Как да изчислим мощността на газов отоплителен котел: формули и примери за изчисления

Как да изберем мощността на газовите котли

Повечето консултанти, които продават отоплителни уреди, сами изчисляват необходимата мощност по формулата 1 kW=10 m². Това се допълва от количеството на топлоносителя в отоплителната система.

Изчисляване на единичния отоплителен котел

• За 60 m² - уредът може да задоволи топлинните нужди с 6 kW + 20% = 7,5 киловата
  . Ако няма подходящ модел с подходящ размер на мощността, за предпочитане е отоплителен уред с по-висока мощност.
• Подобно изчисление се прави за 100 m² - необходимата мощност на котела е 12 kW.
• За отопление на 150 m² се използва газов котел с мощност 15 kW + 20% (3 kW) = 18 kW
  . За подова площ от 200 m² е необходим котел с мощност 22 kW.

Как да изчислим мощността на два котела

10 m² = 1 kW + 20% (предпазен марж) + 20% (за отопление на вода)

Мощността на двуконтурен газов котел за отопление и подгряване на топла вода за площ от 250 m² е 25 kW + 40% (10 kW) = 35 kW
. Изчислението е подходящо за оборудване с две вериги. За изчисляване на мощността на едноконтурно устройство, свързано към котел за индиректно отопление, се използва различна формула.

Изчисляване на мощността на котел за индиректно отопление и единичен котел

• Определете каква част от капацитета на котела ще бъде достатъчна, за да покрие нуждите на обитателите на къщата.
• В техническата документация за резервоара за съхранение е посочена необходимата мощност на котелното оборудване за поддържане на топла вода, без да се отчита необходимата топлина за отопление. Средно за 200-литров котел са необходими около 30 kW.
• Изчислява се мощността на котела, необходима за отопление на къщата.

Цифрите се сумират. От резултата се приспада сума, равна на 20 %. Това трябва да се направи поради причината, че отоплението няма да работи едновременно за отопление и БГВ. Изчисляването на отоплителната мощност на едноконтурния отоплителен котел, като се вземе предвид външният бойлер за топла вода, се прави с оглед на тази особеност.

Какъв резерв на мощност трябва да се използва от газовия котел

• За моделите с една верига маржът е около 20%.
• За двуконтурни устройства - 20%+20%.
• Котли с връзка към котел за индиректно отопление - в конфигурацията на резервоара за съхранение е посочен необходимият допълнителен капацитет.

Изчисляване на нуждите от газ на базата на мощността на котела

На практика това означава, че 1 m³ газ се равнява на 10 kW топлинна енергия, ако приемем, че топлинната мощност е 100%. Съответно при ефективност от 92% разходът на гориво ще бъде 1,12 m³, а при 108% - не повече от 0,92 m³.

Методът за изчисляване на количеството консумиран газ отчита капацитета на уреда. Така например за един час отоплително устройство с мощност 10 kW изгаря 1,12 m³ гориво, а устройство с мощност 40 kW - 4,48 m³. Тази зависимост на потреблението на газ от мощността на котела се взема предвид при сложните термотехнически изчисления.

Съотношението е включено и в онлайн разходите за отопление. Производителите често посочват средния разход на газ за всеки произведен модел.

За да се изчислят напълно приблизителните материални разходи за отопление, ще бъде необходимо да се изчисли потреблението на енергия от енергийно зависимите отоплителни котли. Понастоящем най-икономичният начин за отопление е използването на газови котли.

За големи отопляеми сгради изчислението се извършва само след одит на топлинните загуби на сградата. В други случаи се предоставят специални формули или онлайн услуги.

Газовият котел е универсален топлообменникТой осигурява битова гореща вода и отопление на помещенията.

Котелът изглежда така подобно на малък хладилник.

При инсталирането на отоплителния котел е необходимо да се изчисли правилно неговата мощност.

