Как рассчитать необходимую мощность газового котла

Оптимальная газовая котельная мощность

Многие собственники домов с удовольствием устанавливают в помещении газовые котлы для отопления и горячего водоснабжения, чтобы не зависеть от прихотей плохой погоды и подводных камней, сопряженных с работой коммунальных систем теплоснабжения.

В данной ситуации имеет большое значение — правильный выбор котельного оборудования, для чего потребуется знать, как рассчитать мощность газового котла.

https://www.youtube.com/watch{q}v=sm2yTOiXJZ8

Если она будет превосходить реальные теплопотери объекта, то часть затрат на выработку тепловой энергии, будут потеряны. А агрегаты с невысокой теплопроизводительностью не смогут обеспечить домовладение требуемым объемом тепла.

Производительность котлоагрегата или его мощность — это главнейший показатель теплового процесса, от которого напрямую зависит комфортабельность нахождения людей в обогреваемых строениях.

Мощность котлоагрегата — это величина тепловой энергии, передаваемая нагреваемой воде при сжигании энергоносителя в топочном устройстве.

1.0 ГКал = 1.16 МВт.

Расчет мощности газового котла можно получить по формуле:

• Рв — расход циркулирующей воды, м3/час;
• т1 — т2 — разница Т воды на входе/выходе из котлоагрегата, С.

Образец расчета показателя мощности, который проводят перед тем, как выбрать котлоагрегат:

• Т теплоносителя на подающей линии из котла — 60 С.
• Т теплоносителя на обратной линии из сети в котел — 40 С.
• Расход в сети — 1.0 м3/час.

Мо= (60-40)*1/1000=0.02 Гкал. * 1.16 = 0.0232 МВт = 23.2 кВт,

с округлением Мо = 24 кВт.

Многие пользователи, в целях экономии задаются вопросом, как уменьшить мощность газового котла. Из данного примера очевидно, что для того этого потребуется либо снизить перепад температур, либо площадь нагрева.

Вторая величина – постоянная, поэтому можно работать в направлении снижения перепада температур. Это можно выполнить при устройстве надежной системы теплозащиты дома.

В большинстве случаев используют ориентировочный подсчет тепловой мощности котлоагрегата по площадям нагрева, например, для частного дома:

• 10 кВт на 100 кв.м;
• 15 кВт на 150 кв.м;
• 20 кВт на 200 кв.м.

Нужно учитывать, что данные нормативы были приняты еще в советские времена и не предусматривают уровень теплоизоляционных характеристик современных строительно-монтажных материалов. Они также не применяемы в районах, климат которых значительно отличается от условий центральных регионов России и Подмосковья.

Подобные вычисления смогут подойти для не очень большого сооружения с утепленным чердачным перекрытием, низкими потолками, хорошей термоизоляцией, окнами с двойным остеклением, но не более того.

К сожалению, данным условиям соответствуют только немногочисленные строения. С тем, чтобы осуществить наиболее обстоятельный расчет показателя мощности котла, необходимо учитывать полный пакет взаимосвязанных величин, в том числе:

• атмосферные условия в местности;
• размер жилой постройки;
• коэффициент теплопроводности стены;
• фактическую теплоизоляцию здания;
• систему регулировки мощности газового котла;
• объем тепла, требуемый для ГВС.

Подсчет мощности одноконтурного котлоагрегата настенной или напольной модификации котла с применением соотношения: 10 кВт на 100 м2, необходимо увеличить на 15-20%.

Например, необходимо обогреть здание площадью 80 м2.

В случае, когда в торговой сети не существует требуемого вида устройств, приобретают модификацию с большим размером кВт. Подобный метод пойдет для источников отопления одноконтурного типа, без нагрузки на горячее водоснабжение, и может быть заложен в основу расчета расхода газа на сезон. Иногда вместо жилой площади расчет выполняют с учетом объема жилого здания квартиры и степени утепления.

Для индивидуальных помещений, построенных по типовому проекту, с высотой потолочного покрытия 3 м, формула расчета довольно простая.

В данном варианте учитывают площадь застройки (П) и коэффициент удельной мощности котлоагрегата (УМК), зависящего от климатического места расположения объекта.

Он варьируется в кВт:

• 0.7 до 0.9 южные территории РФ;
• 1.0 до 1.2 центральные регионы РФ;
• 1.2 до 1.5 Московская область;
• 1.5 до 2.0 северные районы РФ.

Следовательно, формула для расчета выглядит таким образом: Мо=П*УМК/10

Мо = 80*2/10 = 16 кВт

Если собственник будет устанавливать двухконтурный котлоагрегат, для отопления и ГВС, профессионалы советуют добавить к полученному результату еще 20% мощности на подогрев воды.

10 м2 = 1 000 Вт 20% (теплопотери) 20% (подогрев ГВС).

В случае, если здание располагает площадью 200 м2, то требуемый размер будет состоять: 20.0 кВт 40.0% = 28.0 кВт

Это прикидочный расчет, его лучше уточнить по норме водопользования ГВС на одного человека. Такие данные приводятся в СНИПе:

• ванная комната — 8.0-9.0 л/мин;
• душевая установка — 9 л/мин;
• унитаз — 4.0 л/мин;
• смеситель в мойке — 4 л/мин.

В техдокументации к водонагревателю указывается, какая необходима теплопроизводительность котла, чтобы гарантировать качественный подогрев воды.

Для теплообменника на 200 л будет достаточно нагревателя нагрузкой приблизительно 30.0 кВт. После рассчитывают производительность, достаточную для обогрева, в конце итоги суммируют.

Для того, чтобы сбалансировать нужную мощность одноконтурного агрегата работающего на газовом топливе с бойлером косвенного нагрева, нужно установить какой объем теплообменника потребуется, чтобы обеспечить горячей водой жильцов дома. Используя данные по нормам горячего водопотребления легко можно установить, что расход в сутки для семьи из 4-х человек составит 500 л.

Производительность водонагревателя косвенного нагрева напрямую зависит от площади внутреннего теплообменника, чем более размеры змеевика, тем больше тепловой энергии он передает воде в час. Детализовать такие сведения можно, изучив характеристики по паспорту на оборудование.

Существуют оптимальные соотношения этих величин для среднего диапазона мощности бойлеров косвенного нагрева и время получения заданной температуры:

• 100 л, Мо — 24кВт, 14 мин;
• 120 л, Мо — 24кВт,17 мин;
• 200 л, Мо — 24кВт, 28 мин.

При выборе водонагревателя рекомендуется, чтобы он нагревал воду примерно за полчаса. Исходя из этих требований предпочтительнее 3-й вариант БКН.

Мощность газового котла — важный параметр, от которого зависит комфортность проживания в отапливаемых им помещениях. Чтобы подобрать оптимальный вариант для дома или квартиры, нужно учитывать их размеры. Необходимая производительность отопительного оборудования зависит от площади отапливаемых помещений и некоторых других, менее значимых факторов.

Автономное отопление для частного дома удобно, доступно и очень разнообразно. Любой владелец частного дома охотно покупает газовый котел и устанавливает все необходимое, чтобы больше не зависеть от капризов погоды или сюрпризов, связанных с работой централизованных систем отопления.

