Расчет мощности газового котла

Расчет мощности газового котла

Типы расчета потребляемой мощности

При выборе котла отопления первое, с чем нужно определиться, это мощность отопительного котла. Существует три типа расчёта потребляемой мощности. Необходимо понимать, что нас интересует не мощность горелки, а полезная тепловая мощность, которую котёл способен отдать в систему. Обычно обе мощности указываются в документации, но и найти реальную тепловую мощность котла легко: мощность горелки умножаем на КПД котла. Забегая вперёд, отметим, что тут есть один нюанс: КПД указывается в зависимости от температуры жидкости в подающей и обратной линиях, это тоже стоит учитывать.

Расчёт мощности, в общем, мало выходит за пределы обычного школьного курса физики. Проблема в том, что в школе при решении задач все параметры заданы, а в реальных условиях их придётся определять самому. Для простых случаев годится первый или второй вариант подсчёта, а если речь идёт о доме большой площади, есть смысл обратиться к специалистам и рассчитать по третьему варианту. Ну или попробовать провести расчёт самостоятельно, однако в этом случае есть риск что-то недоучесть.

Примерный расчет мощности

Первый вариант. Прикидочно можно считать, что на 10 м2 отапливаемой площади должен приходиться 1 кВт тепловой мощности, при высоте потолков не более трёх метров и хорошем утеплении помещения. Мощность котла компания- изготовитель указывает всегда (напоминаем, нам нужна полезная мощность нагрева, а не мощность горелки), площадь знает пользователь - словом, тут проблем нет. Но, понятно, в таком расчёте не учитываются никакие дополнительные факторы, а их довольно много. Поэтому в любом случае правильнее пользоваться более углублёнными методиками расчёта.

Для чего нам нужна именно максимальная мощность котла? Очевидно, чтобы при работе на ней котёл обеспечивал заданный уровень обогрева. Следовательно, стоит учесть среднюю температуру самой холодной недели в году для данной местности и тепловые потери помещений в это время.

Расчет с использованием поправочных коэффициентов

Второй вариант расчёта позволяет также обойтись без особых вычислений. Полученное по первому варианту значение мощности (1 кВт на 10 м2) надо умножить на несколько поправочных коэффициентов. Кстати, глядя на них, мы сразу можем увидеть, что не столь важно, где территориально находится строение, куда важнее грамотно утеплить помещение. Первый коэффициент учитывает географическое положение - не широту, а именно "место на карте". Для южных районов страны он равен 0,6-0,9; в районе Москвы - 1,1-1,5. В Сибири и на Урале он составляет 1,2-1,8 и 1,3- 1,7 соответственно, для северных районов - 1,5-2,0. Второй коэффициент зависит от особенностей конструкции и степени теплоизоляции здания. Если теплоизоляция очень хорошая, его принимают равным 0,6-0,9, для дома со средней теплоизоляцией (к ним относится большинство строений) - 1,0-1,9. У "летних домиков" с минимальной теплоизоляцией поправочный коэффициент возрастает до 3,0-4,0.

Как видно, при таком приблизительном подсчёте многое уже зависит от правильного выбора коэффициента из имеющегося диапазона. При наличии некоторого опыта можно "угадать" довольно точно, но тут надо уже учитывать различные особенности здания.

Назад

Расчёт всех тепловых потерь отапливаемых помещений

Третий вариант - расчёт всех тепловых потерь отапливаемых помещений. Вообще говоря, для подсчёта потерь и мощности котла можно воспользоваться или "калькуляторами" из Интернета, или специальными программами, но все они основаны на соответствующих справочниках.

Для расчёта по этой методике нам снова нужна температура самой холодной недели и температура, которая будет признана комфортной внутри помещения. Далее проводят подсчёт тепловых потерь отдельно по всем элементам отапливаемых помещений: окнам, дверям, стенам, полу и потолку. Для этого надо знать их геометрические размеры (вернее, суммарную площадь), материал, тип теплоизоляции и количество её слоёв. Стены и перекрытия, граничащие с соседями, если такие есть и они сами отапливают жильё, не считают. Также необходимо учесть потери тепла за счёт вентиляции, но тут результат тоже может зависеть от выбранного типа котла. Об этом будет сказано ниже.

При любой методике подсчёта, возможно, потребуется ввести ещё один поправочный коэффициент. Дело в том, что давление газа в сетях неравномерно, и уменьшается как раз в период его высокого потребления, т.е. в самые холодные зимние дни. При сильном падении давления котёл вообще отключится. Поэтому нам надо будет знать ещё три цифры: первая из них (минимальное давление подачи газа) выясняется в энергоснабжающей организации. А на стадии подбора конкретного котла надо будет найти в технических параметрах номинальное давление газа, на которое он рассчитан, и минимальное давление, при котором будет работать. Первую и третью цифры, конечно, нужно сравнить, а поправочный коэффициент - квадратный корень из отношения минимального давления подачи к номинальному давлению.

