Мощность газовой котельной в чем измеряется
Расчет мощности газового котла
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.
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.
Что такое мощность газового котла
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.
Показатель измеряется в Гкал либо МВт. Для бытовых устройств в паспорте обычно указывается размерность в кВт. Для того чтобы понять физический смысл этого показателя, можно представить такие соотношения:
1 ГКал/час — это 40.0 м3 теплоносителя циркулирующего в течение часа и нагреваемого в котле на 25 С. Переводное соотношение между величинами:
Расчет мощности газового котла можно получить по формуле:
Образец расчета показателя мощности, который проводят перед тем, как выбрать котлоагрегат:
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.
Расчет мощности газового котла в зависимости от площади
В большинстве случаев используют ориентировочный подсчет тепловой мощности котлоагрегата по площадям нагрева, например, для частного дома:
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:
Расчет одноконтурного котла отопления
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.
Расчет мощности газового котла отопления:
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:
Следовательно, формула для расчета выглядит таким образом:
Мо=П*УМК/10
Например, необходимая мощность источника отопления для постройки в 80 м2, расположенного в северном регионе:
Если собственник будет устанавливать двухконтурный котлоагрегат, для отопления и ГВС, профессионалы советуют добавить к полученному результату еще 20% мощности на подогрев воды.
Как рассчитать мощность двухконтурного котла
Расчет теплопроизводительности двухконтурного котлоагрегата выполняется на основанию такой пропорции:
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:
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.
Расчет мощности бойлера косвенного нагрева
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:
При выборе водонагревателя рекомендуется, чтобы он нагревал воду примерно за полчаса. Исходя из этих требований предпочтительнее 3-й вариант БКН.
Какой запас мощности должен быть
Мощность для подбора источника отопления с бойлером косвенного нагрева при одновременной работе отопления и ГВС определяется по формуле:
В случае поочередного функционирования систем отопления и ГВС:
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 вышенаведенных примеров теплопроизводительность котла, будет равна.
При одновременной работе систем отопления и ГВС:
Мо = 24 кВт.
Мгвс= 24 кВт.
Кз= 1.4.
Мк= (24+24)* 1.4= 67.2 кВт.
При поочередной работе систем отопления и ГВС:
Таким образом выполнить исходный расчет мощности газового источника тепловой энергии не является трудным процессом. Его, возможно, применять для предварительного подбора бойлерного оборудования.
Как рассчитать мощность газового котла для частного дома или квартиры – варианты расчета
Существует множество характеристик отопительных котлов. Но одна из них важнее других. Именно по ней выбирают агрегат. Это мощность с единицей измерения ватт (Вт) или киловатт (кВт). Перед тем как рассчитать мощность газового котла, необходимо понять, что собой представляет этот показатель, и как это сделать самостоятельно.
Что такое тепловая мощность котла
Это количество тепловой энергии, которая передается от сгорания топлива теплоносителю. Единица измерения мощности отопительных котлов специалистами измеряется в ГКал/час.
Есть точной показатель этого значения – это 40 м³ теплоносителя (часто воды), нагреваемого до +25 ℃ за один час работы агрегата. Рассчитать котельное оборудование по этому значению просто – измеряется температура теплоносителя в контуре подачи и в трубе обратки. В первой этот показатель всегда выше, чем во второй. Разницу значений делят на 1000 и умножают на количество воды, расходуемой за час работы.
Обычно такие расчеты проводят для газового котла большой мощности, который установлен в котельной.
Факторы, влияющие на расчетную мощность
У каждого здания есть собственные характеристики. Они или эксплуатационные, или технические. К первым относятся важный параметр, носящий название теплопотери. Чем их меньше, тем теплее внутри комнат. Соответственно, меньше расходов на отопление, и появляется возможность на этом сэкономить.
Тепловые потери идут с любых конструкций здания: крыша, перекрытия, стены, полы, окна и двери.
Это зависит от двух факторов:
К примеру, у бетонных стен теплопотери раза в два или три больше, чем у кирпичных. Потому в бетонном доме расходы на отопление будут выше, чем в постройке из кирпича. Значит, для первого придется покупать газовый котел с большей мощностью.
Если говорить о комфортных условиях проживания, то тепловые потери, которые также измеряются в ваттах, должны быть равны мощности (теплопроизводительности) газового котла. Небольшой запас в пределах 10-15% необходим на случай сильных морозов зимой.
