Расчет мощности котла отопления: по площади и объему

Чтобы обеспечить комфортную температуру на протяжении всей зимы котел отопления должен выдавать такое количество тепловой энергии, которое необходимо для восполнения всех  потерь тепла здания/помещения. Плюс к этому необходимо иметь еще и небольшой запас мощности на случай аномальных холодов или расширения площадей. О том, как рассчитать требуемую мощность и поговорим в этой статье. 

Для определения производительности отопительного оборудования нужно в первую очередь определить потери тепла здания/помещения. Такой расчет называется теплотехническим. Это один из самых сложных расчетов в отрасли, так как требуется учесть много составляющих.

Для определения мощности котла необходимо учесть все потери тепла

Безусловно, на величину теплопотерь, влияют материалы, которые использовались при возведении дома. Потому учитываются стройматериалы, из которых изготовлен фундамент, стены, пол, потолок, перекрытия, чердак, кровля, оконные и дверные проемы. Принимается во внимание тип разводки системы и наличие теплых полов. В некоторых случаях считают даже наличие бытовой техники, которая во время работы выделяет тепло. Но совсем не всегда требуется такая точность. Есть методики, которые позволяют быстро прикинуть требуемую производительность отопительного котла, не погружаясь в дебри теплотехники.

Расчет мощности котла отопления по площади

Для приблизительной оценки требуемой производительности теплового агрегата достаточно площади помещений. В самом простом варианте для средней полосы России считают, что 1кВт мощности может обогреть 10м² площади. Если у вас дом площадью 160м2, мощность котла для его обогрева — 16кВт.

Эти расчеты приблизительны, ведь не учитывается ни высота потолков, ни климат. Для этого существуют выведенные опытным путем коэффициенты, при помощи которых вносятся соответствующие корректировки.

Указанная норма — 1кВт на 10м² подходит для потолков 2,5-2,7м. Если у вас потолки в помещении выше, нужно вычислять коэффициенты и пересчитывать. Для этого высоту ваших помещений делим на стандартную 2,7м и получаем поправочный коэффициент.

Расчет мощности котла отопления по площади — самый простой способ

Например, высота потолков 3,2м. Считаем коэффициент: 3,2м/2,7м=1,18 округляем, получаем 1,2. Выходит, что для обогрева помещения 160м

2 с высотой потолков 3,2м требуется отопительный котел мощностью 16кВт*1,2=19,2кВт. Округляют обычно в большую сторону, так что 20кВт.

Чтобы учесть климатические особенности есть уже готовые коэффициенты. Для России они такие:

• 1,5-2,0 для северных регионов;
• 1,2-1,5 для подмосковных регионов;
• 1,0-1,2 для средней полосы;
• 0,7-0,9 для южных регионов.

Если дом находится в средней полосе, чуть южнее Москвы, применяют коэффициент 1,2 (20кВт*1,2=24кВт), если на юге России в Краснодарском крае, например, коэффициент 0,8, то есть мощность требуется меньше (20кВт*0,8=16кВт).

Расчет отопления и подбор котла — важный этап. Неправильно найдете мощность и можете получить такой результат…

Это основные факторы, которые учитывать необходимо.

Но найденные значения справедливы, если котел будет работать только на отопление. Если требуется еще и греть воду, нужно добавить 20-25% от рассчитанной цифры. Потом требуется добавить «запас» на пиковые зимние температуры. Это еще 10%. Итого получаем:

• Для отопления дома и ГВС в средней полосе 24кВт+20%=28,8кВт. Потом запас на холода — 28,8кВт+10%=31,68кВт. Округляем и получаем 32кВт. Если сравнивать с первоначальной цифрой в 16кВт, разница получается в два раза.
• Дом в Краснодарском крае. Добавляем мощность для нагрева горячей воды: 16кВт+20%=19,2кВт. Теперь «запас» на холода 19,2+10%=21,12кВт. Округляем: 22кВт. Разница не столь разительная, но тоже достаточно приличная.

Из примеров видно, что учитывать хотя-бы эти значения нужно обязательно. Но очевидно, что в расчете мощности котла для дома и квартиры, разница быть должна. Можно пойти тем же путем и использовать коэффициенты для каждого фактора. Но есть более простой способ, который позволяет внести коррекции за один раз.

При расчете котла отопления для дома применяется коэффициент 1,5. Он учитывает наличие теплопотерь через кровлю, пол, фундамент. Справедлив при средней (нормальной) степени утепления стен — кладка в два кирпича или аналогичные по характеристикам стройматериалы.

Для квартир применяются другие коэффициенты. Если сверху находится отапливаемое помещение (другая квартира) коэффициент 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9, если неотапливаемый чердак — 1,0. Нужно найденную по описанной выше методике мощность котла умножить на один из этих коэффициентов и получите достаточно достоверное значение.

Чтобы продемонстрировать ход вычислений, произведем расчет мощности газового котла отопления для квартиры 65м² с потолками 3м, которая расположена в средней полосе России.

1. Определяем требуемую мощность по площади: 65м
   2/10м²=6,5кВт.
2. Вносим поправку на регион: 6,5кВт*1,2=7,8кВт.
3. Котел будет греть воду, потому добавляем 25% (любим погорячее) 7,8кВт*1,25=9,75кВт.
4. Добавляем 10% на холода: 7,95кВт*1,1=10,725кВт.

Теперь результат округляем и получаем: 11Квт.