Назад

Отопления и приготовления горячей воды

Чтобы закончить расчёт мощности, нужно уточнить, будет ли использоваться котёл только для отопления или для отопления и приготовления горячей воды. Для первого случая годится одноконтурный котёл, для второго - двухконтурный. Одноконтурный котёл тоже можно использовать для приготовления горячей воды, добавив в систему водонагреватель косвенного нагрева (бойлер), для двухконтурных бойлер в принципе не обязателен. Если температура воды в бойлере упадёт ниже допустимой, котёл переключится на нагрев воды в бойлере. Кстати, стоит помнить, что все котлы настроены на приоритет по горячей воде: в первую очередь греется она, только потом наступает очередь отопления. У настенных котлов обычно в рамках одной серии производители предлагают выбор между одно- и двухконтурными.

Требуемое количество горячей воды в сутки принимают равным в пределах от 50 до 200 литров на человека, в зависимости от потребности жильцов. Надо сказать, что во многих случаях этим расчётом пренебрегают: на подогрев воды нужно гораздо меньше энергии, чем на отопление, и время, затрачиваемое на него, незначительно. Иногда делают ещё проще: ставят одноконтурный котёл, от которого запитывается только отопление, а санитарную горячую воду получают с помощью отдельно установленных водонагревателей, электрических или газовых, проточных или накопительных, с бойлером.

Бойлер бывает необходим в нескольких случаях. Часто бойлер применяют совместно с мощными, сложными и дорогими напольными котлами - большинство из них одноконтурные. Есть и обратный вариант. Если отапливаемая площадь невелика, то небольшой котёл не сможет ударно нагреть сколько-нибудь приемлемое количество горячей воды. Считается, что тепловая мощность двухконтурного котла, способного греть воду в проточном режиме, должна составлять не менее 20, а лучше 24 кВт, что соответствует примерно 200 м2 площади помещений. Очень часто возникает ситуация, когда площадь помещения гораздо меньше (не более 100-150 м2, а требуется и отопление, и ГВС. Получается, что для отопления сгодился бы и небольшой котёл, но покупают-то модель мощнее, тем более, что в этом диапазоне мощностей разница между габаритами и ценой котлов совсем незначительна. Именно в этом случае логичнее взять небольшой котёл и ввести в систему дополнительный бойлер. Потери тепла в бойлере в принципе невелики, а в отопительный сезон они всё равно пойдут на обогрев помещения, в котором он стоит. Многие компании для экономии места предлагают модели котлов, совмещённых с бойлерами. Причём при объёме бойлера в 50-100 литров котёл может иметь настенное исполнение, больше - уже напольное.

Стоит также заметить, что двухконтурные котлы имеют две разновидности исполнения по типу теплообменника для приготовления горячей воды. Теплообменник может быть битермическим либо раздельным В битермическом теплообменники обоих контуров изготовлены в виде единого узла, трубки системы отопления и ГВС расположены коаксиально, одна внутри другой (внутренняя трубка относится к контуру ГВС). В раздельном вторичный теплообменник для приготовления горячей воды выполнен отдельно, и его нагрев производится от первичного. В битермических теплообменниках меньше деталей, но они предъявляют повышенные требования к качеству воды, иначе сечение трубок быстро зарастёт накипью и эффективность снизится. Раздельные теплообменники менее чувствительны к растворённым в воде солям, но требуют введения в систему дополнительных элементов (трёхходового крана и устройств управления им). Разумеется, модели с раздельным теплообменником обойдутся дороже. Однако они позволяют получить несколько большее количество горячей воды в единицу времени. Иногда за счёт этого можно сэкономить на установке бойлера.

Полученное значение мощности можно ещё немного увеличить - на 10-20%, "про запас". Больший запас мощности для котла не нужен по нескольким причинам. Во-первых, чем больше мощность, тем дороже обойдётся котёл. По сравнению с общей стоимостью системы удорожание невелико, тем не менее оно есть. Габариты котла тоже увеличиваются с ростом мощности, хотя и не всегда. "Соседи" в линейке могут иметь одинаковые размеры или отличаться совсем немного.

Далее, многие газовые котлы, особенно настенные, имеют возможность модулирования мощности - автоматического её изменения от некоего минимального значения до максимума. Этот минимум находится в среднем в пределах 25-35 % от максимального значения (у разных моделей по-разному). Прочие, в основном напольные, котлы оснащают одно- или двухступенчатой горелкой, которая выдаёт при работе одно или два фиксированных значения мощности нагрева. В любом случае, какая бы горелка ни была, мы неизбежно столкнёмся с процессом т. н. тактования: котёл время от времени будет включаться и выключаться. Для моделей с модулированием мощности нагрева такое тоже неизбежно (в те времена, когда теплопотери помещения будут ниже минимума выдаваемой котлом мощности). Ничего страшного в тактовании нет, разве что небольшой периодически появляющийся шум, но в идеале надо стараться его уменьшать. Особенно это касается как раз небольших настенных котлов, которые ставятся прямо в жилой зоне (например, на кухне). Уменьшить тактование можно и при правильной настройке котла.

Назад

Видео:Газовые котлы- разновидности,сравнение,функции,тесты,выбор

Назад