Варианты расчета твердотопливных котлов большой мощности

Факторы, влияющие на расчетную мощность

На расчетную мощность отопительного котла влияют такие факторы, как:

  • площадь постройки;
  • высота потолков, т.е. объем помещений;
  • строительные материалы, из которых возведен дом;
  • тип и качество устройства теплоизоляции;
  • количество и тип окон и дверей;
  • климатический пояс, в котором будет работать котел;
  • использование котла в качестве проточного или накопительного водонагревателя.
kak-rasschitat-moshhnost-gazovogo-kotla1.jpg
На расчетную мощность котла влияет высота потолков

Основной принцип расчета – котел должен восполнять потери тепла, происходящие за счет теплопередачи, конвекции, планового и случайного воздухообмена с улицей.

Кроме того, должен быть предусмотрен запас мощности для аномально холодных дней.

Если в обозримой перспективе планируется расширение площади постройки (или отапливаемой площади, т.е. утепление веранд или цоколя), расчет разумно проводить исходя из конечной площади теплых помещений.

Запас мощности предусматривается также и для того, чтобы котел не работал постоянно на пределе своей производительности. Это ведет к повышенному износу оборудования и к преждевременному выходу его из строя.

Расчет по номинальной мощности  бойлера

Как рассчитываются котлы для горячего водоснабжения с бойлерами косвенного нагрева значительного объема и большим расходом воды из системы ГВС?

Расчетная мощность равна сумме двух слагаемых:

  1. Потребности дома в тепле без учета коэффициента запаса;
  2. Номинальной мощности бойлера. В среднем она равна 15 киловаттам на 100 литров объема.
kosvennik-gorenje-gv-100-17400-vatt-276x480.jpg
Косвенник Gorenje GV 100 (17400 ватт)

Нюанс: из результата сложения вычитается 20%, поскольку теплообменник котла не будет круглосуточно обеспечивать теплом отопление и ГВС.

Так, при установке пресловутого Gorenje GV 100 в наш дом в Севастополе, мощность котла на водоснабжение и отопление составит 10 (потребность в тепле  отопления +17,4 потребность в тепле бойлера))*0,8=22. Цифра дана с округлением до целого значения киловатта.

Можно ли установить в контур ГВС с бойлером косвенного нагрева котел с производительностью больше расчетной?

Можно, но невыгодно в силу двух причин:

  • Цена самого котла быстро растет по мере увеличения номинальной мощности;
vsled-za-proizvoditelnostyu-kotla-rastet-i-chislo--480x320.jpg
Вслед за производительностью котла растет и число на ценнике
  • Классические твердотопливные котлы при работе с теплоотдачей ниже номинальной снижают КПД за счет неполного сгорания топлива. Понижение тепловыделения достигается в них самым простым способом — ограничением подачи воздуха заслонкой.
Изменение КПД твердотопливного котла при изменении теплоотдачи

Простой расчет по площади

Простейший грубый расчет мощности котла водоснабжения можно выполнить исходя из потребности дома в тепловой энергии в 100 ватт на квадратный метр. Для дома площадью 100 м2 необходимы, таким образом, 10 кВт.

na-kvadrat-otaplivaemoy-ploschadi-beretsya-100-vat-480x232.jpg
На квадрат отапливаемой площади берется 100 ватт тепла

Дополнительно вводится коэффициент запаса 1,2, компенсирующий неучтенные потери тепла и помогающий сохранить в помещении комфортную температуру в экстремальные заморозки. Какие коррективы вносит в эту схему горячее водоснабжение от котла?

Оно может обеспечиваться двумя способами:

  1. Накопительным водонагревателем (бойлером косвенного нагрева). В этом случае вводится дополнительный коэффициент 1,1: бойлер отбирает у отопительной системы сравнительно небольшое количество тепла;
shema-vodosnabzheniya-kotla-na-tverdom-toplive-s-b-480x301.jpg
Схема водоснабжения котла на твердом топливе, с бойлером косвенного нагрева
  1. Проточным нагревателем двухконтурного котла. Здесь используется коэффициент 1,2. С учетом коэффициента запаса тепловая производительность котла должна превышать расчетную потребность дома в тепле на 40 процентов. В нашем примере со 100-метровым коттеджем при подключении отопления и системы горячего водоснабжения котел должен производить 14 кВт.
Подключение системы отопления и схема водоснабжения для двухконтурного котла

Обратите внимание: в последнем случае небольшой запас мощности на нужды ГВС связан с кратковременной работой проточного нагревателя. Горячая вода редко расходуется больше получаса в день, а система отопления имеет определенную инерционность, поэтому параметры теплоносителя  не выходят за штатные значения.

Простой расчет котла с ГВС по площади дома

Эта схема вычисления проста, но имеет несколько серьезных недочетов:

  • Она учитывает площадь отапливаемого помещения, а не его объем. Между тем потребность в тепле у коттеджей с высотой потолков в 2,5 и в 4 метра будет очень разной;
Помещению с высоким потолком нужно больше тепла
  • Она игнорирует различия между климатическими зонами. Как известно, теплопотери здания прямо пропорциональны разнице температур между внутренними помещениями и улицей и будут сильно различаться в Крыму и Якутии;
  • Она не принимает во внимание качество утепления здания. Для кладки в кирпич и утепленного пенопластовой шубой фасада теплопотери будут отличаться в разы.
Утепление фасада может многократно сократить потери тепла

Что влияет на теплопотери

Чтобы узнать, какая нужна производительность оборудования, помимо площади, нужно учесть и другие факторы:

  • климат в конкретном регионе;
  • объем жилого здания/квартиры;
  • степень утепления;
  • вероятные теплопотери.

При использовании турбированных аппаратов необходимо также учитывать количество энергии, затрачиваемой на нагрев воздуха.

Чтобы определить производительность котла, нужно сначала рассчитать теплопотери. Теплотехнический расчет отличается повышенной сложностью, так как учитывает огромное количество составляющих:

  • материалы, из которых возведены стены, перекрытия, кровля и т.д.;
  • тип разводки системы отопления;
  • наличие системы «теплый пол»;
  • бытовая техника, выделяющая тепло.

Профессионалы используют тепловизоры, а затем выполняют вычисления по сложным формулам. Понятно, что рядовому пользователю не придется разбираться в нюансах теплотехники — для них существуют доступные методики, позволяющие быстро и достаточно точно рассчитать оптимальную теплопроизводительность оборудования.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий