Расчет мощности котла для отопления дома


Система отопления дома должна быть такой, чтобы в его помещениях, независимо от погоды за окном, всегда поддерживалась одинаковая температура. Такую задачу теплосеть может выполнять только тогда, когда был сделан выбор достаточно мощного котла. Поэтому перед созданием любой отопительной системы необходимо проводить расчет мощности котла отопления.

Самые применяемые методы

Они предусматривают использование одного нормативного показателя — количества ватт на единицу площади или объема помещения.

Итак, теплопроизводительность сильного по КПД котла можно определить с помощью метода:

loading...
  1. По площади.
  2. По объему.

Первый очень часто любят использовать продавцы котлов длительного горения. Ведь он прост. Согласно ему, чтобы посчитать тепловую мощность устройства, нужно умножить площадь частного дома на 100 Вт.

loading...

Например, частный дом имеет площадь 150 кв. м. Согласно методу по площади, чтобы отопить его нужно создать 150*100 = 15 000 Вт или 15 кВт тепла. Соответственно, продавцы рекомендуют сделать выбор таких моделей котлов длительного горения или классических устройств, которые имеют эту тепловую мощность. При этом они часто советуют увеличить ее на 20%.

Что касается метода по объему, то его используют такой нормативный показатель:  41 Вт на 1 куб. м. Чтобы рассчитать мощность котла длительного горения или газового устройства по этому методу нужно:

  1. Определить объем внутреннего пространства частного дома. Если вышеупомянутый дом имеет стены с высотой 3 м и является одноэтажным, то объем составляет 450 куб. м.
  2. Умножить 41 на объем здания. Результат и будет востребованной мощностью парового устройства или самодельного котла длительного горения. Для используемого примера мощность котла равна 41х450 = 18450 Вт или 18,45 кВт.

Определение необходимой мощности котлов

Оба метода являются не совсем точными поскольку не учитывают особенности конструкции частного дома и уровень его теплоизоляции.

Алгоритм метода, учитывающий потери тепла дома

Тепловые потери частного дома, которые должны компенсировать любые газовые или твердотопливные котлы длительного горения зависят как от конструкции здания, так и от температуры воздуха за окном. Понятно, что наибольшие потери тепла будут при самой низкой температуре. Именно это количество тепла и должно быть равным или немного меньшим тепловой мощности любого подбираемого с большим КПД котла длительного горения.

Алгоритм метода, с помощью которого можно посчитать эти потери, то есть востребованную мощность котла, предусматривает:

  1. Измерение толщины и расчет площади поверхности всех конструктивных элементов частного дома (стен, окон, дверей, потолка, пола).
  2. Определение количества тепла, которое может пройти через них за 1 час.
  3. Расчет количества тепла, необходимого для нагрева вентиляционного воздуха.
  4. Суммирование всех полученных показателей.

Таблица готовых рассчётов для теплосистемы

Получение исходных данных

Перед тем, как рассчитать мощность котла и осуществить его выбор, необходимо выполнить такие действия:

  1. Заняться определением площади поверхности всех конструктивных элементов дома. Наиболее просто это сделать, если есть проект жилья. Если его нет, то нужно брать рулетку и измерять ширину и длину стен, окон, дверей. Данные записываются в блокнот. Сразу стоит высчитывать площадь поверхности измеренных частей. Площадь поверхности стен корректируют на площадь окон и дверей.
  2. Измерить толщину стен (при этом узнать толщину кирпичной кладки, штукатурки, теплоизоляции), дверей и других элементов. Данные записывают в блокнот. При этом указывают, из каких материалов сделано измеренное ограждение.
  3. Определить минимальную температуру воздуха в наиболее холодные зимние дни.
  4. Сделать выбор температуры, до которой должен происходить нагрев воздуха внутри дома.
  5. Взять справочник и выписать коэффициенты теплопроводности для всех материалов, из которых сделан дом.

Расчет тепла, которое уходит через стены

Этот этап такого процесса, как расчет мощности котла отопления парового или водяного, предусматривает использование двух формул.