Однако важно правильно выбрать оборудование. Если его мощность превышает реальные потребности строения в тепле, часть затрат на отопление будет просто выброшена на ветер. А устройство с низкой производительностью не сможет обеспечить дом достаточным количеством тепла. Поэтому еще на стадии проектирования автономной отопительной системы нужно найти ответ на вопрос: как рассчитать мощность газового котла{q}

Рассчитать мощность газового котла для домов, созданных по типовому проекту не слишком сложно. В таких строениях высота потолка не превышает три метра. Для этого используют формулу: МК = S*УМК/10, где

• МК – это расчетная мощность котла в кВт;
• S – общая площадь помещения в кв.м;
• УМК – удельная мощность котла, которая должна приходиться на каждые 10 кв. м.

Последний показатель устанавливается в зависимости от климатической зоны и составляет:

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

Согласно этой формуле расчетная мощность котла для дома площадью 200 кв. м., который находится в средней полосе, составит: 200Х1,1/10=22 кВт. Обратите внимание, что эта формула показывает, как рассчитать мощность котла, который используется только для отопления дома. Если предполагается использование двухконтурной системы, предусматривающей подогрев воды для бытовых нужд, следует увеличить мощность оборудования еще на 25%.

Газовая котельная, мощность которой должна обеспечивать необходимую температуру в отапливаемых помещениях, становится обыденным элементом в жизни людей. Этот вариант отопления все чаще используется не только при строительстве многоэтажных домов с централизованными системами, но и отдельных зданий административного, производственного, жилого назначения.

Если вы хотите дешевый и теплый дом, вам обязательно придется беспокоиться о его изоляции, отоплении и контроле теплопотерь. Чем меньше потерь тепла, тем меньше вы будете нуждаться в обогреве, что позволит сэкономить энергию и деньги, а значит привести к более низким расходам на отопление. Как следствие, мощность газового котла так же нужно будет подбирать поскромнее. В этом материале обсудим все детали правильного подбора мощности котлов для дома.

Общим убеждением большинства является «У меня большой дом, мне нужен огромный газовый котел». Мощность котла измеряется в кВт (киловатт). В основном это способ измерения объема тепла от котла.

Одним из факторов, определяющих мощность газового котла для ГВС, является давление в системе. Если у вас старая система отопления и вы хотите перейти на использование газового котла, убедитесь, что размер котла соответствует напряжению и давлению системы. Например, если у вас есть бак и 2 ванные комнаты, с правильной системой вы можете одновременно пользоваться всеми кранами.

Какой запас мощности должен быть

Мощность для подбора источника отопления с бойлером косвенного нагрева при одновременной работе отопления и ГВС определяется по формуле:

• Мк-комбинированная мощность, кВТ;
• Мо — мощность источника, достаточная для обеспечения отопительной нагрузки дома, кВт;
• Мгвс — мощность источника нужная для компенсации нагрузки на горячее водоснабжение, кВт;
• Кз — коэффициент запаса.

Очень важно! Рассчитывая производительность оборудования по отоплению и ГВС, необходимо учитывать, чтобы мощность БКН никак не превышала аналогичный показатель в котле. По этой причине его необходимо выбирать такой теплопроизводительности в кВт, чтобы он мог с запасом покрыть нагрузку и отопления, и ГВС.

Резерв производительности подсчитывается в зависимости от конструкции нагревательного оборудования.

Для одноконтурных модификаций, запас составляет — 20.0%; для двухконтурных — 20.0% 20.0%.

Для вышенаведенных примеров теплопроизводительность котла, будет равна.

Мо = 24 кВт. Мгвс= 24 кВт. Кз= 1.4.

Мк= (24 24)* 1.4= 67.2 кВт.

Таким образом выполнить исходный расчет мощности газового источника тепловой энергии не является трудным процессом. Его, возможно, применять для предварительного подбора бойлерного оборудования.

При стандартных условиях и оптимальной изоляции здания запас мощности требуется только для газовых котлов систем напольного отопления. В случае обычного настенного котла погрешность в потреблении тепла незначительна, поэтому запас мощности брать совершенно необязательно. Это сократит ваши расходы на подключение и обслуживание всей системы отопления и предохранит вас от покупки дорогостоящего котла большей мощности, которую вы никогда не используете в полной мере.

М к= (Мо Мгвс)*Кз,

Мк= Мгвс *КзОчень важно! Рассчитывая производительность оборудования по отоплению и ГВС, необходимо учитывать, чтобы мощность БКН никак не превышала аналогичный показатель в котле. По этой причине его необходимо выбирать такой теплопроизводительности в кВт, чтобы он мог с запасом покрыть нагрузку и отопления, и ГВС.Резерв производительности подсчитывается в зависимости от конструкции нагревательного оборудования.

Для одноконтурных модификаций, запас составляет — 20.0%;для двухконтурных — 20.0% 20.0%.

Мо = 24 кВт.Мгвс= 24 кВт.Кз= 1.4.

Мк=24*1.4= 33.6 кВт.

Таким образом выполнить исходный расчет мощности газового источника тепловой энергии не является трудным процессом. Его, возможно, применять для предварительного подбора бойлерного оборудования.В случае, если же абоненту не хватает ориентировочного расчета эффективности газовых котлов, и необходимо, чтобы теплопотери строения, нагрузка по ГВС и производительность котла были определены более точно, потребуется обратиться к квалифицированным специалистам, чтобы выполнить комплексный проект теплоснабжения дома с разработкой схемы и выбором оборудования.

Введение

Настоящий стандарт является одним из стандартов, разработанных с учетом основных нормативных положений европейских стандартов серии ЕН 15316, в которых установлены методы расчета потребления энергоресурсов в системах генерации тепла (котельной или теплогенераторной установки) для функционирования распределительной и/или аккумулирующей подсистемы.

Расчет основывается на эксплуатационных показателях оборудования, приведенных в стандартах на оборудование, и на других показателях, необходимых для оценки производительности изделий, являющихся частью основного и вспомогательного оборудования.Метод расчета используют в следующих случаях:- оценка соответствия установленным данным, выраженным в виде расчетного расхода энергии;

– оптимизация энергетических характеристик запроектированной системы генерации посредством расчетов на различных возможных вариантных решениях;- оценка результатов возможных энергосберегающих мер в существующей системе генерации посредством расчета расхода энергии, как с учетом принятия энергосберегающих мер, так и без их учета.

1 Область применения

– необходимых входных данных;- метода расчета;- результатов расчетадля теплогенераторных установок для отопления помещений подсистемами сжигания топлива (котлами), включая автоматизацию управления.Настоящий стандарт также применим для случая комбинированной теплогенерации для бытового горячего водоснабжения и отопления помещений.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:ГОСТ 23172-78 Котлы стационарные. Термины и определения.ГОСТ Р 31856-2012* (ЕН 26:1997) Водонагреватели газовые мгновенного действия с атмосферными горелками для производства горячей воды коммунально-бытового назначения. Общие технические требования и методы испытаний________________* Вероятно, ошибка оригинала.

Следует читать: ГОСТ 31856-2012. – Примечание изготовителя базы данных.ГОСТ Р 51733-2001 Котлы газовые центрального отопления, оснащенные атмосферными горелками номинальной тепловой мощностью до 70 кВт. Требования безопасности и методы испытанийГОСТ Р 53634-2009 (ЕН 656:1999) Котлы газовые центрального отопления, котлы типа “В”, номинальной тепловой мощностью свыше 70 кВт, но не более 300 кВт.