Переизбыток мощности тоже не приветствуется, потому что:
Другие факторы, которые надо учитывать при расчете мощности газового котла:
Какие теплопотери надо учитывать
В зависимости от того, из каких строительных материалов было построено здание, у каждого его элемента свои тепловые потери. Поэтому последние не имеют стандартного значения. Они располагаются в некоем диапазоне и измеряются в процентах.
| Элемент здания | Тепловые потери, % |
| Стены | 20-70 |
| Окна | 5-30 |
| Крыша | 10-30 |
| Вентиляционная система | 15-50 |
| Входная дверь | 1-5 |
| Полы | 10-20 |
У каждого построенного дома свои теплопотери, и они неравномерно распределены по помещениям – где-то больше или меньше. Но в сумме они должны дать 100%.
Ориентация дома по сторонам света также влияет на тепловые потери в конкретной комнате. У расположенных с южной стороны показатели ниже, чем с северной. Разница может составить до 15%. Это надо учитывать.
Какие величины используют при расчетах газового отопительного оборудования
Есть старый метод определения требуемого количества тепловой энергии, чтобы отопить дом. Им и сегодня пользуются, но способ расчета является приблизительным. В его основе лежит соотношение одного квадратного метра площади дома и единицы мощности газового котла.
Соотношение такое – на 10 м² должно расходоваться 1 кВт тепловой энергии. Это с учетом, что высота потолка не превышает 2,8 м. К примеру, если общая обогреваемая площадь здания 100 м², то для его отопления необходимо установить газовый котел мощностью не менее 10 кВт.
Формула проста, но она не учитывает другие факторы, влияющие на теплопотери постройки. Для небольшого строения такой расчет приемлем.
Рассчитать точно мощность может только теплотехник, который учитывает все факторы.
Для этого ему понадобятся следующие величины:
Дополнительно прямо на объекте теплотехник может проводить исследования конструкции здания, используя инструменты и приборы: инфравизор, пирометр и прочие. С их помощью составляется карта утечки тепла, что позволяет внести корректировки, то есть дополнительно провести теплоизоляционные мероприятия.
Расчет проводится по помещениям. Определяются теплопотери каждой комнаты, а затем все суммируется. Это серьезный расчет, который самостоятельно, не имея представления о теплотехнике, провести невозможно.
Расчет мощности газового котла для типового дома
Здесь можно использовать первый вариант, то есть на 10 м² 1 кВт тепловой энергии. Но без корректировочных коэффициентов такой расчет будет не полным. Они приведены в таблице.
| Поправки | Значения |
| Запас мощности | 1,2 |
| Климатическая зона | 0,8-2,5 |
| Дополнительный расход теплоносителя в виде горячего водоснабжения | 1,3 |
Возвращаясь к предыдущему примеру с домом площадью 100 м². Без поправочных коэффициентов мощность газового котла должна быть 10 кВт. С коэффициентами:
Такого стандартного показателя не существует, поэтому выбирается больший ближайший. Это 17,5 кВт.
Варианты расчета
Кроме подсчета 1 кВт на 10 м², а также с помощью теплотехнического расчета, есть возможность рассчитать необходимую мощность газового котла с помощью онлайн калькулятора. Не самый точный вариант, но для небольших строений можно использовать.
Еще один фактор, который влияет на расчет мощности газового котла, – тип оборудования. То есть оно одноконтурное оно или двухконтурное.
Первый – это стандартная конструкция с одним теплообменником, который работает на отопительную систему. В состав второго добавлен еще один контур – на систему горячего водоснабжения. Когда открывается кран горячей воды, она поступает в него из отопительной сети. При этом горелка начинает работать на полную мощность, а отопление отключается с помощью трехходового клапана.
Для каждого типа газового котла производится свой расчет.
Для газового котла с одним контуром
Здесь используется все тот же вариант, как и в случае с типовым домом. Но если по проекту внутри здания были использованы нестандартные решения, приведенные в списке, то рассчитывать мощность газового котла надо будет только теплотехническим способом.
Здесь важна точность. Кроме выше обозначенных факторов необходимо учитывать и другие коэффициенты, например, рассеивание тепла. В учет идет и разница температур внутри зданий и на улице. Такой расчет сложный.
Для газового котла с двумя контурами
Здесь добавляется один коэффициент, который отвечает за расход горячей воды – 1,2-1,4. Чем больше потребителей в доме, тем большее значение у коэффициента. К примеру, больше всего потребления у ванны или душа. Меньше – у раковины.