Первая:
Первая формула

где R является термическим сопротивлением конструктивного элемента (например, кирпичной кладки). Определяется в м²*°С/Вт,

w — толщина конструктивного элемента (нужно брать в метрах),

λ — коэффициент теплопроводности материала, из которого сделан отдельный элемент дома (единица измерения Вт/м*°С).

Вторая: Вторая формула

где Q — количество тепла, которое проходит через конструктивный элемент (определяется в Вт),

Rзаг — общее термическое сопротивление стены,

tв — температура, до которой нужно проводить нагрев воздуха, используя паровые или водогрейные котлы большой мощности,

tн — самая низкая температура воздуха за окном,

S — определенная в кв. м площадь поверхности конструктивного элемента.

При определении количества тепла, которое уходит через стену, нужно высчитывать несколько R, а именно для кирпичной кладки, штукатурки, теплоизоляции. Затем эти R суммируют, и результат подставляют во вторую формулу.

Аналогичным способом определяют тепловые потери через окна, двери, потолок самого высокого этажа.

Таблицы мощностей для твёрдотопливных и дизельных котлов

Расчет тепловых потерь пола

Его проводят только для пола, под поверхностью которого размещается грунт или подвал. Для пола второго и других этажей этот процесс делать не нужно.

Количество тепла, которое уходит через пол с красивой поверхностью и которое должны компенсировать водогрейные или паровые котлы большой мощности, определяют в такой последовательности:

  1. Рисуют план здания. Обязательно нужно сохранить масштаб.
  2. На плане в середине дома рисуют 3 фигуры. Каждая должна быть внутри другой. Они должны повторять внешние контуры здания. Если дом является прямоугольником, то эти фигуры должны быть прямоугольниками. Расстояние от наружных стен к сторонам самой большой фигуры должно соответствовать 2 м. Такую же дистанцию сохраняют между параллельными сторонами других фигур. Пространство между фигурами образует зоны. В целом получается 4 зоны. Первой является зона у наружных стен, четвертой — пространство внутри самой внутренней фигуры.
  3. Определяют площадь каждой такой зоны и высчитывают, каким должен быть нагрев (Q), чтобы компенсировать потери тепла через каждую из них. Для этого используют вышеупомянутую формулу.
  4. Значение R для зон являются стандартными:

    для 1-й зоны R = 2,1;

    для 2-й – R = 4,3;

    для 3-й – R = 8,6;

    для 4-й – R = 14,2.

  5. Высчитывают сумму из Q всех зон пола.

После подсчитывают сумму потерь тепла через стены, окна, двери, потолок и пол.

Расчет затрат тепла на нагрев приточного воздуха

Для него используют формулу:

Третья формула

где Qвент представляет собой количество тепла, которое необходимо для нагрева воздуха до температуры tв (единица измерения Вт),

с является удельной теплоемкостью воздуха (всегда равняется 0,28 Вт/(кг*°С)),

m представляет собой массу воздуха, который нужно нагреть.

Все величины, кроме массы воздуха известны. Массу определяют как произведение плотности воздуха и его объема. Плотность зависит от температуры на улице. Этот показатель рассчитывать не нужно, ведь его значения для разных температур записаны в справочниках. Владельцу самодельного парового устройства или котла длительного горения остается только взять справочник и сделать подбор показателя, который соответствует наиболее холодной погоде в его регионе.

Что касается объема воздуха, то этот показатель нужно рассчитывать для разных комнат дома отдельно и затем определить сумму всех результатов. Если это не кухня и санузел, то этот показатель равен объему помещения. При этом учитывают, что такой объем воздуха должен меняться каждый час. Нормой приточного воздуха для кухни с газовой плитой является 100 м³/ч, для санузла — 25 м³/ч. Нормативы для других помещений можно найти в соответствующих документах.

Когда расчет количества тепла, необходимого для нагрева вентиляционного воздуха, завершен, результат добавляют к потерям тепла через конструктивные элементы частного дома. Конечная цифра является мощностью парового или водогрейного твердотопливного котла.

loading...

Если планируется сделать выбор газового устройства, то эту цифру следует увеличить на 20%.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, рейтинг: 5,00 из 5)
Загрузка...
loading...