Указанный алгоритм справедлив для подбора отопительных котлов на любом виде топлива. Расчет мощности электрического котла отопления  ничем не будет отличаться от расчета котла твердотопливного, газового или на жидком топливе.  Основное — производительность и эффективность котла, а теплопотери от типа котла не изменяются. Весь вопрос в том, как потратить меньше энергоносителей. А это уже область утепления.

Мощность котла для квартир

При расчете отопительного оборудования для квартир можно пользоваться нормами СНиПа. Использование этих норм еще называют расчетом мощности котла по объему. СНиП задает требуемое количество тепла на обогрев одного кубического метра воздуха в типовых постройках:

• на обогрев 1м³ в панельном доме требуется 41Вт;
• в кирпичном доме на м³ идет 34Вт.

Зная площадь квартиры и высоту потолков, найдете объем,  затем, умножив на норму в узнаете мощность котла.

Расчет мощности котла не зависит от типа используемого топлива

Для примера посчитаем требуемую мощность котла для помещений в кирпичном доме площадью 74м²  с потолками 2,7м.

1. Вычисляем объем: 74м²*2,7м=199,8м³
2. Считаем по норме сколько нужно будет тепла: 199,8*34Вт=6793Вт. Округляем и переводим в киловатты, получаем 7кВт. Это и будет необходимая мощность, которую должен выдавать тепловой агрегат.

Несложно посчитать мощность для такого же помещения, но уже в панельном доме: 199,8*41Вт=8191Вт. В принципе, в теплотехнике округляют всегда в большую сторону, но можно принять во внимание остекление ваших окон.  Если на окнах энергосберегающие стеклопакеты, можно округлять в меньшую сторону. Считаем, что стеклопакеты хорошие и получаем 8кВт.

Выбор мощности котла зависит от типа здания — для обогрева кирпичных требуется меньше тепла, чем панельных

Далее нужно, так же как и в расчете для дома, учесть регион и необходимость подготовки горячей воды. Актуальна и поправка на аномальные холода. Но в квартирах большую роль играет расположение комнат и этажность.  Принимать во внимание нужно стены, выходящие на улицу:

• Одна наружная стена — 1,1
• Две — 1,2
• Три — 1,3

После того, как учтете все коэффициенты, получите достаточно точное значение, на которое можно опираться при выборе техники для отопления. Если хотите получить точный теплотехнический расчет, его нужно заказывать в профильной организации.

Есть еще один метод: определить реальные потери при помощи тепловизора — современного прибора, который покажет к тому же места, через которые утечки тепла идут более интенсивно. Заодно сможете устранить и эти проблемы и улучшить теплоизоляцию. И третий вариант — воспользоваться программой-калькулятором, который посчитает все вместо вас. Нужно только выбрать и/или проставить требуемые данные. На выходе получите расчетную мощность котла. Правда, тут есть определенная доля риска: непонятно насколько верные алгоритмы заложены в основу такой программы. Так что все-таки придется еще хотя-бы приблизительно просчитать для сравнения результатов.

Так выглядит снимок тепловизора

Надеемся, у вас теперь есть представление о том, как рассчитать мощность котла. И вас не путает, что это газовый котел, а не твердотопливный,  или наоборот.

По результатам обследования можно устранить утечки тепла

Возможно, вас заинтересуют статьи  о том, как рассчитать мощность радиаторов и выбор диаметров труб для системы отопления.   Для того чтобы иметь общее представление об ошибках, которые часто встречаются при планировании системы отопления смотрите видео.

Расчет мощности котла отопления, давление, кпд, мощность для дома

Отопительный котел – это основа системы отопления, это основной прибор, производительность которого будет определять возможность коммуникационной сети обеспечивать дом количеством тепла, которое необходимо. И если произвести расчет мощности котла отопления грамотно и правильно, то это исключит возникновение лишних расходов, которые связаны с покупкой приборов и их работой. Подобранный по предварительным вычислениям котел будет работать с такой теплоотдачей, которая заложена в него производителем – это будет способствовать сохранению его технических параметров.

Напольный котел отопления

• На чем основывается расчет?
• Характеристики, которые будут влиять на расчет
• Что учитывается в обязательном порядке?
• Учитываем теплопотери
• Простейшая формула
• Пример расчета

На чем основывается расчет?

Расчет мощности котла отопления – это важный момент. Мощность, как правило, можно сравнить со всей теплоотдачей отопительной системы, которая будет обеспечивать дом с определенными размерами, с заданным количеством этажей, теплотехническими свойствами.

Чтобы обустроить одноэтажный загородный или частный дом, не понадобится совсем уж мощный котел отопления.

Так, в расчетах производительности котла для автономного дома площадь – это основной параметр, если рассматривать теплотехнику здания в соответствии с климатом региона. Так, площадь дома – это важнейший параметр, чтобы произвести расчет котла для отопления.

Характеристики, которые будут влиять на расчет

Те, кто хотят произвести расчет котла для отопления дома с максимальной точностью, могут использовать методику, которую предоставляет СНиП II-3-79. В данном случае профессиональные расчеты будут учитывать следующие факторы:

• Среднестатистическая температура региона в самое холодное время.
• Изоляционные свойства материалов, которые использовались для постройки ограждающих конструкций.
• Вид разводки отопительного контура.
• Соотношение площади несущих конструкций и проемов.
• Отдельные сведения о каждой комнате.