Для моделей с бойлером
Здесь используется одноконтурный агрегат. Но к нему добавляется емкость, в которой аккумулируется горячая вода, используемая для бытовых нужд. Ее и называют бойлером. Такая схема ГВС намного эффективнее, чем двухконтурный вариант, потому что в баке хранится большой объем горячей воды. И ее расход не влияет на отопительную сеть.
Объем накопительного резервуара определяется из среднесуточного потребления горячей воды. На последний показатель влияет скорость расхода тех или иных сантехнических приборов.
| Вид сантехники | Скорость излива воды, л/мин |
| Ванна | 8-10 |
| Душевая кабина | 9-10 |
| Раковина | 4 |
| Кухонная мойка | 4 |
Общая мощность оборудования – это сумма мощностей бойлера и котла. Первый берется из паспорта, вторая рассчитывается с учетом поправочных коэффициентов.
Климат региона и поправочный коэффициент
Что касается климатической зоны, то вот некоторые показатели коэффициента.
| Климатическая зона | Поправочный коэффициент |
| Южные регионы | 0,8-0,9 |
| Северные регионы | 2,0 |
| Средняя полоса России | 1,2 |
| Московская область | 1,5 |
Понятие коэффициента рассеивания
Это постоянный показатель, который не изменяется, когда необходимо рассчитать уровень теплового обмена строительных конструкций. Но последние должны быть сооружены из одного стройматериала.
| Тип здания | Коэффициент рассеивания |
| Современные с утепленными конструкциями: стены, кровля, полы | 0,6-0,9 |
| Утеплены крыша и стены | 1,0-1,9 |
| Кирпичные здания без утепления | 2,0-2,9 |
| Бетонные здания без утепления | 3,0-4,0 |
При кажущейся простоте расчета, необходимо понимать, что многое зависит от конструкции здания. Она сложная или простая. Чем проще дом, тем менее сложен расчет мощности газового котла. Потому стоит обращаться за помощью к специалистам.
Как выбрать мощность газового котла: видео.
Может быть, кто-то расскажет о том, как выбирался газовый котел, в комментариях? Учитывалась ли при выборе его мощность? Сохраните статью в закладках, чтобы не потерять полезную информацию и формулы расчетов.
Евгений Афанасьев главный редактор
Автор публикации 26.12.2021
Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!
Как рассчитать необходимую мощность котла для отопления частного дома
От тепловой мощности котла зависит эффективность работы системы отопления. При недостаточной теплопроизводительности система отопления не сможет удерживать комфортную температуру. Если речь идет о газовом или жидкотопливном котле, важно не переусердствовать и с запасом мощности, из-за чего нарушится нормальная работа котла, увеличится расход топлива.
Что такое мощность котла и как ее узнать
Тепловая мощность котла – это максимальное количество тепловой энергии, передаваемой теплоносителю в процессе сгорания топлива (измеряется в киловаттах/час или просто кВт). Это означает, что котел мощностью 20 кВт при непрерывной работе на максимальной мощности за час выработает и передаст теплоносителю 20 кВт тепловой энергии.
Определить мощность котла можно несколькими способами:
Увеличить теплопроизводительность бытового котла без серьезных небезопасных изменений его конструкции невозможно, поэтому к выбору минимально необходимой мощности необходимо подходить ответственно. Если ее будет недостаточно, придется устанавливать дополнительный котлоагрегат или производить утепление стен, пола и потолка, замену окон и дверей в целях снижения теплопотерь.
Способы подбора минимально необходимой мощности котла
Чтобы поддерживать в каждом помещении комфортную температуру, теплопроизводительность системы отопления (соответственно и котла) должна обеспечивать теплопотери дома, которые также измеряются в кВт. То есть теплопроизводительнось котлоагрегата = суммарные тепловые потери дома через стены, пол, потолок, фундамент окна и двери + запас на случай более сильных морозов.
Наглядное изображение теплопотерь частоного дома.
Расчет мощности котла отопления по площади дома
Наиболее простой и распространенный способ. Исходя из практики, для среднестатистического частного дома в климатической зоне Подмосковья, с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков 2,7 м на каждые 10 м 2 необходим 1 кВт тепловой мощности (именно такое соотношение соответствует среднестатистическим теплопотерям). Также мы рекомендуем закладывать запас мощности в 15-25%.
Например, для вышеописанного дома площадью 100 кв. м. минимальная мощность котла = 100 м 2 : 10 * 1,2 (20% запаса) = 12 кВт.
