потужність котла в розрахунку на кожні 10 кв.м поверхні. Питома потужність котла залежить від кліматичних умов і складає: 0,7-0,9 кВт для південних регіонів; 1,0-1,2 кВт для областей середньої смуги; 1,5-2,0 для північних районів.

Приклад: згідно формули розрахункова потужність котла опалення для будинку площею 200 кв.м, розташованого в зоні помірного клімату, складе: 200Х1,1 / 10 \u003d 22 кВт.

Слід пам'ятати, що дана формула використовується для обчислення потужності котла, за умови використання його тільки для опалення будинку. Якщо планується монтаж двухконтурной системи з метою нагріву води для побутових потреб, то додатково збільшують потужність опалювального обладнання на 25%.

Щоб правильно виконати розрахунок потужності газового котла опалення для будинку з нестандартним плануванням за індивідуальним замовленням, користуються іншою формулою.

Формула розрахунку потужності газового котла для будівель за індивідуальним проектом: М _До \u003d QтхКзап,

• М _До - розрахункова потужність котла (кВт);
• Qт - прогнозовані теплові втрати (кВт); Кзап - коефіцієнт запасу, який дорівнює 1,15-1,2, (15-20%).

Величина прогнозованих тепловтрат будівлі визначається за формулою:

Qт \u003d VхРtхk / 860

• V - об'єм опалювального приміщення (куб.м);
• Рt - різниця вуличної і внутрішньої температури (С);
• k - коефіцієнт розсіювання.

Величина коефіцієнта розсіювання залежить від типу будівельної споруди ступеня його теплоізоляції. Для будівель у вигляді простих будівель з дерева або гофрованого заліза без теплоізоляції, використовується коефіцієнт розсіювання 3,0-4,0.

Якщо стіни будівлі з одинарної цегляною кладкою, стандартні вікна і дах, низька теплоізоляція, то коефіцієнт розсіювання дорівнює 2,0-2,9.

Для будинків середнього рівня теплозахисту, зі стінами подвійний цегляної кладки, звичайним дахом і невеликою кількістю вікон береться коефіцієнт розсіювання 1,0-1,9. Для будинків з високим ступенем теплозахисту, добре утепленою підлогою, дахом, стінами та пластиковими вікнами з подвійними склопакетами застосовують коефіцієнт розсіювання 0,6-0,9.

Розрахункова потужність опалювального котла для компактних будівель з якісної теплоізоляцією може виявитися зовсім невеликий. Можлива ситуація, що в продажу просто не виявиться відповідного газового котла з необхідними характеристиками. В такому випадку набувають обладнання, потужність якого трохи перевищує розрахункову величину. Багато сучасні модифікації газових котлів оснащені пристроями автоматичного регулювання обігріву, які дозволяють вирівняти різницю.

Розрахунок потужності газового котла за допомогою програми-калькулятора

Для зручності клієнтів виробники газових котлів розміщують спеціальні сервіси на своїх веб-ресурсах, що дозволяє легко і швидко обчислити розрахункову потужність котла. Для цього достатньо ввести в програму-калькулятор наступні дані:

• температура, яку передбачається підтримувати в приміщенні;
• середня вулична температура за найхолоднішу тиждень протягом року;
• необхідність в ГВП;
• наявність або відсутність примусової вентиляційної системи;
• кількість поверхів в будинку;
• висота стелі;
• опис перекриттів;
• розміри зовнішніх стін: товщина і довжина кожної з них;
• опис матеріалів, з яких виконані стіни;
• кількість і розміри вікон;
• опис типу вікон: число камер, товщина скла, теплозащитная плівка, вид газу в зазорах.

Після заповнення всіх полів натискають кнопку «Виконати розрахунок», і програма видасть необхідну розрахункову потужність котла.

Для ще більшої зручності пропонуються варіанти готових розрахунків потужності котлів різного типу, наочно представлених в таблицях. Слід враховувати, що для складних будівель ці способи розрахунку можуть не підійти. Наприклад, наявність в будівлі приміщень стель різної висоти, системи теплої підлоги, споруд, які потребують додаткового обігріву (басейн, оранжерея, сауна). Всі ці умови слід обов'язково враховувати при проектуванні. При будь-якої додаткової навантаженні на опалювальну систему потрібно збільшення потужності котла.