План дома — один из основных документов для проведения расчета мощности котла

Как рассчитать мощность котла отопления? Чтобы выполнить точнейшие расчеты, применяется даже такая информация, как данные о единицах бытовой и цифровой техники, — ведь все это тоже каким-то образом выделяет тепло в помещения.

Однако заметим, что не каждый владелец отопительной системы требует профессиональных расчетов – обычно принято приобретать автономные контуры отопления с приборами с запасом мощности.

Так, кпд котлов отопления может быть выше расчетных значений, тем более – они, как правило, округляются.

Что учитывается в обязательном порядке?

Как посчитать мощность котла отопления, какие данные должны присутствовать в обязательном порядке? Следует запомнить одно правило: каждые 10 кв.м коттеджа с изоляционными характеристиками,  стандартным пределом высоты потолка (до 3 м) будут требовать примерно 1 кВт для отопления. К мощности котла, который предназначен для совместной работы в обогреве и горячем водоснабжении, нужно будет добавить не меньше 20%.

Мощность котла в зависимости от площади дома

Автономные контур отопления, который имеет нестабильное давление в котле отопления, нужно будет снабдить прибором, чтобы его запас мощности был выше, чем расчетное значение не менее, чем на 15 процентов. К мощности котла, который обеспечивает отопление и горячее водоснабжение, требуется добавить 15%.

Учитываем теплопотери

Отметим, что независимо от того, рассчитывается ли мощность электрического котла, котла на газу, на дизеле или на дровах, — в любом случае, работу отопительной системы будут сопровождать потери тепла:

• Необходимо проветривание помещений, однако если окна будут открыты постоянно, то дом потеряет около 15% энергии.
• Если стены слабо утеплены, то уйдет 35% тепла.
• Через оконные проемы будет уходить 10% тепла, а если рамы старого образца – то еще больше.
• Если пол не утеплен, то в подвал или землю будет отдано 15% тепла.
• Через крышу уйдет 25% тепла.

Перед тем, как расчитать котел отопления, следует учесть, что если имеет место хоть один из этих факторов, то следует отобразить это в расчетах.

Теплопотери дома

Простейшая формула

Теплотехнические расчеты в любом случае должны будут быть округлены, а также увеличены для того чтобы обеспечить запас мощности. Именно поэтому для того, как определить мощность котла отопления, можно будет использовать очень простую формулу:

W = S*Wуд.

Здесь S – это общая площадь отапливаемого здания, которая учитывает жилые и бытовые комнаты в кВ.м.

W – это мощность отопительного котла, кВт.

Wуд. – это среднестатистическая удельная мощность, данный параметр применяется для расчетов с учетом определенной климатической зоны, кВт/кв.м. И стоит заметить, что данная характеристика основана на многолетнем опыте работы разных систем отопления в регионах. И когда мы умножаем площадь на этот показатель, то получим усредненное значение мощности. Его нужно будет корректировать на основе особенностей, которые перечислены выше.

Пример расчета

Рассмотрим пример, используя калькулятор мощности котла отопления. Природный газ выступает самым доступным топливом, которое используется в России. По этой причине оно настолько распространено и востребовано. Поэтому сделаем расчет мощности газового котла. А в качестве примера возьмем частный дом с площадью 140 кв.м. Территория – Краснодарский край. Также в примере учитываем, что наш котел будет обеспечивать не только отопление дома, но и сантехнические приборы водой. Расчеты будем делать для системы с естественной циркуляцией, давление здесь не будет поддерживаться насосом циркуляции.

Удельная мощность – 0.85 кВт/кв.м.

Так, 140 кв.м/10 кв.м = 14 – это промежуточный коэффициент расчетов. Он будет предусматривать условие, что на каждые 10 кв.м отапливаемых помещений потребуется 1 кВт тепла, которое будет давать котел.

14 * 0.85 = 11.9 кВт.

Мы получаем тепловую энергию, которая будет нужна дому, которые имеет стандартные теплотехнические свойства. Чтобы обеспечить горячее водоснабжение для душа, раковины – будем добавлять еще 20%.

11.9 + 11.9 * 0.2 = 14.28 кВт.

Мы не используем циркуляционный насос, поэтому нам следует помнить, что давление здесь может быть нестабильным. Поэтому мы должны добавить еще 15% для обеспечения запаса теплоэнергии.

14.28 + 11.9 * 0.15 = 16.07 кВт.

Также следует помнить, что будут некоторые утечки тепла. Именно поэтому мы должны округлить наш результат к большему значению. Таким образом, нам потребуется отопительный котел с мощностью минимум 17 кВт.

Как правило, расчет мощности котла отопления осуществляется еще на этапе проектирования здания. Ведь для того чтобы система отопления работала эффективно, требуются специфические условия – обустройство топочного помещения, снабжение помещений дымоходом и вентиляцией.

Как рассчитать мощность газового котла: формулы и примеры

Перед проектированием системы отопления, монтажом отопительного оборудования важно выбрать газовый котел, способный вырабатывать необходимое количество тепла для помещения. Поэтому важно подобрать устройство такой мощности, чтобы его производительность была максимально высокой, а ресурс большим.

Мы расскажем о том, как рассчитать мощность газового котла с высокой точностью и с учетом определенных параметров. В представленной нами статье подробно описаны все виды теплопотерь через проемы и строительные конструкции, даны формулы для их расчета. На конкретном примере знакомятся с особенностями производства расчетов.

