Подбор газового котла оптимальной мощности возможен только после проведения расчетов. В техдокументации на котельное оборудование указывается его тепловая мощность – ТМК. Данный параметр означает мощность, которую способен передать котел на внешние приборы (отопление, вентиляция, приготовление ГВС) с учетом его КПД. Но эта величина никоим образом не информирует пользователя, какую площадь можно обогреть при помощи конкретной модели котла.

Проблема в том, что любое здание, даже утепленное, отдает часть тепла наружному воздуху через такие конструкции, как стены, потолки, полы, окна и двери. Поэтому без теплового расчета здания трудно не ошибиться в правильном выборе котла.

В этой статье:

Какие параметры нужно учесть

Теплопотери частного дома

При выборе котельного оборудования для отопления дома необходимо учитывать:

• климатические условия региона (в формулу расчета входит значение средней температуры за самую холодную неделю в году);
• заданная температура воздуха внутри отапливаемых помещений;
• необходимость в организации горячего водоснабжения;
• потери тепла от принудительной вентиляции (если таковая имеется в доме);
• этажность здания;
• высота потолка;
• конструкция и материалы перекрытий;
• толщина наружных стен и материалы, из которых они были возведены;
• геометрические размеры наружных стен;
• конструкция пола (толщина слоев и материалы, из которых они сооружены);
• размеры, количество окон и дверей и их тип (толщина стекла, количество камер и пр.).

Тепловые потери дома

На величину теплопотерь строения оказывают большое влияние:

• тип чердака (утепленный, неутепленный);
• наличие или отсутствие подвального помещения.

Чтобы наглядно показать зависимость теплопотерь дома от материалов , используемых при его строительстве, предлагаем рассмотреть небольшую сравнительную таблицу.

В строительных нормах расписаны показатели теплопроводности по всем строительным материалам.

Нечто подобное наблюдается и в отношении окон .

Только они характеризуются не теплопроводностью, а наоборот – коэффициентом сопротивления теплоотдачи: чем выше цифра, тем меньше тепла выпустит из дома окно (по-другому этот показатель называется R-фактор).

Как рассчитать ТМК газового котла

В первую очередь — тепловой расчет самого здания

Тепловую мощность отопительного котла можно посчитать двумя способами:

1. полным;
2. упрощенным.

Первый способ предполагает проведение расчетов с учетом теплотехнических свойств всех строительных материалов , задействованных в строительстве дома и его отделке. Из данных, указанных в вышеприведенных таблицах, видно, насколько важно выполнить полный расчет.

Но работа эта непростая, при отсутствии определенного опыта, с ней справиться сложно.

Обычно этим занимаются проектировщики в проектных организациях. Хотя при большом желании можно вооружиться СНиПами и попробовать всё сделать самостоятельно.

Коэффициент теплопроводности строительных материалов

Коэффициенты теплопроводности распространенных стройматериалов

Для определения количества теплопотерь через ограждающие конструкции, надо рассчитать коэффициент теплопроводности стройматериалов, из которых они состоят.

Исходными данными для расчета являются:

• а(вн) – коэффициент, определяющий интенсивность теплопередачи от воздуха в помещении потолку и стенам. Это постоянная величина, равная 8,7.
• а(нр) – еще один постоянный коэффициент, равный 23. Он характеризует интенсивность отдачи тепла от стен и потолка наружному воздуху.
• К – теплопроводность стройматериалов, из которых состоят потолок и стены. Данные берутся из строительных норм. Для некоторых материалов теплопроводность приведена в таблице стройматериалов (см. выше).
• Д – толщина слоев строительных материалов.

После сбора всех исходных данных можно приступать к расчету коэффициента теплопередачи по формуле:

Кт = 1/

Кт рассчитывается для потолка и стен по отдельности.