Понятието за коефициент на разсейване

Коефициентът на разсейване е един от най-важните показатели за топлопреминаването между жилищното помещение и околната среда. В зависимост от това колко добре е изолирана къщата, има стойности, които се използват в най-точната формула за изчисление:

• 3,0 - 4,0 е коефициентът на разсейване за конструкции без никаква топлоизолация. Най-често срещаните примери в такива случаи са временни сгради от гофрирано желязо или дърво.
• Коефициент от 2,9 до 2,0 е типичен за сгради с ниска топлоизолация. Това са къщи с тънки стени (например от една тухла) без изолация, с обикновени дървени рамки и прости покриви.
• Средно ниво на топлоизолация и коефициент от 1,9 до 1,0 се дава на къщи с двойни пластмасови прозорци, изолирани външни стени или двойна зидария, както и с изолиран покрив или таван.
• Най-ниският коефициент на разсейване от 0,6 до 0,9 е характерен за къщите, построени със съвременни материали и технологии. Тези къщи имат изолирани стени, покриви и подове, добри прозорци и добре проектирана вентилационна система.

Таблица за изчисляване на разходите за отопление в частна къща

Формулата, в която се използва коефициентът на разсейване, е една от най-точните и позволява да се изчислят топлинните загуби на дадена сграда. Изглежда по следния начин:

Във формулата Qt е нивото на топлинните загуби, V е обемът на помещението (произведението от дължината, ширината и височината), Pt е температурната разлика (за да се изчисли, е необходимо от желаната температура в помещението да се извади минималната температура на въздуха, която може да бъде на тази географска ширина), k е коефициентът на разсейване.

Нека да добавим тези числа към нашата формула и да се опитаме да намерим топлинните загуби на къща с обем 300 m³ (10 m * 10 m * 3 m) със средна топлоизолация при желана температура на въздуха от +20°C и минимална зимна температура от -20°C.

С тази цифра можем да определим каква мощност на котела е необходима за такава къща. За тази цел умножете топлинните загуби по коефициента на запас, който обикновено е между 1,15 и 1,2 (същите 15-20%). Получаваме, че:

Като закръглим това число надолу, получаваме търсеното число. За да се отоплява къща при посочените от нас условия, ще е необходим котел с мощност 38 kW.

Тази формула ще позволи да се определи много точно мощността на газовия котел, необходим за тази или онази къща. Днес има и много различни калкулатори и програми, които позволяват да се вземат предвид данните за всяка отделна сграда.

Котелът трябва да се монтира с газов котел: Какво трябва да знам и какво е полезно да знам за процедурата по свързване? Как правилно и правилно да се изчислят радиаторите за една къща Водоснабдяване на частна къща: препоръки за създаване на

Какви са топлинните загуби на помещението

Всяка стая има определени топлинни загуби. Топлината излиза от стените, прозорците, подовете, вратите и таваните, така че задачата на газовия котел е да компенсира количеството топлина, което излиза, и да осигури определена температура в помещението. За тази цел е необходима определена топлинна мощност.

Опитът показва, че най-голямото количество топлина изтича през стените (до 70%). До 30% от топлинната енергия може да изтече през покрива и прозорците, а до 40% - през вентилационната система. Най-малките топлинни загуби са при вратите (до 6%) и подовете (до 15%).

Следните фактори могат да повлияят на топлинните загуби на една къща

Местоположение на къщата. Всеки град има свои собствени климатични особености. При изчисленията на топлинните загуби трябва да се вземат предвид критичната отрицателна температурна характеристика на региона, както и средната температура и продължителността на отоплителния сезон (за точни изчисления с помощта на софтуера).
Положението на стените спрямо страните на света. Известно е, че розата на вятъра е разположена в северната част, така че топлинните загуби на стената, разположена в тази зона, ще бъдат най-големи. През зимата от западната, северната и източната страна духа силен студен вятър, така че топлинните загуби от тези стени са по-големи.
Площ на отопляемото пространство. Количеството топлина, което изтича, зависи от размера на помещението, площта на стените, таваните, прозорците и вратите.
Топлотехника на строителни конструкции. Всеки материал има собствен коефициент на термично съпротивление и коефициент на топлопреминаване - способността да пренася определено количество топлина през себе си. За да ги откриете, трябва да използвате таблични данни и да приложите определени формули. Информация за състава на стените, таваните, подовете и техните дебелини можете да намерите в плана на етажа.
Отвори за прозорци и врати. Размер, модификация на вратите и остъкляването. Колкото по-големи са отворите за прозорци и врати, толкова по-големи са топлинните загуби