Содержание статьи:

• Типичные ошибки при выборе котла
• Что такое теплопотери помещения?
• Формулы расчета тепловых потерь
• Пример расчета тепловых потерь
  • Расчет тепловых потерь стен
  • Расчет тепловых потерь окон
  • Определение тепловых потерь дверей
  • Расчет теплового сопротивления пола
  • Расчет тепловых потерь через потолок
  • Определение теплопотерь с учетом инфильтрации
• Расчет мощности котла
• Выводы и полезное видео по теме

Типичные ошибки при выборе котла

Правильный расчет мощности газового котла позволит не только сэкономить на расходных материалах, но и повысить КПД устройства. Оборудование, тепловыделение которого превышает фактическую потребность в тепле, не будет эффективно работать, когда недостаточно мощное устройство не сможет должным образом обогреть помещение.

Имеется современное автоматизированное оборудование, самостоятельно регулирующее подачу газа, что исключает необоснованные расходы. Но если такой котел выполняет свою работу на пределе, то срок его службы сокращается.

В результате снижается КПД оборудования, быстрее изнашиваются детали, образуется конденсат. Поэтому возникает необходимость расчета оптимальной мощности.

Фотогалерея

Фото

Основным условием установки газового котла является монтаж внутренней газовой сети, подключенной к централизованному газоснабжению, группе баллонов или газгольдеру

При выборе газового котла важно необходимо учитывать диаметр трубопроводов газовой и отопительной систем. Для установки двухконтурного котла дом должен быть оборудован системой водоснабжения, минимальное давление в которой также требует учета перед покупкой

Для грамотного выбора газового котла необходимо учитывать давление в магистрали подачи газа. При подключении к централизованной сети указывается поставщиком топлива

Мощность газового оборудования напрямую связана с размером агрегата, типом установки и конструкцией

Настенный вариант более компактен, но должен Отметим, что за 1 минуту настенный бойлер нагревает всего 0,57 л воды на 25º. Для дачи или квартиры это приемлемо, для отопления большого дома нужен агрегат помощнее

Напольные газовые котлы приобретаются, если объем теплоносителя, циркулирующего по системе, более 150 л. Мощность варьируется от 10 до 55 и более кВт

Напольные газовые котлы могут использоваться как в качестве котла отопления, так и в качестве водонагревателя, способны одновременно обеспечивать водой 4 водоразборные точки

Напольное газовое оборудование для систем отопления выпускается в широкий выбор модификаций, объем которых может достигать 280 л

Условия установки газового котла

Подвод трубопроводов к оборудованию

Внутренний газопровод

Размеры и тип исполнения

Варианты мощности для настенных вариантов

Котел напольный для большого дома

Котел как водонагреватель

Объем напольных газовых котлов

3 Есть есть мнение, что мощность котла зависит исключительно от площади помещения, и для любого дома оптимальным будет расчет 100 Вт на 1 кв.

м. Поэтому, чтобы подобрать мощность котла, например, для дома в 100 кв. м потребуется оборудование, вырабатывающее 100*10=10 000 Вт или 10 кВт.

Такие расчеты в корне неверны в связи с появлением новых отделочных материалов, улучшенных утеплителей, снижающих потребность в покупке мощного оборудования.

Мощность газового котла подбирается с учетом индивидуальных особенностей дома. Правильно подобранное оборудование будет работать максимально эффективно при минимальном расходе топлива

Произвести расчет мощности Существует два способа обогрева — вручную или с помощью специальной программы Valtec, которая предназначена для профессиональных высокоточных расчетов.

Требуемая мощность оборудования напрямую зависит от теплопотерь помещения. Узнав норму теплопотерь, можно рассчитать мощность газового котла или любого другого отопительного прибора.

Что такое потери тепла в помещении?

Любое помещение имеет определенные потери тепла. Тепло уходит из стен, окон, полов, дверей и потолков, поэтому задача газового котла – компенсировать количество выделяющегося тепла и обеспечивать определенную температуру в помещении. Для этого требуется определенная тепловая мощность.

Экспериментально установлено, что наибольшее количество тепла уходит через стены (до 70%). Через крышу и окна может выходить до 30 % тепловой энергии, а через систему вентиляции – до 40 %. Наименьшие теплопотери у двери (до 6%) и пола (до 15%)

На теплопотери дома влияют следующие факторы.

• Расположение дома. Каждый город имеет свои климатические особенности. При расчетах тепловых потерь необходимо учитывать критическую отрицательную температуру, характерную для региона, а также среднюю температуру и продолжительность отопительного сезона (для точных расчетов с помощью программы).
• Расположение стен относительно сторон света. Известно, что роза ветров располагается с северной стороны, поэтому теплопотери стены, расположенной в этом месте, будут наибольшими. Зимой холодный ветер дует с большой силой с западной, северной и восточной сторон, поэтому теплопотери этих стен будут выше.
• Площадь отапливаемого помещения. Количество отходящего тепла зависит от размеров помещения, площади стен, потолков, окон, дверей.
• Теплотехника строительных конструкций. Любой материал имеет свой коэффициент термического сопротивления и коэффициент теплопередачи — способность пропускать через себя определенное количество тепла. Чтобы это узнать, нужно воспользоваться табличными данными, а также применить определенные формулы. Информацию о составе стен, потолков, полов, их толщине можно найти в техническом плане жилья.
• Оконные и дверные проемы. Размер, модификация двери и стеклопакета. Чем больше площадь оконных и дверных проемов, тем выше теплопотери. В расчетах важно учитывать характеристики установленных дверей и стеклопакетов.
• Вентиляционный учет . Вентиляция в доме есть всегда, вне зависимости от наличия искусственных вытяжек. Через открытые окна помещение проветривается, создается движение воздуха при закрывании и открывании входных дверей, люди перемещаются из комнаты в комнату, что способствует уходу теплого воздуха из помещения, его циркуляции.