Принцип расчета Кт пола тот же, но здесь есть некоторые нюансы: правильный подход требует деления площади пола на 4 зоны, располагаемые от наружных стен к центру. Для упрощения расчетов можно теплопотери через конструкцию пола без подогрева принять равными 10%.

Расчет теплопотерь через окна и двери

Исходными данными для этой части расчета являются:

• Кст – коэффициент теплопередачи стеклопакета или стекла (указывается производителем).
• F ст. – площадь застекленной поверхности окна.
• Кр – коэффициент теплопередачи оконной рамы (указывается производителем).
• F р – площадь оконной рамы.
• Р – периметр застекленной поверхности окна.

Коэффициент теплопередачи окон (Ко) рассчитывается по формуле:

Кст. х F ст. + Кр х F р + Р/F, где F – площадь окон.

По этой же формуле рассчитывается коэффициент теплопередачи дверей .

При этом вместо значений стекла и рам подставляются значения материалов, из которых изготовлены двери.

Для упрощения расчетов можно пользоваться следующими данными:

Такой способ дает лишь приблизительный результат. В нем не учтено количество окон, конфигурацию дома и его местоположение. Но для предварительной оценки теплопотерь он вполне годится.

Упрощенный метод

Мощность отопительного котла определяется как сумма мощностей, необходимых для обогрева каждого отапливаемого помещения. То есть расчеты, описанные в предыдущих разделах, проводятся для каждой комнаты в отдельности.

При этом проектировщики обязаны учесть и количество светильников, людей, находящихся в помещении, и даже работу бытовой техники.

К счастью, в большинстве случаев можно обойтись без столь сложных и дорогостоящих теплотехнических расчетов. Жилые дома обычно строятся с учетом климатических условий конкретного региона, поэтому можно подобрать необходимую величину ТМК по упрощенной схеме.

За основу такого расчета принято допущение, что удельная мощность всего дома равняется сумме удельных мощностей каждого помещения. В этом случае при выполнении расчетов оперируют экспериментальными значениями удельной мощности дома в зависимости от региона.

Мощность котла на 10 кв. м рассчитывается по формуле :

• W = S х W уд/10, где
• W – расчетная мощность котла
• S — сумма площадей помещений
• Wуд – удельная мощность дома (см. таблицу выше)

Пример

Типовой план дома на 300 кв.м (для примера)

Для примера рассчитаем мощность газового котла для дома, расположенного в Московской области. Общая площадь постройки составляет 300 кв. м.

Примем величину удельной мощности (согласно четвертой таблице), равную 1.5.

• W = 300 х 1,5/10 = 45 кВт

Для высоких потолков

Если высота потолков отличается от стандартных значений, в этом случае мощность котла отопления рассчитывается по формуле:

• Мк = ТхКз , где
  • Мк – мощность котла
  • Т – предполагаемые теплопотери
  • Кз – коэффициент запаса

Тепловые потери Т рассчитываются по формуле:

• Т = VхРхКр/860 , где
  • V – объем помещения (в м куб.)
  • Р – разность наружной и внутренней температур
  • Кр – коэффициент рассеивания

Для зданий, сложенных из кирпича, Кр составляет 2 – 2,9, для слабо утепленных построек – 3-4.

И последнее: если вы предполагаете, что котел будет обеспечивать дом и горячей водой, увеличьте расчетную мощность на 25%.

Основа любого отопления — котел. От того, насколько верно подобраны его параметры зависит будет ли тепло в доме. А чтобы параметры были верными необходимо расчет мощности котла. Это не самые сложные вычисления — на уровне третьего класса, нужен будет только калькулятор и некоторые данные по вашем владениям. Со всем справитесь сами, своими руками.