Общие технические требования и методы испытанийГОСТ Р 54442-2011 (ЕН 303-3:1998) Котлы отопительные. Часть 3. Газовые котлы центрального отопления. Агрегат, состоящий из корпуса котла и горелки с принудительной подачей воздуха. Требования к теплотехническим испытаниямГОСТ Р 54826-2011 (ЕН 483:1999) Котлы газовые центрального отопления.

Котлы типа “С” с номинальной тепловой мощностью не более 70 кВтГОСТ Р 54856-2011 Теплоснабжение зданий. Методика расчета энергопотребности и эффективности системы теплогенерации с солнечными установкамиГОСТ Р 54865-2011 Теплоснабжение зданий. Методика расчета энергопотребности и эффективности системы теплогенерации с тепловыми насосамиГОСТ Р 56776-2015 Системы приготовления бытового горячего водоснабжения.

Метод расчета энергопотребления и эффективностиГОСТ Р 56778-2015 Системы передачи тепла для отопления помещений. Методика расчета энергопотребления и эффективностиПримечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год.

Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия).

Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

Что влияет на расчетную мощность

Котел должен не только восполнять все тепловые потери конкретного здания или помещения, но и иметь определенный мощностный запас. Почему необходимо брать значение больше расчетного:

• оборудование не должно работать на пределе возможностей — это приводит к преждевременному износу;
• нужно учитывать вероятность аномальных температур;
• для частного дома полезно учесть возможность расширения площади.

Некоторые покупатели не знают, в каких единицах исчисляется главный параметр газового оборудования, определяющий его производительность. Тепловая мощность аппаратов измеряется в киловаттах (кВт). Эта величина всегда указывается в техническом паспорте каждой модели.

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.

Теплопотери дома – это выход тепла изнутри здания на улицу. Как правило, это происходит через крышу, стены, окна и пол. Определение теплопотерь поможет определить наиболее эффективную систему отопления и обеспечить надлежащий обогрев вашего жилья.

Если потери тепла низкие, очень вероятно, что теплого пола будет достаточно. Но если потери высоки, вам могут потребоваться другие способы уменьшения выхода тепла для обеспечения эффективной работы системы. Теплопотери также указывают на то, соответствует ли здание нормативным требованиям и, что более важно, определяют потребности в энергии и эксплуатационные расходы вашего дома.

Дом с высокой потерей тепла дороже в обслуживании. Но хорошая новость заключается в том, что есть несколько простых советов, которые помогут вам снизить затраты на отопление к минимуму. Проще говоря, для того, чтобы система отопления обеспечивала достаточное количество тепла в помещении, выход системы должен быть больше, чем потери тепла.

Если потери тепла превышают тепловую мощность, ваши счета за отопление будут поглощать весь семейный бюджет. Открытые двери и окна являются одним из самых распространенных мест для выхода тепла.

Для того, чтобы дом был теплым, многие вынуждены увеличивать температуру обогрева, а значит, тратить большее количество энергии и тепла, львиная доля которого и так просачивается сквозь стены и выходит на улицу. Поиск путей улучшения изоляции в наших домах для минимизации потерь тепла является важным аспектом энергоэффективного и устойчивого дома.

Проблема, к сожалению, заключается в том, что многие просто понятия не имеют, куда девается тепло. В то время как обычный прохладный сквозняк чувствуется возле открытого окна, подавляющее большинство потерь тепла происходит в менее видимых областях дома. Поэтому, чтобы понять из чего формируется подбор мощности газового котла, обсудим, через какие конструкции происходят основные потери тепла. Эта информация поможет вам минимизировать потери, если при расчетах они окажутся неожидаемо высоки.

Около 35% всех потерь тепла в доме совершается через стены. Стены дома находятся в физическом контакте с более холодными температурами снаружи. Большинство застройщиков пытаются замедлить этот естественный процесс, заполнив пространство между внешней и внутренней стенками материалом, который является плохим проводником тепла и, следовательно, обладает естественными изоляционными свойствами.

Подвал и пол

Около 15% всех потерь тепла в доме совершается через пол и подвал, если в вашем доме он есть. Фундамент подвала и цементные плиты, которые расположены прямо под вашим домом, имеют очень плохие изоляционные свойства. Большинство современных домов не имеют изоляции пола, что делает его основным источником потерь тепла.

Горячий воздух поднимается вверх, и из-за этого большая часть тепла, которую мы теряем в наших домах, выходит через чердак. По оценкам, 25% всех потерь тепла происходит через чердак или крышу дома. Трещины или отверстия в мансарде вместе с неправильно размещенными вентиляционными отверстиями обеспечивают большую потерю тепла.

Окна и двери

И наконец, еще 25% потерь тепла в доме происходит через окна и двери. В основном из-за утечек воздуха и трещин вокруг фундамента, которые можно просто отремонтировать, регулярно уплотняя дверные и оконные проемы. Кроме того, чтобы уменьшить количество потерь тепла через окна, необходимо установить тройные стеклопакеты.

Если она слишком мала, то мощный котел на твёрдом топливе не будет «дожигать» остатки топлива из-за нехватки подачи воздуха, быстро засорится дымоход, а расход топлива будет чрезмерным. Котлы на газе или жидком топливе (ЖТ) станут быстро греть малое количество воды и выключать горелки. Это время горения окажется тем меньше, чем мощнее котлы.

Длительное время работы горелки позволяет дымоходу прогреться и конденсат исчезнет. Частое включение котла ведёт к износу его и дымохода, а также повышенному расходу топлива за счёт необходимости разогрева канала дымоотвода и самого котла. Для расчёта мощности котла на жидком топливе (дизеле), можно воспользоваться программой-калькулятором, учитывающей множество особенностей, описанных выше (конструкции, материалы, окна, утеплитель), но экспресс-анализ можно произвести по приводимой методике.

Считается, что для обогрева 10 квадратов площади дома нужно 1−1,5 кВт котловой мощности. В расчёт не берётся ГВС в доме, имеющем качественное утепление, без теплопотерь, площадью 100 кв. м. Коэффициенты по уровню утепления, используемые для расчёта требуемой мощности котла ЖТ:

• 0,11— квартира, 1-й и последний этажи многоквартирного дома;
• 0,065 — квартира в многоквартирном доме;
• 0,15 (0,16)— частный дом, стена 1,5 кирпича, без утеплителя;
• 0,07 (0,08)— частный дом, стена 2 кирпича, 1 слой утеплителя.

Для расчёта, площадь 100 кв. м. умножается на коэффициент 0,07 (0,08). Получаемая мощность 70−80 Вт на 1 кв. м. площади. Мощность котла резервируется на 10−20%, для ГВС резерв увеличивается до 50%. Такой расчёт очень приблизителен.

Зная тепловые потери, можно сказать о требуемой величине вырабатываемого тепла. Обычно для комфорта в доме принимается значение 20 градусов по Цельсию. Поскольку в году бывает период минимальных температур, в эти дни потребность в количестве тепла резко возрастают. Учитывая периоды, когда температуры колеблются в районе средних за зиму, мощность котла может быть принята равной половине от полученного ранее значения. В этом случае в расчёт закладывается компенсация тепловых потерь за счёт иных источников тепла.