При изчисленията е важно да се вземат предвид характеристиките на монтираните врати и стъклопакети.
Съобразяване с вентилацията. Вентилацията винаги е налице в къщата, независимо от наличието на изкуствена вентилация

Отворените прозорци позволяват проветряване, отварянето и затварянето на врати, както и преминаването на хора между стаите, позволяват на топлия въздух да излезе и да циркулира в помещението.

Знаейки горните параметри, можете не само да изчислите топлинните загуби на къщата и да определите капацитета на котела, но и да идентифицирате областите, които се нуждаят от допълнителна изолация.

3 Коригиране на изчисленията - допълнителни съображения

На практика не е много често срещано да се намери къща със средни стойности, поради което при изчисленията на системата се вземат предвид допълнителни параметри. Вече беше споменат един определящ фактор - климатичната зона, регионът, в който ще се използва котелът. Ето стойностите за W_фактор за всички области:

• Средният пояс служи за еталон, специфичната мощност е 1-1,1;
• Москва и околностите на Москва - умножете резултата по 1,2-1,5;
• за южните райони - от 0,7 до 0,9;
• за северните райони той достига 1,5-2,0.

Във всяка зона се наблюдава известно разсейване на стойностите. Процедурата е проста - колкото по-южен е районът в климатичната зона, толкова по-нисък е коефициентът; колкото по-северен, толкова по-висок е той.

Ето един пример за регионално адаптиране. Да предположим, че къщата, която изчислихме по-рано, се намира в Сибир със студове до 35 градуса. Вземаме W_уд равен на 1,8. След това умножете 12 по 1,8 и ще получите 21,6. Закръглено, това прави 22 киловата. Разликата от първоначалния резултат е почти двойна, а е взета предвид само една корекция. Затова е необходимо да се коригират изчисленията.

В допълнение към климатичните условия в регионите, за да се направи точно изчисление, се вземат предвид и други корекции: височината на тавана и топлинните загуби на сградата. Средната височина на тавана е 2,6 метра. Ако височината се различава значително, се изчислява коефициент - действителната височина се разделя на средната височина. Нека приемем, че височината на тавана в примера по-горе е 3,2 метра. Обмислете: 3,2/2,6=1,23, закръглено нагоре до 1,3. Така че, за да отоплява къща с площ 120 m2 и таван 3,2 m в Сибир, котелът се нуждае от 22 kW × 1,3 = 28,6, т.е. 29 киловата.

Много е важно да се вземат предвид и топлинните загуби на сградата, за да се направят правилните изчисления. Топлината се губи във всяка къща, независимо от нейната конструкция и вида на горивото. Слабо изолираните стени могат да поемат 35% от топлия въздух, а прозорците - 10% или повече

Неизолираният под ще отнеме 15%, а покривът - 25%. Дори един от тези фактори, ако е налице, трябва да бъде взет под внимание. Използва се специална стойност, с която се умножава получената мощност. Той има следните стойности:

35% от топлия въздух може да изтече през лошо изолирани стени, а 10% или повече - през прозорци. Неизолираният под ще отнеме 15%, а покривът - 25%. Дори един от тези фактори, ако е налице, трябва да бъде взет под внимание. Използва се специална стойност, с която се умножава получената мощност. Той има следните стойности:

• за къща от тухли, дървен материал или пенобетон, която е на повече от 15 години и е добре изолирана, K=1;
• за други къщи с неизолирани стени - K=1,5;
• при къщи без изолация на покрива и с неизолирани стени - K=1,8
• за модерна изолирана къща K=0,6.