Общие моменты

Чтобы в доме было тепло, система отопления должна восполнять все имеющиеся потери тепла в полном объеме. Тепло уходит через стены, окна, пол, крышу. То есть, при расчете мощности котла, необходимо учитывать степень утепления всех этих частей квартиры или дома. При серьезном подходе у специалистов заказывают расчет теплопотерь здания, а по результатам уже подбирают котел и все остальные параметры системы отопления. Задача эта не сказать что очень сложная, но требуется учесть из чего сделаны стены, пол, потолок, их толщину и степень утепления. Также учитывают какие стоят окна и двери, есть ли система приточной вентиляции и какова ее производительность. В общем, длительный процесс.

Есть второй способ определить теплопотери. Можно по факту определить количество тепла, которое теряет дом/помещение при помощи тепловизора. Это небольшой прибор, который на экране отображает фактическую картину теплопотерь. Заодно можно увидеть где отток тепла больше и принять меры по устранению утечек.

Определение фактических теплопотерь — более легкий способ

Теперь о том, стоит ли брать котел с запасом по мощности. Вообще, постоянная работа оборудования на грани возможностей негативно сказывается на сроке его службы. Потому желательно иметь запас по производительности. Небольшой, порядка 15-20% от расчетной величины. Его вполне достаточно для того, чтобы оборудование работало не на пределе своих возможностей.

Слишком большой запас невыгоден экономически: чем мощнее оборудование, тем дороже оно стоит. Причем разница в цене солидная. Так что, если вы не рассматриваете возможность увеличения отапливаемой площади, котел с большим запасом мощности брать не стоит.

Расчет мощности котла по площади

Это самый простой способ подобрать котел отопления по мощности. При анализе многих готовых расчетов была выведена средняя цифра: на отопление 10 квадратных метров площади требуется 1 кВт тепла. Эта закономерность справедлива для помещений с высотой потолка в 2,5-2,7 м и средним утеплением. Если ваш дом или квартира подходят под эти параметры, зная площадь вашего дома, вы легко определяете приблизительную производительность котла.

Чтобы было понятнее, приведем пример расчета мощности котла отопления по площади. Имеется одноэтажный дом 12*14 м. Находим его площадь. Для этого умножаем его длину и ширину: 12 м * 14 м = 168 кв.м. По методике, делим площадь на 10 и получаем требуемое количество киловатт: 168 / 10 = 16,8 кВт. Для удобства использования цифру можно округлить: требуемая мощность котла отопления 17 кВт.

Учет высоты потолков

Но в частных домах потолки могут быть выше. Если разница составляет всего 10-15 см, ее можно не учитывать, но если высота потолков более чем 2,9 м, придется делать перерасчет. Для этого находит поправочный коэффициент (поделив фактическую высоту на стандартную 2,6 м) и на него умножают найденную цифру.

Пример поправки на высоту потолков . В здании высота потолков — 3,2 метра. Требуется пересчитать мощность котла отопления для данных условий (параметры дома те же, что в первом примере):

Как видите, разница вполне приличная. Если ее не учесть, нет гарантии, что в доме будет тепло даже при средних зимних температурах, а уж о сильных морозах и говорить не приходится.

Учет региона проживания

Что еще стоит учесть, так это местоположение. Ведь понятно, что на юге требуется намного меньше тепла, чем в Средней Полосе, а для тех, кто живет на севере «подмосковной» мощности явно будет недостаточною. Для учета региона проживания тоже есть коэффициенты. Даны они с некоторым диапазоном, так как в рамках одной зоны климат все-таки сильно меняется. Если дом находится ближе к южной границе, применяют меньший коэффициент, ближе к северной — больший. Стоит учитывать также и наличие/отсутствие сильных ветров и выбирать коэффициент с их учетом.

Пример корректировки по зонам. Пусть дом, для которого делаем расчет мощности котла, находится на севере Подмосковья. Тогда найденная цифра 21 кВт умножается на 1,5. Итого получаем: 21 кВт * 1,5 = 31,5 кВт.

Как видите, если сравнивать с первоначальной цифрой, полученной при расчете по площади (17 кВт), полученная в результате использования всего двух коэффициентов, значительно отличается. Почти в два раза. Так что эти параметры необходимо учитывать.