Любое помещение имеет определенные теплопотери. Тепло выходит из стен, окон, полов, дверей, потолка, поэтому задача газового котла – компенсировать количество выходящего тепла и обеспечить определенную температуру в помещении. Для этого необходима определенная тепловая мощность.

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

На теплопотери дома влияют следующие факторы.

• Расположение дома. Каждый город имеет свои климатические особенности. В расчетах теплопотерь необходимо учитывать критическую отрицательную температуру, характерную для региона, а также среднюю температура и продолжительность отопительного сезона (для точных расчетов с использованием программы).
• Расположения стен относительно сторон света. Известно, что в северной стороне располагается роза ветров, поэтому теплопотери стены, находящейся в этой области, будут наибольшими. В зимнее время с западной, северной и восточной стороны дует с большой силой холодный ветер, поэтому теплопотери этих стен  будут выше.
• Площадь отапливаемого помещения. От размеров помещения, площади стен, потолков, окон, дверей зависит количество уходящего тепла.
• Теплотехника строительных конструкций. Любой материал имеет свой коэффициент теплового сопротивления и коэффициент теплоотдачи – способности пропускать через себя определенное количество тепла. Чтобы их узнать, необходимо 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 стеклопакетов. Чем больше площадь оконных и дверных проемов, тем выше теплопотери. Важно учитывать характеристики установленных дверей и стеклопакетов при расчетах.
• Учет вентиляции. Вентиляция всегда существует в доме независимо от наличия искусственной вытяжки. Через открытые окна происходит проветривание помещения, движение воздуха создается при закрытии и открытии входных дверей, хождении людей из комнаты в комнату, что способствует уходу теплого воздуха из помещения, его циркуляции.

Зная вышеперечисленные параметры, можно не только вычислить тепловые потери дома и определить мощность котла, но и выявить места, нуждающиеся в дополнительном утеплении.

1. Количество внешних стен.
2. Тип окон.
3. Уровень теплоизоляции стен.
4. Площадь окон.
5. Высота помещений.
6. Наличие утепленного чердака.

Как рассчитать мощность газового котла отопления — пример проведения расчета формулы

Показатель мощности зависит в первую очередь от 3 факторов:

1. Площадь дома.
2. Особенности климата региона.
3. Теплоизоляция, материал стен.

Если предположить, что речь идет о частном доме стандартного качества, в котором теплоизоляция выполнена в соответствии со строительными нормами, хорошо срабатывает соотношение – 1 киловатт мощности на 10 м2 дома. Формула подходит для тех случаев, когда выполняются одновременно несколько условий:

• в доме выполнена нормальная теплоизоляция стен, пола, потолка;
• высота потолка стандартная (до 330-350 см);
• на окнах установлены двойные стеклопакеты (евроокна);
• количество окон – стандартное, их размеры – типичные;
• минимум 2 двери при входе с неотапливаемой или частично отапливаемой прихожей (сенями);
• регион с нормальными климатическими особенностями, умеренно морозной зимой (средняя температура января порядка -13оС).

Несмотря на то, что в среднем на 10 м2 требуется 1 кВт, требуется ввести поправочный климатический коэффициент:

• 0,8 для южных регионов;
• 1,2 для Средней полосы;
• 1,5 для Подмосковья и Северо-Запада;
• 1,8 для Западной Сибири и Дальнего Востока;
• 2,0 для Восточной Сибири;
• более 2,0 – для некоторых регионов с особо суровым климатом (ЯНАО, Республика Саха, Чукотский АО и др.).

где S – площадь дома в м2, k – климатический коэффициент для регионов.

Например:

• для регионов Западной Сибири ориентировочный показатель на 100 кв. м. дома: 100*1,8/10 = 18 кВт,
• для Средней полосы показатель на 100 кв. м. дома: 100*1,2/10 = 12 кВт.

Эта формула представляет собой базовое соотношение (для стандартного дома). С ее помощью можно рассчитать мощность устройства для любой площади – 150 м2, 200 м2 и т.д. В таблице приведен пример расчета для зданий разного размера (при условии, что оно находится в климатическом поясе Подмосковья).

Если теплоизоляция дома не соответствует строительным стандартам, а износ здания достаточно большой, специалисты рекомендуют увеличить расчетную величину еще на 15-20%. Тогда для Западной Сибири достаточно мощности 20 кВт, а для Средней полосы – порядка 14 кВт.

Точные соотношения мощности и теплоизоляции здания представлены в таблице.

На этот коэффициент следует умножить полученное значение – в результате получится окончательный ответ.

ПРИМЕР

Частный дом 150 м2 находится на Северо-Западе (Вологодская область), уровень утепления средний. Расчет мощности газового котла для отопления дома следующий: 150*1,5*2/10 = 45 кВт.

Величину этих потерь можно рассчитать с помощью различных методов. Некоторые из них предусматривают использование весьма сложных формул, что, конечно, не нравится многим покупателям. Ведь нужно потратить немало времени для расчета желаемой цифры. Поэтому далее будут рассматриваться два простых способа:

1. Позволяет определить величину потерь тепла дома, зная только площадь .
2. Позволяет установить тепловую мощность экономичного электрокотла с высоким КПД, используя объем .

Перед рассмотрением каждого из методов стоит отметить, что все электрические котлы отличаются тем, что способны превратить 100% электрической энергии в почти 100% тепловой. При этом, не имеет значения, нагревает он воду ТЭНами, электродами или катушками индуктивности. Благодаря этой особенности после определения потерь тепла дома, не нужно корректировать эту цифру, учитывая КПД котла отопления.

Для сравнения можно взять твердотопливный котел, имеющий КПД 90%. Если 1 кг дров выделяет 3 квт/ч, то это означает, что в теплосеть попадет только 3х0,9 = 2,7 кВт/ч. В случае с электрическими устройствами 3 кВт/ч электроэнергии будут преобразованы в 3 кВт/ч тепловой энергии. Как видно, такая особенность частично упрощает расчет.

Получается, что пред тем как рассчитать мощность электрокотла отопления, нужно определить теплопотери помещения. Для этого необходимо знать:

• материал стен и перекрытий;
• толщину и площадь стен и перекрытий;
• количество камер и площадь окон.

Всё это нужно чтобы определить теплосопротивление дома. У каждого материала своя теплопроводность. Ее можно узнать из таблицы.

В таблице указаны значение теплопроводности самых распространенных материалов.

https://www.youtube.com/watch{q}v=5cDZdpfRBQw

Чтобы вычислить теплосопротивление стен и перекрытий нужно поделить их толщину на коэффициент теплопроводности материалов, из которых они изготовлены. Расчёт делается для каждого материала отдельно. Затем все значения суммируются.

Когда мы узнали теплосопротивление дома, можно переходить к подсчёту общих теплопотерь. Для этого квадратуру дома умножаем на дельту температур в помещении и за окном, а результат делим на теплосопротивление. Дельту температур нужно брать для самого холодного периода. Расчет мощности электрокотла для отопления дома с учетом, в первую очередь, теплопотерь будет самым точным.

Сегодня отопление гаража электричеством также актуально, как и обогрев электроприборами частного дома.