Найоптимальніший розрахунок потужності опалювальної системи зможуть підготувати тільки фахівці, інженери-теплотехніки.

Розрахунок потужності твердопаливного котла

Твердопаливні котли останнім часом застосовуються значно рідше електричних і газових. Вони характеризуються доступністю, можливістю автономного функціонування, економічночной експлуатацією, необхідністю місця для зберігання палива.

Відмінною особливістю, яку слід враховувати при визначенні потужності твердопаливного котла, є циклічність одержуваної температури. Добова температура в опалювальному приміщенні коливається в межах 5 ° С. Якщо немає можливості відмовитися від подібної системи, є два способи, як підтримувати стабільну температуру в приміщенні: використання термобаллона і застосування водяних теплоаккумуляторов.

Термобалон служить для регулювання подачі повітря, що дозволяє збільшити час горіння і скоротити кількість топок. Водяні термоаккумулятори об'ємом від 2 до 10 м² встановлюються в системі обігріву, знижують енерговитрати і економлять паливо. Всі ці заходи сприяють зменшенню необхідної продуктивності твердопаливного котла для опалення приватного будинку. Ефект від застосування цих заходів слід враховувати при визначенні потужності опалювального обладнання.

Розрахунок потужності електричного котла опалення

Опалення з застосуванням електрокотла характеризується рядом позитивних і негативних особливостей: висока вартість палива - електроенергії, можливі проблеми через перебої електропостачання в мережі, екологічність, простота і зручність управління, компактність обладнання.

Розрахунок потужності електрокотла опалення за допомогою програми-калькулятора

Часто виробники опалювальної техніки розміщують на своїх сайтах формули для розрахунку потужності котла або навіть калькулятори, що дозволяють врахувати відразу кілька визначальних чинників і зробити максимально точний розрахунок.

Для розрахунку на калькуляторі, як правило, потрібно наступна інформація:

1. Планована температура в приміщенні.
2. Середнє значення температури на вулиці найхолоднішою тижні в році.
3. Потреба в ГВП.
4. Наявність вентиляційної системи.
5. Кількість поверхів.
6. Висота стелі.
7. Перекриття верхнє і нижнє.
8. Матеріал. зовнішніх стін.
9. Довжина і товщина зовнішніх стін.
10. Кількість, тип і розміри вікон.
11. Товщина скла. Величина зазору між стеклами з повітрям або аргоном. Наявність на склі теплозахисного прозорого покриття.

Слід враховувати, що в дійсності питома потужність опалювальної системи збільшується до значення 127 Вт / м ₂ при невеликій площі будинку (100-150 м ₂) І знижується до 85-80 Вт / м ₂ для будинків площею 400-500 м ₂, Що не відповідає прийнятому стандартному значенню 100 Вт / м ₂, Яке зазвичай рекомендується для підбору обладнання.

Це викликано тим, що в будинках з невеликою площею неефективно витрачається тепло. Зі збільшенням загальної площі в будинку з'являється більше приміщень, суміжних з опалювальними, а також без зовнішніх стін і розташованих в глибині будинку. Внаслідок цього, питомі тепловтрати будинку кілька знижуються.

Як розрахувати потужність рідкопаливного котла

Опалювальні газові котли мають як переваги, так і недоліки: вони зручні в експлуатації, але неекологочічни, вимагають додаткового простору для зберігання палива, відрізняються підвищеною пожежонебезпекою, мають досить високу вартість.

Розрахунок потужності рідкопаливного котла проводиться аналогічно газовому і електричному. Чим більше буде враховано факторів, що впливають на ефективність обігрівальної системи, тим точніше вийде розрахунок, що в свою чергу дозволить зробити оптимальний вибір обладнання.

Якість опалення насамперед залежить від правильного вибору типу обігрівальної системи і від точності розрахунку необхідної продуктивності котла опалення. Помилки при проектуванні неминуче призведуть до негативних наслідків. Тому дуже важливо перед покупкою опалювального обладнання та монтажем системи зібрати повну інформацію, виконати ретельні розрахунки і планування.

https://www.youtube.com/watch?v\u003dOk3OteQxxHU