Зная вышеперечисленные параметры, можно не только рассчитать и определить мощность котла, но и выявить места, нуждающиеся в дополнительном утеплении.

Формулы расчета тепловых потерь

Эти формулы можно использовать для расчета тепловых потерь не только частного дома, но и квартиры. Перед началом расчетов необходимо изобразить план помещения, отметить расположение стен относительно сторон света, обозначить окна, дверные проемы, а также рассчитать размеры каждой стены, оконного и дверного проемов.

Для определения теплопотерь необходимо знать структуру стены, а также толщину используемых материалов. Расчеты учитывают кладку и утепление

При расчете тепловых потерь используются две формулы — по первой определяется значение теплового сопротивления ограждающих конструкций, а по второй — тепловые потери.

Для определения теплового сопротивления используют выражение:

R = B/K

Здесь:

• R — значение теплового сопротивления ограждающих конструкций, измеренное в (м ² * K ) / Вт.
• К — коэффициент теплопроводности материала, из которого изготовлена ​​ограждающая конструкция, измеряется в Вт/(м*К).
• В — толщина материала, записанная в метрах.

Коэффициент теплопроводности К — табличный параметр, толщина В берется из технического плана дома.

Коэффициент теплопроводности является табличной величиной, зависит от плотности и состава материала, может отличаться от табличной, поэтому важно ознакомиться с технической документацией на материал (+)

также используется основная формула для расчета теплопотерь:

Q = L×S×dT/R

В выражении:

• Q — потери тепла, измеряемые в ваттах.
• S — площадь ограждающих конструкций (стены, полы, потолки).
• dT — разница между заданной температурой внутри помещения и снаружи, измеренная и записанная в градусах Цельсия.
• R — значение термического сопротивления конструкции, м ² • С/Вт, которое находится по формуле выше.
• L — коэффициент в зависимости от ориентации стен относительно сторон света.

Имея под рукой необходимую информацию, можно вручную рассчитать теплопотери здания.

Пример расчета теплопотерь

В качестве примера рассчитаем теплопотери дома с заданными характеристиками.

На рисунке показан план дома, для которого мы рассчитаем потери тепла. При составлении индивидуального плана важно правильно определить ориентацию стен относительно сторон света, рассчитать высоту, ширину и длину конструкции, а также отметить расположение оконных и дверных проемов, их размеры ( +)

Исходя из плана, ширина строения 10 м, длина 12 м, высота потолков 2,7 м, стены ориентированы на север, юг, восток и запад. В западную стену встроены три окна, два из них имеют размеры 1,5х1,7 м, одно – 0,6х0,3 м.

При расчете кровли учитывают слой утеплителя, отделочный и кровельный материал. Паро- и гидроизоляционные пленки, не влияющие на теплоизоляцию, не учитывают

В южную стену встроены двери размером 1,3×2 м, также имеется маленькое окно 0,5×0,3 м. С восточной стороны два окна 2,1×1,5 м и одно 1,5×1,7 м.

Стены состоят из трех слоев:

• обшивка стен ДВП (изоплит) снаружи и внутри по 1,2 см, коэффициент 0,05.
• стекловата, расположенная между стенами, ее толщина 10 см и коэффициент 0,043.

Тепловое сопротивление каждой стены рассчитывается отдельно, т.к. учитывается расположение конструкции относительно сторон света, количество и площадь проемов. Подведены итоги расчета стены.

Пол многослойный, по всей площади выполнен по одной технологии, включает:

• доска обрезная шпунтованная, толщина 3,2 см, коэффициент теплопроводности 0,15.
• Сухой выравнивающий слой ДСП толщиной 10 см с коэффициентом 0,15.
• утеплитель — минеральная вата толщиной 5 см, коэффициент 0,039.

Предположим, что в полу нет люков, ухудшающих теплотехнику. Поэтому расчет производится для площади всех комнат по единой формуле.

Потолки изготовлены из:

• 4 см деревянных щитов с коэффициентом 0,15.
• минеральная вата 15 см, ее коэффициент 0,039.
• паро-, гидроизоляционный слой.

Предположим, что потолок также не имеет выхода на чердак над жилым или подсобным помещением.

Дом находится в Брянской области, в городе Брянске, где критическая минусовая температура -26 градусов. Опытным путем установлено, что температура земли +8 градусов. Желаемая температура в помещении +22 градуса.

Расчет тепловых потерь стены

Чтобы найти общее термическое сопротивление стены, необходимо сначала рассчитать термическое сопротивление каждого из ее слоев.

Слой стекловаты имеет толщину 10 см. Это значение необходимо перевести в метры, то есть:

B = 10 × 0,01 = 0,1

Получилось значение B = 0,1. Коэффициент теплопроводности теплоизоляции равен 0,043. Подставляем данные в формулу термического сопротивления и получаем:

R _стекло =0,1/0,043=2,32

По аналогичному примеру рассчитываем теплостойкость изоплита:

R _изопл =0,012/0,05=0,24 будет равна сумме термических сопротивлений каждого слоя, учитывая, что у нас два слоя ДВП.