Поэтому, если ваш случай кардинально отличается от среднестатистичекого вышеописанного дома, стоит рассчитать мощность котла более точным методом с учетом всех особенностей, он описан одним пунктом ниже.
Расчет по объему помещения
Еще один довольно простой способ, основанный на СНиП и обычно применяемый для квартир. За исходную величину берется не площадь, а кубатура отапливаемых помещений. Согласно методике, указанной в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», норма удельного расхода тепловой энергии:
Зная эти нормы, площадь квартиры и высоту потолков, можно использовать способ расчета мощности котла отопления по объему помещений.
Например, для квартиры панельного многоквартирного дома площадью 150 кв. м. и высотой потолков 2,7 м (без внешнего и внутреннего утепления стен), минимальная теплопроизводительность = 2,7*150*0,041 = 16,6 кВт.
Из принципа расчета, опять таки, ясно, что весь учет теплопотерь сводится к усредненным значениям и теплопроводности стен из различных материалов. Это значит, что использовать его рационально если внешние стены не утеплены, в квартире имеются не более 4 стандартных окна, радиаторы подключены наиболее эффективным способом, а соседние квартиры отапливаются.
Рассчитываем с учетом всех основных особенностей дома
Подробная формула основывается на площади помещений, однако учитывает все возможные тепловые потери, способ подключения радиаторов, который влияет на КПД системы отопления, а также климатические условия, в которых находится частный дом.
Точная формула для расчета:
Q = 1000 Вт/м 2 *S*k1*k2*k3…*k10,
k1 – к-во внешних стен в помещения (стен, граничащих с улицей):
k2 – ориентация помещения (солнечная или теневая сторона):
k3 – коэффициент теплоизоляции стен помещения:
k4 – подробный учет климатических условий локации (уличная температура воздуха в самую холодную неделю зимы):
k5 – коэффициент, учитывающий высоту потолка:
k6 – коэффициент, учитывающий теплопотери потолка (что находится над потолком):
k7 – учет теплопотерь окон (тип и к-во стеклопакетов):
k8 – учет суммарной площади остекления (суммарная площадь окон : площадь помещения):
k9 – учет способа подключения радиаторов:
k10 – учет расположения батареи и наличия экрана:
Для большего удобства ниже находится калькулятор, где можно рассчитать те же самые значения быстро выбрав соответствующие исходные данные.
Калькулятор для точного определения тепловой мощности
Запас производительности в зависимости от типа котла
Для стандартного одноконтурного котла, вне зависимости от вида используемого топлива, мы всегда рекомендуем закладывать запас мощности 15-25%, в зависимости от температуры в самую холодную декаду и утепленности дома. Однако в некоторых случаях требуется несколько больший запас:
Также часто используется схема с подключением бойлера косвенного нагрева (особенно в связке с твердотопливными котлами). В таком случае излишек мощности может превышать 40-50% (показатель рассчитывается по ситуации). Стоит понимать, что любом из случаев предусмотренный запас не «простаивает», а используется будь то в целях нагрева горячей воды, восполнения более высоких теплопотерь или нагрева буферной емкости.
Высокий белый бак справа от котла – накопительный бойлер косвенного нагрева, постоянно поддерживающий большой объем горячей воды.
Почему не стоит подбирать котел со слишком большим запасом мощности
С недостатком теплопроизводительности все предельно понятно: система отопления попросту не обеспечит желаемый уровень температуры даже при беспрерывной работе. Однако, как мы уже упоминали, серьезной проблемой может стать и переизбыток мощности, последствиями которого являются:
Когда чрезмерная теплопроизвоительность все же уместна
Единственной причиной выбрать версию котла гораздо большей мощности, чем нужно, как мы уже упоминали, является использование его в связке с буферной емкостью. Буферная емкость (также теплоаккумулятор) – это накопительный бак определенного объема наполненный теплоносителем, назначение которого – накапливать излишки тепловой мощности и в дальнейшем более рационально распределять их в целях отопления дома или обеспечения горячего водоснабжения (ГВС).
Например, теплоаккумулятор – отличное решение, если недостаточно производительности контура ГВС или при цикличности твердотопливного котла, когда топливо сгорая отдает максимум тепла, а после прогорания система быстро остывает. Также теплоаккумулятор часто используется в связке с электрокотлом, который нагревает емкость в период действия сниженного ночного тарифа на электроэнергию, а днем накопленное тепло распределяется по системе, еще долго поддерживая желаемую температуру без участия котла.