Подбор котельного оборудования соответствующей мощности для обогрева частного дома или квартиры гарантирует возможность равномерного прогрева всех жилых помещений в холодное время года. Газовые котлы являются оптимальным выбором с точки зрения экономии, а правильный расчет необходимой мощности позволяет свести расходы газа к минимуму.
Какие факторы учитывают при расчетах
Снижение температуры в доме происходит благодаря проникновению холода через стены, пол, потолок, окна и двери, а также поступлению холодного воздуха через вентиляционные каналы. Мощность газового котла должна компенсировать все теплопотери и поддерживать постоянную заданную температуру во всех жилых помещениях. При проведении расчетов нужно принимать во внимание следующие факторы:
- Площадь перекрытий (пола и потолка), ограждений (стен), кровли и остекления.
- Теплопроводность и толщина материалов, использованных для постройки здания. При этом учитывают облицовочные и отделочные материалы. Таблицы коэффициентов легко найти в интернете или специализированных справочниках, исчисляется данная величина в Вт/(м*C°).
- Минимальная температура в данном регионе в холодное время года.
- Средняя температура в помещении, обеспечивающая комфорт проживающих в здании людей.
Консультанты магазинов отопительного оборудования зачастую рекомендуют рассчитать мощность газового котла исходя из следующего соотношения: 40 Вт на кубический метр объема или же 1 кВт на 10 м² при стандартной высоте помещений 2,5-2,6 метра. Однако такие подсчеты довольно приблизительны и в результате приобретенное оборудование имеет запас мощности в 10-25% в зависимости от ситуации, что сказывается на его цене и способе монтажа.
Нужен ли котлу запас мощности
Проблемы, возникающие в случае покупки недостаточно мощного оборудования, вполне понятны. Низкая теплопроизводительность котла не может обеспечить достаточный обогрев помещений и поддерживать в них комфортный температурный режим, при этом бытовые газовые котлы отопления работают на пределе своих возможностей, что приводит к быстрому износу и выходу из строя.
При этом, произведя расчет мощности котла отопления, часть потребителей старается приобрести модель с большим запасом, просто «на всякий случай». В то же время специалисты рекомендуют выбирать отопительный агрегат, мощность которого превышает расчетную не более чем на 20% (на случай аномально холодных зим или же расширения площади дома за счет пристроек). Чрезмерно большая мощность приведет к частым отключениям котла, что создает следующие проблемы:
- дымоход будет остывать, и в нем будет накапливаться конденсат;
- снижается КПД котла и возрастает расход газа;
- постоянные включения-выключения приводят к быстрому износу котла и электрооборудования;
- сам котел обойдется дороже, потребуется установка насоса большей мощности.
Если же устройство уже приобретено, специалисты могут понизить его мощность при помощи регулировки газового клапана или потенциометра на электронной плате.
Формула расчета для стандартных домов: пример расчета по площади
Для домов, построенных по типовым проектам с использованием стандартных строительных материалов, расчет мощности газового котла производится по стандартной простой формуле, где в роли переменной выступает коэффициент соответствующей климатической зоны.
При проведении расчетов используют такие обозначения необходимых исходных данных:
- W (котла) – паспортная мощность устройства в киловаттах.
- W (удельная) – мощность, нужная для обогрева 10 м² площади с учетом коэффициента климатической зоны.
- S – суммарная площадь обогреваемых помещений.
Применяется следующая формула расчета мощности: W (котла)= S*W (удельная)/10, при этом значение W (удельной) для различных климатических зон имеет такие значения: 1-1,5 кВт для средней полосы, от 1,5 до 2 кВт для северных регионов и в пределах 0,7-1 для южной части.
К примеру, расчет мощности котла для дома площадью 250 м² расположенного в Краснодарском крае производится следующим образом: 250*0,8/10=20. Таким образом, потребности данного здания в тепле удовлетворит 20-киловаттный котел, а приобретение 24-х киловаттного агрегата создаст необходимый запас на случай аномально холодной зимы.
По данной формуле производится расчет газового котла по площади дома и с учетом внешних факторов, при этом высота потолков по умолчанию принимается за 2,5-2,6 м, а теплопотери учитываются как среднестатистические.
Как учесть площадь, высоту помещения и другие факторы
Чтобы произвести более точный расчет для отопления дома, во внимание принимают гораздо больше данных. Высота помещений может превосходить стандартные 2,5-2,6 м, кроме того этот показатель отличается для различных этажей или даже помещений дома. В этом случае производится расчет мощности котла по объему помещения. Кроме того учитывают вид теплоизоляции и теплосопротивление строительных материалов, определяя расчетные теплопотери в киловаттах. Полученные в результате значения корректируются с учетом теплопотерь через систему вентиляции. Требуемая теплопроизводительность котла рассчитывается в несколько шагов:
- Рассчитывается величина теплопотерь для всех ограждающих конструкций (стен, кровли, окон и дверей). Такие данные для различных строительных материалов можно найти в сети интернет или в специализированных справочниках. При расчетах учитывается основной строительный материал и облицовочный, значения суммируются. Обозначается данная величина буквой R и исчисляется в Вт/м². Количество теплопотерь через каждое перекрытие рассчитывается по следующей формуле: Q (Вт) =1/R*(t (внутр.) -t (наруж.))*S, где Q – теплопотери в ваттах, R – теплосопротивление материала, t – температура внутри и снаружи помещения, а S – площадь ограждения.
- Определяется величина потерь тепла через систему вентиляции по формуле: Q (вент) =c*m*(t (внутр.) -t (наруж.)), где m – масса воздуха (значение плотности и, соответственно, массы воздуха при различных температурах можно найти в справочной литературе или сети интернет), а c – его удельная теплоемкость, равная 0,28 Вт/(кг C°). При подсчетах учитывает суммарный воздухообмен во всех помещениях, с учетом приточно-вытяжной вентиляции и кухонных вытяжек.
- Общая величина теплопотерь во всех помещениях суммируется и должна быть учтена в формуле: W (котла)= S*W (удельная)/10+Q (общ), где расчетная мощность это W (котла).
Самостоятельно рассчитать мощность котла, не прибегая к услугам специалистов, довольно сложно. Однако прогресс не стоит на месте и на многих специализированных сайтах можно встретить калькуляторы, лучшие из которых позволяют рассчитать мощность с учетом всех факторов. Для этого потребуется внести следующие данные:
- Требуемая температура в здании.
- Средняя минимальная температура за определенный промежуток отопительного сезона.
- Обеспечивает ли котел горячее водоснабжение или для этих целей используется бойлер.
- Наличие приточно-вытяжной вентиляции.
- Этажность здания.
- Высота и площадь помещений.
- Информация о стенах (материал изготовления и площадь).
- Описание окон (материал изготовления, количество камер, общая площадь).
Кроме того можно найти уже готовые примеры расчета для различных типов построек (из кирпича, дерева, СИП-панелей и других), внеся в расчеты коррективы легко подобрать котел по площади своего дома. Практика показывает, что средняя мощность котла для частного дома составляет 11-24 кВт.