R = R _стекло + 2×R _изопл =2,32+2×0,24=2,8

Определив общее термическое сопротивление стены, можно найти потери тепла. Для каждой стены они рассчитываются отдельно. Вычислите Q для северной стены.

Дополнительные коэффициенты позволяют учитывать в расчетах теплопотери стен, расположенных в разных точках мира

Исходя из плана, северная стена не имеет оконных проемов, ее длина 10 м, высота составляет 2,7 м. Тогда площадь стены S вычисляется по формуле:

S _{северная стена} =10×2,7=27

Рассчитываем параметр dT. Известно, что критическая температура окружающей среды для Брянска составляет -26 градусов, а желаемая температура воздуха в помещении +22 градуса. Затем

dT = 22 — (- 26) = 48

Для северной стороны дополнительно учитывается коэффициент L = 1,1.

В таблице приведены коэффициенты теплопроводности некоторых материалов, применяемых при возведении стен. Как видим, минвата пропускает через себя минимальное количество тепла, железобетон — максимальное

Проведя предварительные расчеты, можно воспользоваться формулой расчета теплопотерь:

Q _{северные стены} = 27×48×1,1/2,8 = 509 (Вт)

Рассчитываем теплопотери для западной стены. Исходя из данных, в него встроено 3 окна, два из них имеют размеры 1,5х1,7 м и одно – 0,6х0,3 м. Рассчитываем площадь.

Ю _{Западная стена1} =12×2,7=32,4.

Из общей площади западной стены необходимо исключить площадь окон, т.к. их теплопотери будут разными. Для этого нужно рассчитать площадь.

S _Окно1 =1,5×1,7=2,55

S _окно2 =0,6×0,4=0,24

Для расчетов теплопотерь будем использовать площадь стен без учета площади окон, то есть:

S _{западная стена} =32,4-2,55×2-0,24=25,6

Для западной стороны приростной коэффициент равен 1,05. Подставить полученные данные в основную формулу расчета теплопотерь.

Q _{западная стена} =25,6×1,05×48/2,8=461.

Аналогичные расчеты делаем для восточной стороны. Здесь 3 окна, одно размером 1,5х1,7 м, два других – 2,1х1,5 м. Вычисляем их площадь.

S _окно3 =1,5×1,7=2,55

S _окно4 =2,1×1,5=3,15

Площадь восточной стены:

×

S 9002=3,

5 восточной стены1 901 900

Из общей площади стены вычитаем значения площади окон:

S _{восточная стена} =32,4-2,55-2×3,15=23,55

Дополнительный коэффициент для восточной стена -1,05. На основании данных рассчитываем теплопотери восточной стены.

Q _{восточная стена} =1,05×23,55×48/2,8=424

На южной стене дверь с параметрами 1,3х2 м и окно 0,5х0,3 м. Вычисляем их площадь.

S _окно5 =0,5×0,3=0,15

S _дверь =1,3×2=2,6

Площадь южной стены будет равна:

S

S _{южной стены61 902 2,7=27}

Определяем площадь стены без учета окон и дверей.

S _{южные стены} =27-2,6-0,15=24,25

Рассчитаем теплопотери южной стены с учетом коэффициента L = 1.

Q _{южных стен} =1×24,25×48/2,80=416

Определив теплопотери каждой стены, Вы можно найти их суммарные теплопотери по формуле:

Q _стены = Q _{южные стены} + Q _{восточная стена} + Q _{западная стена} + Q _{северные стены}

Подставив значения, получим:

Q _стены = 509+ 461 + 424 + 416 = 1810 Вт

В результате теплопотери стен составили 1810 Вт в час.

Расчет теплопотерь окон

В доме 7 окон, три из них имеют размеры 1,5×1,7 м, два – 2,1×1,5 м, одно – 0,6×0,3 м и еще одно – 0,5×0,3 м.

Окна размерами 1,5×1,7 м представляют собой двухкамерный профиль ПВХ с двутавровым стеклом. Из технической документации можно узнать, что его R=0,53. Окна размерами 2,1×1,5 м двухкамерные с аргоном и двутавровым стеклом; имеют термическое сопротивление R=0,75, окна 0,6х0,3 м и 0,5×0,3 — R=0,53.

Площадь окон рассчитана выше.

S _Window1 = 1,5 × 1,7 = 2,55

S _Window2 = 0,6 × 0,4 = 0,24

S _Window3 = 2,1 × 1,5 = 3,15

S _{6. Также важно учитывать ориентацию окон относительно сторон света.}

Обычно термическое сопротивление для окон рассчитывать не нужно, этот параметр указывается в технической документации на изделие

Рассчитываем теплопотери западных окон с учетом коэффициента L = 1,05. Сбоку 2 окна размерами 1,5×1,7 м и одно 0,6×0,3 м.

Q _окно1 =2,55×1,05×48/0,53=243

Q _окно2 =0,24×1,05×48/0,53=23

Суммарные потери западных окон 9025 Q3

3 90 243×2+23=509

С южной стороны окно 0,5×0,3, его R=0,53. Рассчитаем его теплопотери с учетом коэффициента 1,

Q _{южное окно} =0,15*48×1/0,53=14

На восточной стороне 2 окна размерами 2,1×1,5 и одно окно 1,5×1,7. Рассчитываем потери тепла с учетом коэффициента L = 1,05.