Внимание! Консервативно настроенные граждане, кирпичная печь для отопления гаража — это ваш вариант.

Коэффициент рассеивания – это один из важных показателей теплообмена между жилым помещением и окружающей средой. В зависимости от того, насколько хорошо утеплен дом. существуют такие показатели, которые используются в наиболее точной формуле подсчета:

• 3,0 – 4,0 – это коэффициент рассеивания для конструкций, в которых вообще нет никакой теплоизоляции. Чаще всего в таких случаях речь идет о времянках из гофрированного железа или дерева.
• Коэффициент от 2,9 до 2,0 характерен для строений с низким уровнем теплоизоляции. Имеются ввиду дома с тонкими стенами (например, в один кирпич) без утепления, с обычными деревянными рамами и простой крышей.
• Средний уровень теплоизоляции и коэффициент от 1,9 до 1,0 присваиваются домам с двойными пластиковыми окнами, утеплением наружных стен или двойной кладкой, а также с утепленной крышей или чердаком.
• Самый низкий коэффициент рассеивания от 0,6 до 0,9 характерен для домов, возведенных с использованием современных материалов и технологий. В таких домах утеплены стены, крыша и пол, установлены хорошие окна и хорошо продумана система вентиляции.

Таблица расчета стоимости отопление в частном доме

В формуле Qт – это уровень теплопотерь, V – это объем помещения (произведение длины, ширины и высоты), Pt – это разница температур (для вычисления необходимо вычесть из желаемой температуры в комнате минимальную температуру воздуха, которая может быть в этой широте), k – это коэффициент рассеивания.

Подставим числа в нашу формулу и попытаемся узнать теплопотери дома объемом 300 м³ (10 м*10 м*3 м) со средним уровнем теплоизоляции при желаемой температуре воздуха в 20С° и минимальной зимней температуре в – 20С°.

Округлив полученное число в меньшую сторону, узнаем искомое число. Для отопления дома с заданными нами условиями потребуется котел в 38 кВт.

Такая формула позволит очень точно определить мощность газового котла, требуемую для того или иного дома. Также на сегодняшний день разработано множество разнообразных калькуляторов и программ, которые позволяют учитывать данные каждого отдельно взятого строения.

3.1 Термины и определения

3.1.1 высшая теплотворная способность: Количество тепла, приведенное к единице веса объема топлива, выделенное при его полном сгорании при постоянном давлении, равном 101320 Па, и охлаждении продуктов сгорания до температуры окружающей средыПримечания

1 Эта величина содержит скрытую теплоту обратного водяного пара, влаги, содержащейся в топливе и образовывающейся при сгорании содержащегося в топливе водорода.

2 В соответствии с [1] высшую теплотворную способность преимущественно применяют вместо низшей теплотворной способности.

3 В низшей теплотворной способности (см. 3.1.13) не учитывается скрытая теплота парообразования, выделяющаяся при конденсации водяного пара.

3.1.2 вспомогательная энергия: Электроэнергия, используемая инженерными установками в целях поддержания преобразования энергии для удовлетворения потребности систем теплоснабжения зданий.Примечание – Сюда включают энергию на вентиляторы, насосы, электронику и т.д.

3.1.3 котел (теплогенератор): Конструктивно объединенный в одно целое комплекс устройств для получения пара или для нагрева воды под давлением за счет тепловой энергии от сжигания топлива.Примечание – Адаптировано для целей настоящего стандарта из ГОСТ 23172.

3.1.4 коэффициент теплопередачи: Количественная характеристика, определяющая количество тепла, передаваемое от нагревающего потока к нагреваемому в единицу времени через единицу поверхности плоской стенки при разности температур 1°С.

3.1.5 конденсационный котел: Котел, предназначенный для использования скрытой теплоты парообразования, выделяемой при конденсации водяного пара в газообразных продуктах сгорания.Примечание – Котел должен обеспечивать выход конденсата из теплообменника в жидком виде посредством спуска конденсата. Котлы другой конструкции или котлы, не имеющие устройств для удаления конденсата в жидком виде, называют неконденсационными.

3.1.6 конденсационный котел на жидком топливе: Котел, предназначенный для использования скрытой теплоты, теплоты парообразования, выделяемой при конденсации водяного пара в газообразных продуктах сгорания жидкого топлива.

3.1.7 котел двухпозиционного регулирования: Котел без возможности регулирования расхода при поддержании непрерывного горения горелки. Сюда относятся котлы с горелками, работающие в режиме “включено – выключено” в зависимости от диапазона регулирования температуры теплоносителя.

Приложение Ж (справочное). Примеры для метода расчета циклической работы котла

4.1.1 Учитываемые физические факторыМетод расчета подсистемы теплогенерации позволяет учитывать тепловые потери и/или рекуперацию тепла, обусловленные следующими физическими факторами:- тепловые потери с уходящими газами;- тепловые потери через обшивку котла в окружающую среду на протяжении всего времени работы теплогенератора (при эксплуатации и в режиме готовности);

https://www.youtube.com/watch{q}v=0N2PpGgqh4A

– тепловые потери по химическому и физическому недожогу;- вспомогательная энергия.Значимость этих воздействий для потребности в энергии зависит от следующих факторов:- тип котла;- местоположение котла;- соотношение неполных нагрузок (режим эксплуатации);- условия эксплуатации (температура, управление и т.д.);- алгоритм управления (двухпозиционное, многоступенчатое, модулирующее, каскадное и т.д.).

4.1.2 Структура расчета (входные и выходные данные)Метод расчета в настоящем стандарте должен основываться на следующих входных данных, определяемых в соответствующих стандартах и правилах:- требуемое количество тепла для распределительной системы отопления по [2];- требуемое количество тепла для распределительной(ых) подсистемы (подсистем) для бытового горячего водоснабжения по [3].

Производительность подсистемы теплогенерации может характеризоваться следующими дополнительными входными данными для учета:- тип и показатели подсистемы теплогенерации;- настройки теплогенератора;- тип системы управления теплогенерации;- местоположение теплогенератора;- условия эксплуатации;- потребность в тепле.

На основании этих данных в настоящем стандарте рассчитывают следующие выходные данные:- потребность в теплоте сгорания топлива E (по расходу топлива);- общие тепловые потери при теплогенерации (уходящий газ и обшивка теплообразователя) Q;- рекуперируемые тепловые потери при теплогенерации Q;- вспомогательная энергия при теплообразовании W.На рисунке 1 показаны входные и выходные данные для расчета подсистемы теплообразования.

SUB – границы баланса подсистемы теплогенерации;

HF – границы баланса теплоносителя [см. формулу (1)];

Q – теплопроизводительность подсистемы теплогенерации [потребление распределительной(ых) подсистемы (подсистем)];

E – количество топлива, подводимого в подсистему теплогенерации (энергоресурс);

W – общая вспомогательная энергия подсистемы теплогенерации;

Q – рекуперированная вспомогательная энергия подсистемы теплогенерации;

Q – общие тепловые потери подсистемы теплогенерации;

Q – рекуперируемые тепловые потери подсистемы теплогенерации для отопления помещений;

Q – рекуперируемые тепловые потери подсистемы теплогенерации (тепловая часть) для отопления помещений;

Q – рекуперируемая вспомогательная энергия подсистемы теплогенерации;

Q – нерекуперируемые тепловые потери подсистемы теплогенерации (тепловая часть);

Q – нерекуперируемая вспомогательная энергия подсистемы теплогенерацииПримечание – Указанные на рисунке значения являются примерными данными в процентах (100% и 108%).