Нека се върнем към нашия пример за изчисления - къща в Сибир, която според нашите изчисления ще се нуждае от отоплително устройство с мощност 29 киловата. Да приемем, че това е модерна къща с изолация, тогава K= 0,6. Изчислете: 29×0,6=17,4. Добавяме 15-20%, за да имаме резерв в случай на екстремно студено време.

Затова изчислихме необходимата мощност на генератора на топлина, като използвахме следния алгоритъм:

1. 1. Намерете общата площ на помещението, което ще се отоплява, и я разделете на 10. Специфичната мощност се пренебрегва, необходима ни е средна стойност на входните данни.
2. 2. Вземете предвид климатичната зона, в която се намира къщата. Умножете получения по-рано резултат по регионалния коефициент.
3. Ако височината на тавана се различава от 2,6 метра, вземете това предвид. Намерете коефициента, като разделите действителната височина на стандартната височина. Мощността на котела в зависимост от климатичната зона се умножава по това число.
4. 4. Направете корекция за топлинните загуби. Умножете предишния резултат по коефициента на топлинните загуби.

Разположение на отоплителните котли в къщата

По-горе разгледахме само котли, които се използват изключително за отопление. Ако уредът се използва за подгряване на гореща вода, изчислената мощност трябва да се увеличи с 25 %.

Моля, обърнете внимание, че резервът за отопление се изчислява след корекция за климатичните условия. Резултатът, получен след всички изчисления, е достатъчно точен и може да се използва за избор на всеки котел: газов, маслен, на твърдо гориво, електрически.

Изчисляване на мощността на котела в зависимост от площта

В повечето случаи се използва приблизително изчисление на топлинната мощност на котела по площ, напр. за частна къща:

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

Такива изчисления могат да бъдат подходящи за не много голяма сграда с изолиран тавански етаж, ниски тавани, добра топлоизолация и прозорци с двоен стъклопакет, но не повече от това.

Старите изчисления не са най-добрият начин за това. Източник:

За съжаление само малък брой сгради отговарят на тези условия. За да се изчисли мощността на котела по най-изчерпателния начин, трябва да се вземе предвид пълен пакет от взаимосвързани фактори, включително

• атмосферните условия в района;
• размер на жилищната сграда;
• Коефициентът на топлопреминаване на стената;
• Действителната топлоизолация на сградата;
• системата за регулиране на мощността на газовия котел;
• количеството топлина, необходимо за БГВ.

Изчисляване на едноконтурния отоплителен котел

Достатъчна мощност за единичен котел с модификация на стенен или подов котел по следната формула: 10 kW на 100 m2, трябва да увеличите мощността с 15-20%.

Например сграда с площ 80 m2 трябва да се отоплява.

Изчисляване на мощността на газов отоплителен котел:

10*80/100*1,2 = 9,60 kW.

В случай че в търговската мрежа няма необходимия вид устройства, закупете модификация с голям размер на kw. Този метод е подходящ за едноконтурни отоплителни източници без товар за гореща вода и може да бъде основа за изчисляване на потреблението на газ за сезона. Понякога вместо на жилищната площ изчислението се основава на размера на жилищната сграда и степента на изолация.

За отделни помещения, изградени по стандартен проект, с височина на тавана 3 m, формулата за изчисление е съвсем проста.

Друг начин за изчисляване на OK стойността на котела

При този метод се вземат предвид площта на сградата (P) и специфичният коефициент на мощност на котелния агрегат (KPU), който зависи от климатичното местоположение на обекта.

Той варира в kW:

• 0,7 до 0,9 в южните райони на Руската федерация;
• 1,0 до 1,2 централни области на РФ;
• 1,2 до 1,5 Московска област;
• 1,5 до 2,0 в северните райони на Руската федерация.