Мощность двухконтурного котла

Выше шла речь о расчете мощности котла, который работает только на отопление. Если вы планируете еще и воду греть, необходимо производительность еще увеличить. В расчет мощности котла с возможностью подогрева воды для бытовых нужд закладывают 20-25% запаса (умножить надо на 1,2-1,25).

Чтобы не пришлось покупать очень мощный котел, надо дом максимально

Пример: корректируем под возможность ГВС. Найденную цифру 31,5 кВт умножаем на 1,2 и получаем 37,8 кВт. Разница солидная. Обратите внимание, что запас на подогрев воды берется уже после учета в расчетах местоположения — температура воды от местоположения тоже зависит.

Особенности расчета производительности котла для квартир

Расчет мощности котла для отопления квартир высчитывается по той же норме: на 10 квадратных метров 1 кВт тепла. Но коррекция идет по другим параметрам. Первое, что требует учета — наличие или отсутствие неотапливаемого помещения сверху и снизу.

• если внизу/вверху находится другая отапливаемая квартира, применяется коэффициент 0,7;
• если внизу/верху неотапливаемое помещение, никаких изменений не вносим;
• отапливаемый подвал/чердак — коэффициент 0,9.

Стоит также при расчетах учесть количество стен, выходящих на улицу. В угловых квартирах требуется большее количество тепла:

• при наличии одной внешней стены — 1,1;
• две стены выходят на улицу — 1,2;
• три наружные — 1,3.

Это основные зоны, через которые уходит тепло. Их учитывать обязательно. Можно еще принять во вминание качество окон. Если это стеклопакеты, корректировки можно не вносить. Если стоят старые деревянные окна, найденную цифру надо умножить на 1,2.

Также можно учесть такой фактор, как месторасположение квартиры. Точно также требуется увеличивать мощность, если хотите покупать двухконтурный котел (для подогрева горячей воды).

Расчет по объему

В случае с определением мощности котла отопления для квартиры можно использовать другую методику, которая основывается на нормах СНиПа. В них прописаны нормы на отопление зданий:

• на обогрев одного кубометра в панельном доме требуется 41 Вт тепла;
• на возмещение теплопотерь в кирпичном — 34 Вт.

Чтобы использовать этот способ, надо знать общий объем помещений. В принципе, этот подход более правильный, так как он сразу учитывает высоту потолков. Тут может возникнуть небольшая сложность: обычно мы знаем площадь свой квартиры. Объем придется высчитывать. Для этого общую отапливаемую площадь умножаем на высоту потолков. Получаем искомый объем.

Пример расчета мощности котла для отопления квартиры. Пусть квартира находится на третьем этаже пятиэтажного кирпичного дома. Ее общая площадь 87 кв. м, высота потолков 2,8 м.

1. Находим объем. 87 * 2,7 = 234,9 куб. м.
2. Округляем — 235 куб. м.
3. Считаем требуемую мощность: 235 куб. м * 34 Вт = 7990 Вт или 7,99 кВт.
4. Округляем, получаем 8 кВт.
5. Так как вверху и внизу находятся отапливаемые квартиры, применяем коэффициент 0,7. 8 кВт * 0,7 = 5,6 кВт.
6. Округляем: 6 кВт.
7. Котел будет греть и воду для бытовых нужд. На это дадим запас в 25%. 6 кВт * 1,25 = 7,5 кВт.
8. Окна в квартире не меняли, стоят старые, деревянные. Потому применяем повышающий коэффициент 1,2: 7,5 кВт * 1,2 = 9 кВт.
9. Две стены в квартире наружные, потому еще раз умножаем найденную цифру на 1,2: 9 кВт * 1,2 = 10,8 кВт.
10. Округляем: 11 кВт.

В общем, вот вам эта методика. В принципе, ее можно использовать и для расчета мощности котла для кирпичного дома. Для других типов стройматериалов нормы не прописаны, а панельный частный дом — большая редкость.