Рисунок 1 – Входные данные, выходные данные и энергетический баланс подсистемы теплообразования

4.2 Основной энергетический баланс подсистемы теплогенерацииОсновной энергетический баланс подсистемы теплогенерации задается формулой

где E – потребность в тепле подсистемы теплогенерации (количество подводимого топлива);

Q – тепло, поставляемое в распределительные подсистемы (отопления помещений и бытового горячего водоснабжения на границе подсистемы теплогенерации);

Q – вспомогательная энергия, рекуперированная подсистемой теплогенерации (т.е. насосами, вентилятором горелки и т.д.);

Q – общие потери подсистемы теплогенерации (через уходящие газы, обшивку теплообразователя и т.д.).Примечание – Q учитывает потери через уходящий газ и обшивку теплогенератора, часть которых может быть рекуперируемой в зависимости от местоположения. См. 4.4, 5.3.5 и 5.4.4.В случае только одной подсистемы теплогенерации

где – фактор, учитывающий потери системы управления передачей тепла. Значение по умолчанию приведено в таблице Г.1. Другие значения могут быть установлены в национальном приложении при условии, что потери системы управления передачей тепла не были учтены в стандарте на передачу тепла [4] или в стандарте на распределение тепла [2].

распределительный массив при нулевом давлении). Такое вспомогательное оборудование может быть (но необязательно) составляющей частью теплогенерации.Вспомогательная энергия, как правило, в виде электроэнергии может быть частично рекуперирована как тепло для отопления помещений или для подсистемы теплогенерации.

Примеры рекуперируемой вспомогательной энергии:- электроэнергия, передаваемая как тепло воде первичной цепи;- часть электроэнергии для вентилятора горелки.Пример нерекуперируемой вспомогательной энергии:- электроэнергия для вспомогательных цепей электрической панели, если теплогенератор установлен вне отапливаемого помещения.

– тепловые потери через обшивку теплогенератора, установленного в отапливаемом помещении.Примерами нерекуперируемых тепловых потерь системы являются:- тепловые потери через обшивку теплогенератора, установленного вне отапливаемого помещения;- тепловые потери через дымоход, установленный вне отапливаемого помещения.

Рекуперация тепловых потерь системы для отапливаемого помещения может быть учтена:- как снижение общих тепловых потерь системы в определенной части (упрощенный метод);- в качестве теплопоступлений (целостный метод) или снижения энергопотребления согласно [5] с учетом рекуперируемых тепловых потерь системы.

4.5 Расчетные интервалыЦелью расчета является определение потребления энергии подсистемой теплогенерации за весь расчетный период (как правило, за один год). Оно может быть найдено одним из следующих двух различных способов:- с использованием средних (как правило, годовых) данных за весь расчетный период;

– путем деления расчетного периода на ряд расчетных интервалов (например, месяцы, недели, температурные интервалы, режимы работы по [6]), выполнения расчетов для каждого интервала с использованием значений для этого интервала и суммирования результатов по всем интервалам в течение расчетного периода.

Примечание – X в формуле (3) использован как индекс, обозначающий отопление помещений, бытовое горячее водоснабжение или другие коммунальные услуги, для которых требуется тепло от подсистемы теплообразования.В случае нескольких подсистем теплогенерации общее требуемое количество тепла для распределительной(ых) подсистемы (подсистем) должно быть распределено между имеющимися подсистемами теплогенерации.

Расчет согласно 5.2, 5.3, 5.4 и/или соответствующему пункту ГОСТ Р 54856 и ГОСТ Р 54865 выполняют независимо для каждого теплогенерирующего устройства j на основании Q.В основе критериев распределения общего требуемого количества тепла между имеющимися подсистемами теплогенерации могут лежать физические аспекты, аспекты КПД или экономические аспекты.

Пример 3 – Максимальная теплопроизводительность солнечной или теплонасосной подсистемы.Пример 4 – Оптимальный (экономически или энергетически) диапазон производительности тепловых насосов или устройств объединенной выработки тепловой и электрической энергии.Надлежащие критерии для конкретных типов подсистем теплообразования приведены в ГОСТ Р 54826, ГОСТ Р 54856, ГОСТ Р 54865.

Процедуры разделения нагрузки между несколькими теплогенераторами (котлами) приведены в 5.3.3 и 5.4.9 для основных случаев.Пример 5 – При заданномсначала рассчитывают максимальную производительность солнечной системы теплогенерации Q, а затем суммируют ее с теплопроизводительностью, которую можно получить от системы объединенной выработки тепловой и электрической энергии Q. Остаток (, см. рисунок 2), приписывают котлам, а затем он может быть разделен между несколькими котлами согласно 5.3.3 и 5.4.9.

Какие существуют варианты расчета

Чтобы сделать правильный выбор газового оборудования, предлагаем воспользоваться тремя вариантами расчета:

1. Точный теплотехнический — не подходит для обычных потребителей, сложен и требует использования тепловизора.
2. На онлайн-калькуляторе — чтобы получить результат, пользователь вводит исходные данные в специальную программу: число окон, дверей, толщина стенок и другие сведения. На их основе программа выдает результат.
3. Вычисления вручную. Наиболее доступный способ узнать оптимальную теплопроизводительность нагревателя — воспользоваться элементарным отношением площади и мощности. Используется формула: 10 м² = 1 000 Вт. Такой простой вариант корректен для сооружений, характеризующихся средней степенью теплоизоляции и имеющих потолки высотой около 2,7 м.

Разработчики, рассчитывая мощностные характеристики отопительных аппаратов, часто учитывают объем помещений. В технической документации импортных моделей часто встречается параметр «обогрев в м³».

Выполнив простейший расчет для одноконтурного настенного или напольного котла с помощью соотношения: 10 кВт на 100 м², нужно увеличить расчетное значение на 15–20%.

Приведем пример вычислений. Нужно оборудовать дом площадью 80 м². Для его отопления понадобится аппарат на 9 600 Вт = 8 000 Вт 20 %. Если в продаже нет точно подходящего варианта, следует взять модификацию с большей производительностью. Такой способ вычислений подходит только для аппаратов с одним контуром, без бойлера косвенного нагрева.

Расчет производим на основе такого соотношения: 10 м² = 1 000 Вт 20% (запас) 20% (нагрев воды). Если дом имеет площадь 200 м², то искомая величина составит: 20 000 Вт 40% = 28 000 Вт.

Сначала определяют нужный объем бойлера, чтобы он мог удовлетворить потребности домочадцев в горячей воде. Расход воды вычисляют, учитывая работу всех точек водозабора:

• ванна — 8–9 л/мин;
• душ — 9 л/мин;
• туалет — 4 л/мин;
• мойка — 4 л/мин.

В технической документации к бойлеру указано, какая требуется производительность котла, чтобы обеспечивать нагрев воды. Для бойлера на 200 л воды подойдет нагреватель мощностью примерно 30 кВт. Затем подсчитывают производительность, необходимую для отопления. Полученные результаты суммируют. В конце вычислений от полученного результата нужно отнять 20 %, так как нагрев воды для ГВС и отопления происходит одновременно.