Q _окно1 =2,55×1,05×48/0,53=243

Q _окно3 =3,15×1,05×48/075=212

Суммируем теплопотери восточных окон.

Q _{восточное окно} =243+212×2=667.

Суммарные теплопотери окон будут равны:

Q _окна = Q _{восточное окно} + Q _{южное окно} + Q _{подокно} =667+14+509=1190

Всего через окна выходит 1190 Вт тепловой энергии.

Определение теплопотерь двери

Дом имеет одну дверь, встроена в южную стену, имеет размеры 1,3×2 м. По паспортным данным теплопроводность материала двери 0,14, толщина 0,05м. Благодаря этим показателям можно рассчитать тепловое сопротивление двери.

R _дверь =0,05/0,14=0,36

Для расчетов необходимо вычислить ее площадь.

S _дверь =1,3×2=2,6

Рассчитав тепловое сопротивление и площадь, можно найти потери тепла. Дверь расположена с южной стороны, поэтому используем дополнительный коэффициент 1.

Q _дверь =2,6×48×1/0,36=347.

Итого, через дверь выходит 347 ватт тепла.

Расчет теплового сопротивления пола

Согласно технической документации пол многослойный, выполнен одинаково по всей площади, имеет размеры 10х12 м. Вычисляем его площадь.

S _пол =10×12=210.

В состав пола входят доски, ДСП и утеплитель.

Из таблицы вы можете узнать коэффициенты теплопроводности некоторых материалов, используемых для покрытия пола. Этот параметр также может быть указан в технической документации на материалы и может отличаться от таблицы 9. 0003

Термическое сопротивление необходимо рассчитывать для каждого слоя пола отдельно.

R _ПАРТЫ = 0,032/0,15 = 0,21

R _DIPARD = 0,01/0,15 = 0,07

R _{будет изолировать} = 0,05/0,039 = 1,28

. R _пол = R _плиты + R _ДСП + R _{утеплит} =0,21+0,07+1,28=1,56

Учитывая, что зимой температура земли держится на уровне +8 градусов, разница температур составит быть равным:

dT = 22-8 = 14

Используя предварительные расчеты, можно найти теплопотери дома через пол.

При расчете теплопотери пола учитываются материалы, влияющие на теплоизоляцию (+)

При расчете теплопотери пола учитываем коэффициент L = 1.

Q _пол =210×14×1/1,56=1885

Суммарные теплопотери пола составляют 1885 Вт.

Расчет теплопотерь через потолок

При расчете теплопотерь перекрытия учитывают слой минеральной ваты и деревянные панели. Паро- и гидроизоляция не участвует в процессе теплоизоляции, поэтому не учитываем. Для расчетов нам необходимо найти термическое сопротивление деревянных досок и слоя минеральной ваты. Используем их коэффициенты теплопроводности и толщину.

Р _{Деревенский щит} =0,04/0,15=0,27

Р _мин. =0,05/0,039=1,28

Общее тепловое сопротивление будет равно сумме Р _{сель щит} и Р _мин. .

R _крыша =0,27+1,28=1,55

Площадь потолка такая же, как и пола.

S _{потолок} = 120

Далее расчет теплопотерь потолка с учетом коэффициента L = 1.

Q _{потолок} =120×1×48/1,55=3717

Всего через потолок уходит 3717 Вт.

В таблице представлены популярные утеплители для потолков и их коэффициенты теплопроводности. Пенополиуретан – самый эффективный утеплитель; солома имеет самый высокий коэффициент тепловых потерь.

Для определения общих теплопотерь дома необходимо прибавить теплопотери стен, окон, дверей, потолка и пола.

Q _итого = 1810 + 1190 + 347 + 1885 + 3717 = 8949 Вт

Для обогрева дома с заданными параметрами необходим газовый котел, поддерживающий мощность 8949 Вт или около 10 кВт.

Определение теплопотерь с учетом инфильтрации

Инфильтрация — естественный процесс теплообмена между внешней средой, происходящий при перемещении людей по дому, при открывании входных дверей, окон.

Для расчета теплопотерь можно использовать формулу:

Q _inf = 0,33 × K × V × dT

В выражении:

• K — расчетный коэффициент воздухообмена, для жилых помещений коэффициент 0,3, для помещений с отоплением — 0,8, для кухни и ванной — 1,
• V — объем помещения, рассчитанный с учетом высоты, длины и ширины.
• dT — разница температур окружающей среды и многоквартирного дома.

Аналогичную формулу можно использовать, если в помещении установлена ​​вентиляция.

При наличии в доме искусственной вентиляции необходимо использовать ту же формулу, что и для инфильтрации, только вместо К подставить параметры вытяжки, а dT рассчитать с учетом температуры поступающего воздуха

Высота помещения 2,7 м, ширина — 10 м, длина — 12 м. Зная эти данные, можно найти его объем.

V = 2,7×10×12 = 324

Разность температур будет равна

dT = 48

В качестве коэффициента К примем показатель 0,3. Тогда

Q _inf =0,33×0,3×324×48=1540

Q следует добавить к сумме Q _inf . В итоге

Q _всего = 1540+8949=10489.

Итого с учетом инфильтрации теплопотерь дома составит 10489Вт или 10,49 кВт.