По сравнению с нагревательными электрическими приборами, собственная отопительная система является более выгодной как в плане экономии средств , так и в максимальном удобстве при обогреве помещений.

Эффективность и рентабельность отопительной системы в доме зависит от правильных подсчетов, соблюдения точных правил и инструкций.

Расчет отопления по площади дома – процесс трудоемкий и сложный. Не стоит сильно экономить на материалах. Качественное оборудование и его установка затрагивает финансовый бюджет, но затем хорошо и комфортно обслуживает дом.

При оснащении дома отопительной системой, строительные работы и установка отопления должны идти строго по проекту и с учетом всех правил техники безопасности по использованию.

Следует учесть следующие моменты:

• строительный материал дома,
• метраж оконных проемов;
• климатические особенности местности, где расположен дом;
• расположение оконных рам по компасу;
• каково устройство системы «теплый пол».

При соблюдении всехх вышеизложенных правил и вычисления по проведению отопления, необходимы некоторые знания в области инженерии. Но существует и упрощенная система – расчет отопления по площади, который можно сделать самостоятельно, опять-таки, придерживаясь правил и соблюдения всех норм.

Выбор котла требует индивидуального подхода

Если в доме есть газ, то самый лучший вариант – это газовый котел . При отсутствии централизованного газопровода выбираем электрический котел, генератор тепла на твердом или жидком виде топлива. С учетом региональных особенностей, доступа к поставке материалов, можно установить комбинированный котел. Комбинированный генератор тепла позволит всегда поддерживать комфортную температуру, в любых аварийных и форс-мажорных ситуациях. Здесь нужно отталкиваться от несложного типа эксплуатации, коэффициента теплоотдачи.

После определения вида котла, необходим расчет отопления по площади помещения. Формула проста, но в ней учитывается температура холодного периода, коэффициент потери тепла при больших окнах и их расположении, толщина стен и высота потолков.

Каждый котел владеет определенной мощностью. При ошибочном выборе в помещении будет или холодно, или чрезмерно жарко. Таким образом, если удельная мощность котла на 10 м. куб. с учетом площади отапливаемого помещения 100 кв.м., можно выбрать самый оптимальный генератор тепла.

Из формулы, которой пользуются инженеры, – Wкот = (SxWуд)/10, кВт . – следует, что котел мощностью в 10 Квт отапливает помещение в 100 кв.м .

Необходимое количество секций радиатора отопления.

Чтобы было более наглядно, решим задачу на примере конкретных цифр. Если допустить, что площадь помещения 14 кв.м . и высота потолков 3 метра , объем определяем умножением.

14 х 3 = 42 куб.м .

В средней полосе России, Украины, Белоруссии тепловая мощность на метр кубический соответствует 41 Вт . Определяем: 41х 42= 1722 Вт. Выяснили, что для комнаты в 14 кв.м. нужен радиатор мощностью 1700 Вт . Каждая отдельная секция (ребро) обладает мощностью в 150 Вт. Разделяя полученные результаты, получаем количество секций, необходимых для приобретения. Расчет отопления по площади не везде одинаков. Для помещений более 100 кв.м. требуется установка циркуляционного насоса , служащего «принудителем» движения теплоносителя по трубам. Его установка происходит в обратном направлении от устройств отопления к генератору тепла. Циркуляционный насос повышает срок работы отопительной системы, уменьшая контакт горячих теплоносителей с приборами.

При установке системы отопления «теплый пол » коэффициент обогрева дома растет в разы. Подключить систему напольного отопления можно уже к имеющимся видам отопления. От радиаторов отопления выводится труба и подводится разводка отопления пола. Это самый удобный и выгодный вариант, с учетом экономии средств и времени.

Один из первых параметров, на который обращают внимание, при подборе отопительного оборудования, это производительность. Расчет мощности газового котла отопления, выполняют несколькими способами. От точных подсчетов, зависит комфорт во время эксплуатации.