Следователно формулата за изчисление е следната:
Mo=P*UMK/10

Например необходимата мощност на отоплителен източник за сграда с площ 80 m2, разположена в северен район:

Mo = 80*2/10 = 16 kW

Ако собственикът ще инсталира двуконтурен котел за отопление и битова гореща вода, специалистите препоръчват към изчислената мощност да се добави 20% от капацитета за подгряване на вода.

Как да изчислим мощността на два котела

Изчисляването на мощността на двуконтурния котел се основава на следната пропорция:

10 m2 = 1 000 W + 20% (топлинни загуби) + 20% (отопление на БГВ).

Ако сградата е с площ от 200 m2 , необходимите размери са: 20,0 kW + 40,0% = 28,0 kW

Това е приблизителна оценка и е по-добре да се провери потреблението на ГТВ на човек. Тези данни са посочени в SNIP:

• баня - 8,0-9,0 л/мин;
• душ - 9 л/мин;
• WC - 4,0 л/мин;
• смесител за мивка - 4 л/мин.

В информационния лист на котела е посочена необходимата топлинна мощност на котела, за да се гарантира качествено загряване на водата.

За 200-литров топлообменник е достатъчен нагревател с натоварване от приблизително 30,0 kW. След това се изчислява мощността, достатъчна за отопление, а в края на изчислението се сумира общата сума.

Изчисляване на мощността на котел за индиректно отопление

За да се балансира необходимата мощност на едноконтурно устройство, работещо с газово гориво, с котел за индиректно отопление, е необходимо да се установи какъв обем на топлообменника ще бъде необходим за осигуряване на гореща вода за обитателите на къщата. Като се използват данните за нормите на потребление на топла вода, лесно може да се установи, че разходът на ден за семейство от 4 души ще бъде 500 литра.

Капацитетът на индиректния водонагревател зависи пряко от площта на вътрешния топлообменник - колкото по-голяма е серпентината, толкова повече топлинна енергия предава на водата за един час. Можете да научите тези подробности, като прочетете спецификациите в информационния лист на оборудването.

Източник:

Съществуват оптимални съотношения на тези стойности за средния диапазон на мощността на котлите за индиректно отопление и времето за достигане на зададената температура:

• 100 л, Mo - 24 kW, 14 мин;
• 120 л, Mo - 24 kW, 17 мин;
• 200 л, Mo - 24 kW, 28 мин.

При избора на бойлер се препоръчва той да загрява водата за около половин час. Въз основа на тези изисквания за предпочитане е вариант 3 на BKH.

Тривиален въпрос - защо е необходимо да знаете необходимата мощност на котела?

Въпреки че въпросът наистина изглежда риторичен, струва ми се необходимо да дам няколко обяснения. Факт е, че някои собственици на къщи или апартаменти все още допускат грешки, като изпадат в една или друга крайност. С други думи, те купуват оборудване със съзнателно недостатъчна топлинна мощност, надявайки се да спестят пари, или на завишени цени, за да могат, според тях, да си осигурят топлина във всяка ситуация с голям резерв.

И двете са напълно погрешни и имат отрицателен ефект както върху комфорта на живот, така и върху дълготрайността на самото оборудване.

Е, при недостатъчната калоричност всичко е повече или по-малко ясно. Когато настъпи зимният студ, котелът ще работи с пълния си капацитет и няма гаранция, че в помещенията ще има комфортен микроклимат. Това означава, че ще се наложи да се "подгрява" с електрически нагреватели, което ще струва много пари. А котелът, който работи на предела на възможностите си, едва ли ще издържи дълго. Във всеки случай след година или две собствениците на жилища определено ще осъзнаят необходимостта от замяна на устройството с по-мощно. Така или иначе, цената на една грешка е много впечатляваща.

Който и отоплителен котел да бъде избран, неговата топлинна мощност трябва да отговаря на определена "хармония" - той трябва да покрива напълно нуждите от топлинна енергия на къщата или апартамента и да има разумен резерв за работа.