Расчет мощности котла

При расчете мощности котла необходимо использовать коэффициент запаса 1,2. То есть мощность будет равна:

Вт = Q×k

Здесь:

• Q — теплопотери здания.
• к — запас прочности.

В нашем примере подставьте Q = 9237 Вт и рассчитайте требуемую мощность котла.

Вт = 10489 × 1,2 = 12587 Вт.

Учитывая коэффициент безопасности, требуемая мощность котла для отопления дома составляет 120 м ² , что примерно равно 13 кВт.

Выводы и полезное видео по теме

Видео инструкция: как посчитать теплопотери дома и мощность котла с помощью программы Valtec.

Грамотный расчет тепловых потерь и мощности газового котла по формулам или программными методами позволяет с высокой точностью определить необходимые параметры оборудования, что дает возможность исключить необоснованные расходы на топливо.

Пожалуйста, пишите комментарии в форме блока ниже. Расскажите о том, как рассчитывали теплопотери перед покупкой отопительного оборудования для собственной дачи или загородного дома. Задавайте вопросы, делитесь информацией и фотографиями по теме.

Формулы для котлов и другие полезные расчеты

Формулы для котлов являются полезным инструментом для всех, кто эксплуатирует или устанавливает котлы. В этой статье мы предоставим некоторые полезные формулы для котлов, а также несколько других расчетов, которые вы можете использовать в своей системе.

Все формулы на этой странице являются типичными по своему характеру и будут меняться в зависимости от реальных условий на площадке, возможностей оборудования, эффективности и т. д. Они предлагаются в качестве общего средства оценки требований или условий без известных всех необходимых значений. Предположим, что эффективность котла «топливо в пар» составляет 80%.

Полезные формулы для газовых/масляных котлов:

кВт x 0,10 =

л.с.

34,5 x мощность котла в л.с. (BHP) = фунт/стм/час (от и при 212°F)

0,069 x мощность котла в л. с. (BHP) = GPM (скорость испарения)

33 479 x Мощность котла в л.с. (BHP) = BTUH (номинальная валовая мощность) (разделите x,8, чтобы получить ввод)

0,3 x Мощность котла, л.с.

0,28 x мощность котла (л.с.) = галлонов в час № 5/6 мазут

42 x Мощность котла, л.с. (л.с.) = CFH Nat. Газ

139 x Мощность котла, л.с. (л.с.) = КВ/ФУТ EDR

9,809 x мощность котла (л.с.) = кВт

фунтов/стм/ч x 0,002 =

галлонов в минуту

Фунт/стм/ч x 1000 = БТЕ/ч (номинальная полная мощность)

Галлон воды при 70°F x 8,34 = фунт воды

2,31 x PSIG = фут воды

6,9 x PSIG = кПа

27,71 x PSIG = в вод.

1,73 x унция = в в.ч.

1 фунт пара = 970,2 БТЕ

1 кв. фут EDR (пара) = 240 БТЕ в час

БТЕ/час Расчет мощности водогрейного котла

1.Рассчитайте расход воды через водогрейный котел в фунтах. /час.

Пример: 800 галлонов в минуту – расход через котел

800 гал/мин * 60 мин/ч. = 48 000 галлонов в час

48 000 галлонов в час * 8,31 фунта. /гал = 398 880 фунтов. /час.

2. Рассчитайте ΔT расхода воды через водогрейный котел в F.

Пример: 160°F на входе и 180°F на выходе – 180°F – 160°F = 20°F

3. Рассчитать БТЕ/ч. мощность котла. (один фунт воды на один градус Фаренгейта)

Пример: 398 880 фунтов. /час. * Δ 20°F = 7 977 600 БТЕ/ч.

Мощность котла должна быть больше 7 977 600 БТЕ/ч.

Сокращенная версия той же формулы: (8,31 x 60) ≈ 500 x GPM x ΔT = Btu/Hr

1 Cu Ft воды = 7,48 галлона воды или 62,4 фунта

Типовые значения топлива

1 CU/FT Природный газ при 60°F = 1000 BTU/CU/FT

1 Therm = 100 000 BTU (100 CU/FT природного газа)

1 Dekatherm = 1 000 000 BTU (1 000 CU/FT природного газа)

1 галлон СНГ (жидкий пропан) при 60°F = 91 600 БТЕ/галлон

1 CU/фут паров сжиженного нефтяного газа (газ пропан – сырой) при 60°F = 2500 BTU/CU/фут (типично при 1,53 SG)

ПРИМЕЧАНИЕ: Сжиженный нефтяной газ можно смешивать с воздухом, чтобы приблизить его эксплуатационные характеристики к природному газу. Он может иметь номинальное содержание BTU от 1300 до 1500 BTU/CU/FT (определяется приложением).

1 галлон Топливо № 2 = 140 000 БТЕ/галлон

1 галлон Топливо № 5/6 = 150 000 БТЕ/галлон

Размер водогрейного котла:

Британская тепловая единица (БТЕ) ​​ = количество энергии, необходимое для охлаждения или нагревания одного фунта воды на один градус Фаренгейта за один час.

Один (1) галлон воды весит 8,31 фунта. /галлон

КПД котла

В статье, написанной Forbes Marshall, приводится формула для определения прямого КПД котла. Формула выглядит следующим образом:

η=(выход энергии)/(вход энергии) X 100

Чтобы рассчитать КПД котла, мы делим общую выработку энергии на общую потребляемую энергию, умноженную на сто.