Для домов, выстроенных по типовым проектам, применяют формулу: М = S*УМ/10, где

• М/УМ — расчетная/удельная мощность, кВт;
• S — площадь, м².

УМ зависит от региона, кВт:

• юг — 0,7–0,9;
• средняя полоса — 1,0–1,2;
• Подмосковье — 1,2–1,5;
• Север — 1,5–2,0.

Выполним вычисления для дома площадью 300 м², расположенного в Подмосковье: 300*1,3/10 = 39 кВт. Этот результат подходит для установки одноконтурных моделей. Чтобы высчитать мощность двухконтурного аппарата, необходимо увеличить итоговое число на 25%.

5 Расчет подсистемы теплогенерации

5.1 Используемые методы расчетаВ настоящем стандарте описаны три метода расчета производительности подсистемы теплогенерации, соответствующие различным применениям (упрощенная или детальная оценка, измерения на месте и т.д.). Методы расчета различаются в зависимости от следующих факторов:- требуемые входные данные;

– учитываемые условия эксплуатации;- применяемые расчетные интервалы.Для первого метода (см. 5.2) рассматриваемым расчетным интервалом является отопительный сезон. Расчет производительности основан на данных, связанных с КПД котлов. Учитываемые условия эксплуатации (климат, распределительная подсистема, соединенная с теплогенератором, и т.д.

) приблизительно определяют в соответствии с типологией рассматриваемого региона, а не для каждого конкретного случая. При применении данного метода должны быть учтены надлежащие местные условия с соответствующими значениями.Второй метод (см. 5.3) также основан на данных, связанных с КПД котлов, но в этом случае требуются дополнительные данные для учета конкретных условий эксплуатации для отдельной установки.

Рассматриваемым расчетным интервалом может быть отопительный сезон, но может также быть и более короткий период (месяц, неделя и/или режимы работы согласно [6]). Данный метод не имеет ограничений и может применяться с использованием значений по умолчанию, указанных в приложении Б.Третий метод (см. 5.

4) более четко различает потери теплогенератора, которые имеют место при циклической работе котла (т.е. потери при сжигании топлива). Некоторые параметры допускается измерить на месте. Данный метод удобно применять для эксплуатируемых зданий и учета рекуперации теплоты конденсации в соответствии с условиями эксплуатации.

5.2 Метод расчета сезонной производительности котла, основанный на типовых схемах (типологический метод)

5.2.1 Сущность метода

а) стандартизация результатов испытаний с учетом типа котла, топлива и конкретных условий испытания и соответствующими стандартами;

б) корректировка годовой производительности после ввода в эксплуатацию, с учетом регионального климата, режимов работы и схемы занятости людьми соответствующего типа здания;

в) выполнение расчетов и определение потребности в объеме количества топлива, общих тепловых потерь при теплогенерации (в качестве абсолютного значения), рекуперируемых тепловых потерь при теплогенерации, вспомогательной энергии, рекуперируемой вспомогательной энергии.Применение данного метода расчета позволяет учитывать местные условия для соответствующего строительного сектора.

5.2.2 Метод расчета

5.2.2.1 Выбор соответствующего метода расчета сезонного КПДМетод расчета сезонного КПД выбирают из соответствующих местных условий на основании следующей информации:- регион (климат), в котором расположено здание;- строительный сектор.Выбранный метод расчета должен включать в себя ограничения в применении, соответствующие граничные условия и ссылку на контрольные данные.

5.2.2.2 Входная информация, требуемая для метода расчета сезонного КПДВходная информация для данного метода расчета должна включать в себя:- требуемое количество тепла для распределительной(ых) системы (систем) для отопления помещений , рассчитанное по [2];- требуемое количество тепла для распределительной(ых) системы (систем) для бытового горячего водоснабжения , рассчитанное по [3], в соответствующем случае.

Входная информация для данного расчета метода дополнительно может включать в себя:- результаты испытаний КПД при полной нагрузке и частичной нагрузке 30% в соответствии со стандартными испытаниями согласно ГОСТ Р 53634;- тип котла (конденсационный или нет, комбинированный или нет, с баком-аккумулятором горячей воды или без и т.д.);

– используемое топливо (природный газ, сжиженный углеводородный газ, жидкое топливо и т.д.);- выходную мощность котла (максимальную и минимальную в случае диапазона);- метод зажигания (постоянное пламя запальника или нет);- тип горелки (модулирующая, многоступенчатая или двухпозиционная);- внутренний бак-аккумулятор при испытаниях КПД (да/нет);- показатели бака-аккумулятора (объем, толщина изоляции).

5.2.2.3 Выходная информация, полученная из метода расчета сезонного КПДВыходная информация из данного метода расчета должна включать в себя:- E – потребность в теплоте сгорания топлива;- W – вспомогательная энергия;- Q – рекуперируемые тепловые потери системы для отопления помещений.

5.3 Метод расчета коэффициента полезного действия котла для конкретного случая

а) данные собраны для трех основных значений факторов нагрузки или выходной мощности:- – КПД при нагрузке 100%;- – КПД при промежуточной нагрузке;- – потери при нагрузке 0%;

б) данные по КПД и потерям корректируют в соответствии с условиями эксплуатации котла (температура);

в) мощность потерь при нагрузке 100% и при промежуточной нагрузке рассчитывают в соответствии со значениями КПД с поправкой;

г) расчет мощности потерь, соответствующей фактической выходной мощности, выполняют посредством линейной или полиноминальной интерполяции между значениями мощности потерь для трех основных выходных мощностей;Примечание – Для метода расчета КПД котла для конкретного случая все мощности и фактор нагрузки относятся к производительности подсистемы теплообразования.

д) вспомогательную энергию рассчитывают с учетом фактической выходной мощности котла;

е) рекуперируемые тепловые потери обшивки теплогенератора рассчитывают в соответствии с табличной долей тепловых потерь в режиме готовности и местоположением котла;

ж) для получения общих рекуперируемых тепловых потерь рекуперируемую вспомогательную энергию суммируют с рекуперируемыми тепловыми потерями обшивки теплообразователя.

5.3.2 Входные данные для рассматриваемого метода расчета

а) данные оборудования от изготовителя при испытании котла в соответствии с ГОСТ Р 51733, ГОСТ Р 53634, ГОСТ Р 54442, ГОСТ Р 54826;

б) данные по умолчанию приложений Б или Г.Следует указать, включают ли в себя значения КПД рекуперацию вспомогательной энергии.

5.3.2.2 Фактические условия эксплуатацииФактические условия эксплуатации характеризуются следующими значениями:- Q – отдача тепла в подсистему (подсистемы) распределения тепла;- – средняя температура воды из котла;- – средняя температура воды, возвращающейся в котел (для конденсационных котлов);- – температура в котельной;- b – фактор снижения температуры, зависящий от местоположения теплогенератора.

5.3.3 Нагрузка каждого котла

5.3.3.1 Средняя мощность подсистемы теплогенерацииСредняя мощность подсистемы теплообразования задается формулой

где t – общее время работы теплогенератора.

5.3.3.2 Подсистема теплогенерации с одним котломЕсли установлен только один теплогенератор, то фактор нагрузки задается формулой

где – номинальная выходная мощность теплогенератора.