Как подобрать мощность котла на газе

Европейские производители, нередко рассчитывают производительность котельного оборудования от объема помещения. Поэтому, в технической документации, указывается возможность обогрева в м³. Этот фактор учитывают при выборе агрегата, изготовленного в странах ЕС.

Большинство консультантов, продающих отопительное оборудование, самостоятельно подсчитывают необходимую производительность при помощи формулы 1 кВт=10 м². Дополнительные подсчеты, осуществляют по количеству теплоносителя в отопительной системе.

Расчет одноконтурного котла отопления

• Для 60 м² – удовлетворить потребность в тепле сможет агрегат на 6 кВт + 20% = 7,5 киловатт . Если нет модели с подходящим типоразмером производительности, предпочтение отдают отопительному оборудованию с большим значением мощности.
• Подобным образом выполняют подсчеты для 100 м² – необходимая мощность котельного оборудования, 12 кВт.
• Для отопления 150 м² нужен газовый котел, мощностью 15 кВт + 20% (3 киловатта) = 18 кВт . Соответственно, для 200 м², требуется котел на 22 кВт.

Как рассчитать мощность двухконтурного котла

Мощность двухконтурного газового котла для отопления и нагрева горячей воды для 250 м², составит 25 кВт + 40% (10 киловатт) = 35 кВт . Вычисления подходят для двухконтурного оборудования. Для подсчета производительности одноконтурного агрегата, подключенного к бойлеру косвенного нагрева, используют другую формулу.

Расчет мощности бойлера косвенного нагрева и одноконтурного котла

• Определить какой объем бойлера будет достаточным, чтобы обеспечить потребности жильцов дома.
• В технической документации к накопительной емкости, указана необходимая производительность котельного оборудования, чтобы поддерживать нагрев горячей воды, без учета необходимого тепла на отопление. Бойлер на 200 литров, в среднем потребует около 30 кВт.
• Высчитывается производительность котельного оборудования, требуемая для отопления дома.

Полученные цифры складываются. От результата отнимается сумма, равная 20%. Это необходимо сделать по той причине, что, нагрев не будет одновременно работать на отопление и ГВС. Расчет тепловой мощности одноконтурного отопительного котла, с учетом внешнего нагревателя воды для горячего водоснабжения, делается с учетом этой особенности.

Какой запас мощности должен быть у газового котла

• Для одноконтурных моделей, запас составляет около 20%.
• Для двухконтурных агрегатов, 20%+20%.
• Котлы с подключением к бойлеру косвенного нагрева – в конфигурации накопительной емкости, указан необходимый дополнительный запас производительности.

Расчет потребности газа, исходя из мощности котла

На практике, это означает, что 1 м³ газа, равен 10 кВт тепловой энергии, при условии 100% теплоотдачи. Соответственно, при КПД 92%, затраты топлива составят 1,12 м³, а при 108% не более 0,92 м³.

Методика расчета объема потребленного газа учитывает производительность агрегата. Так, 10 кВт прибор отопления, в течение часа, спалит 1,12 м³ топлива, 40 кВт агрегат, 4,48 м³. Данную зависимость потребления газа от мощности котельного оборудования, учитывают при сложных теплотехнических расчетах.

Соотношение также заложено в онлайн затраты на отопление. Производители нередко указывают средний расход газа для каждой выпускаемой модели.

Чтобы полностью подсчитать приблизительные материальные затраты на отопление, потребуется рассчитать потребление электроэнергии в энергозависимых котлах отопления. На данный момент, котельное оборудование, работающее на магистральном газе, являются наиболее экономичным способом обогрева.

Для отапливаемых зданий большой площади, вычисления осуществляют исключительно после проведения аудита на предмет теплопотерь здания. В остальных случаях, при вычислениях пользуются специальными формулами или онлайн сервисами.