5.3.3.3 Подсистема теплогенерации с несколькими котлами

5.3.3.3.1 Общие положенияЕсли установлено несколько котлов, то распределение нагрузки между котлами зависит от управления. Различают два типа управления:- без приоритета;- с приоритетом.

5.3.3.3.2 Несколько теплогенераторов без приоритетаВсе теплогенераторы работают одновременно, поэтому фактор нагрузки одинаков для всех котлов и задается формулой

, (10)

где – номинальная выходная мощность теплогенератора i при полной нагрузке.

5.3.3.3.3 Несколько теплогенераторов с приоритетомСначала работают теплогенераторы большего приоритета. Определенный теплогенератор в порядке очередности работает, только если теплогенераторы большего приоритета работают при полной нагрузке (=1).Если все котлы имеют одинаковую выходную мощность , то количество работающих теплогенераторов N задается формулой

. (11)

В противном случае работающие котлы определяют таким образом, что 0{amp}lt;{amp}lt;1 [см. формулу (10)].Фактор нагрузки для теплогенератора, работающего с перерывами, рассчитывают по формуле

, (12)

где – номинальная выходная мощность теплогенератора i, работающего при полной нагрузке; – номинальная выходная мощность теплогенератора, работающего с перерывами.

5.3.4 Теплогенераторы с двойной функцией (отопление помещений и бытовое горячее водоснабжение)Во время отопительного сезона теплогенератор может производить энергию для отопления помещений и для системы бытового горячего водоснабжения [двойная функция (двухконтурный котел)].Расчет тепловых потерь для теплогенератора, работающего только для бытового горячего водоснабжения, установлен в европейском стандарте на бытовое горячее водоснабжение [7].

Бытовое горячее водоснабжение также влияет на отопительную функцию теплогенератора двойного действия в отношении:- рабочей температуры теплогенератора;- времени работы;- нагрузки.Рабочая температура теплогенератора может быть изменена, если требуется бытовое горячее водоснабжение. Динамические воздействия такого изменения температуры (нагрева, охлаждения) не учитывают в настоящем стандарте.

Потребности бытового горячего водоснабжения могут превышать период нагрева, если теплогенератор уже работает при номинальной мощности. Воздействия на периоды времени (нагрев, нормальный режим и т.д.), определенные в международном стандарте [6], не учитывают.Бытовое горячее водоснабжение увеличивает нагрузку теплогенератора с двойной функцией. Данное воздействие учитывают посредством увеличения нагрузки подсистемы теплогенерации в течение рассматриваемого периода с помощью формулы

Нужна ли избыточная мощность

Не стоит покупать модель с производительностью, существенно превышающей максимальный показатель (с учетом надбавки 15—20%). Избыток приводит к негативным последствиям:

1. Высокая стоимость. Чем мощнее модель, тем она дороже. Нерационально приобретать технику, возможности которой не будут использованы.
2. Рост затрат на расходные элементы.
3. Низкая эффективность горелки — это повлияет на расход газа.
4. При минимальных нагрузках автоматика чаще выходит из строя.
5. Если оборудование не является оптимальным для конкретной площади, происходит ускоренный износ узлов и деталей.

Как подсчитать расходы

Зная мощностные характеристики оборудования, можно рассчитать расход газа. При вычислении учитывается КПД. Стандартные версии имеют КПД на уровне 92—93%, модели конденсационного типа — 108—109%. При 100-процентной теплоотдаче 10 кВт тепловой энергии вырабатываются после сгорания 1 м³ природного газа. Таким образом, для создания мощности в 10 кВт при КПД 92% расход топлива составит 1,12 м³, а при КПД 108% — 0,92 м³.

Рассчитывая объемы потребляемого топлива, учитывают производительность аппаратов. Модель на 10 кВт сжигает за час 1,12 м³ газа, а на 40 кВт — 4,48 м³. Производители часто указывают в технической документации среднее значение расхода топлива, но все-таки оно разное для каждой модели.

Чтобы узнать предстоящие затраты на отопление при использовании энергозависимых версий, необходимо также вычислить затраты на электроэнергию.

Вышеприведенные расчетные формулы подходят для зданий, высота потолков которых не превышает 3 метров. Если потолки выше, нужно использовать другие формулы: М = Q*К, где:

• М — мощность расчетная, кВт;
• Q — тепловые потери, кВт;
• К — коэффициент запаса.

К = 1,15—2, или 15–20%.

Чтобы вычислить теплопотери, используют формулу:

• V — объем помещений, м³;
• Р — разница между значениями температур в доме и на улице, °C;
• k — коэффициент рассеивания, зависящий от теплоизоляционных характеристик сооружения.

Величина коэффициента определяется видом сооружения:

• не имеющие теплоизоляции: деревянные конструкции, строения из гофрированных железных листов, — 3,0—4,0;
• с малой теплоизоляцией — 2,0—2,9;
• со средней теплоизоляцией — 1—1,9;
• с высокой теплоизоляцией — 0,6—0,9.

Если сооружение небольшое и имеет хорошие теплоизоляционные характеристики, большой производительности котла не потребуется. Бывает, что в продаже нет варианта с подходящими характеристиками. Тогда нужно брать вариант с теплопроизводительностью немного выше расчетного значения. Разница будет сглажена системами автоматического регулирования.

Нам потребуется некоторое количество расчётов, чтобы достичь необходимого результата.

Кроме того, расчёт требует учёта целого ряда параметров:

• Среднесуточная длительность работы при максимальной нагрузке;
• Режим проживания;
• КПД и производительность;
• Расчёт времени работы в отопительном сезоне;
• Объём теплоносителя в контуре отопления;
• Размер бака у прибора отопления;
• Расчёт площади нагрева;
• Напряжение устройства для отопления;
• Расчёт сечение кабеля питания;
• Расчёт объёма обогреваемых помещений;
• Количество контуров в оборудовании.

Расчёт предполагает использование усреднённых значений. Требуется введение нескольких поправок на такие факторы, как тип используемой теплоизоляции, теплопроводность стен, температурные показатели и так далее. Мощность это тоже должна учитывать.

Электрический котёл отопления требует использования специального кабеля. Главным фактором при его выборе становится мощность. Здесь есть простая эмпирическая зависимость, понять которую не составит труда: не меньше мощности отопления, выраженной в кВт, должна быть площадь сечения кабеля в мм2 для однофазного электрического котла.

Рис. 2 Устройство изнутри

Онлайн-калькулятор

Самые передовые производители подумали о комфорте потребителей, поместив на своих сайтах онлайн-калькуляторы, позволяющие легко и быстро узнавать необходимую производительность газового оборудования. Для подсчета вносят следующие сведения:

• температура, которую потребитель желает иметь в доме;
• среднее значение температуры на улице в самую холодную неделю;
• наличие горячего водоснабжения;
• этажность;
• высота потолков;
• материал перекрытий;
• толщина стен и материалы, из которых они возведены;
• длина стен;
• количество оконных проемов;
• особенности окон — подробности конструкции;
• габариты окон.

https://www.youtube.com/watch{q}v=jROF3kL8qtU

Заполнив поля, можно оперативно вычислить расчетное значение теплопроизводительности.