А защо да не си купите котел с голям марж, какъв може да бъде той? Да, разбира се, ще бъде осигурено качествено отопление на помещенията. Но нека сега изброим "недостатъците" на този подход:

- На първо място, котелът с по-висока мощност ще струва много повече и е трудно да наречем подобна покупка рационална.

- Второ, с нарастването на мощността практически винаги се увеличават размерът и теглото на устройството.

Това са ненужни усложнения при монтажа и "откраднато" пространство, което е особено важно, ако котелът трябва да се монтира в кухнята или в друга жилищна част на къщата.

- На трето място, възможно е да се стигне до неикономична работа на отоплителната система - част от изразходваната енергия ще бъде похабена.

- На четвърто място, свръхкапацитетът означава редовни и продължителни спирания на котела, които освен това са съпроводени с охлаждане на комина и следователно с обилна кондензация.

- На пето място, ако мощният уред никога не е бил зареждан правилно, той не е полезен за вас. Подобно твърдение може да изглежда парадоксално, но е така - износването става по-голямо, а продължителността на безпроблемната работа значително намалява.

Цени на популярни отоплителни котли

Излишният капацитет на котела ще бъде подходящ само в този случай, ако се планира да се свърже система за подгряване на вода за битови нужди - котел за индиректно отопление. Или ако планирате да разширите отоплителната си система в бъдеще. Например, собственикът планира да построи жилищна пристройка към къщата.

Защо не трябва да избирате котел с твърде голям допълнителен капацитет

Липсата на топлинна мощност е съвсем ясна: отоплителната система просто няма да осигури желаното ниво на температурата дори при продължителна работа. Въпреки това, както вече споменахме, свръхкапацитетът може да бъде сериозен проблем, който да доведе до

• по-ниска ефективност и по-висок разход на гориво, особено при едностепенните и двустепенните горелки, които не могат да модулират плавно мощността;
• Често циклично включване/изключване на котела, което нарушава нормалната му работа и намалява експлоатационния живот на горелката;
• просто по-високата цена на котела, като се има предвид, че продукцията, за която е извършено увеличеното плащане, няма да бъде използвана;
• често по-голямо тегло и размери.

Когато все още е подходяща прекомерна топлинна мощност

Единствената причина да изберете котел с много по-голяма мощност от необходимата, както вече споменахме, е да го използвате в комбинация с буферен резервоар. Буферният цилиндър (също топлинен акумулатор) е резервоар с определен обем, запълнен с топлоносител, чиято цел е да акумулира излишната топлинна енергия и впоследствие да я разпределя по-ефективно за отопление на дома или осигуряване на гореща вода (БГВ).

Топлинният акумулатор, например, е отлично решение, ако капацитетът на кръга за БГВ е недостатъчен или ако котелът на твърдо гориво цикли, когато горивото изгаря максимално и системата бързо се охлажда след изгарянето му. Акумулаторът често се използва и в комбинация с електрически котел, който загрява резервоара по време на намалената нощна тарифа за електроенергия, а натрупаната топлина се разпределя в системата през деня, като допълнително поддържа желаната температура за дълго време без намесата на котела.

ИнструкцииКотли

Долна линия

Както виждате, изчисляването на отоплителния капацитет се свежда до изчисляване на общата стойност на четирите елемента, посочени по-горе.

Определянето на необходимия капацитет на работния флуид в системата с математическа точност не е възможно за всеки. Затова някои потребители правят следното, без да искат да правят изчисления. Първо, системата се пълни до около 90% и след това се проверява дали функционира правилно. След това натрупаният въздух се изпуска и процесът на пълнене продължава.

По време на работа на отоплителната система в резултат на конвекционни процеси се получава естествено понижение на нивото на отоплителната среда. Това води до загуба на мощност и капацитет на котела. Оттук произтича необходимостта от резервен резервоар с работна течност, от който може да се следи загубата на охлаждаща течност и при необходимост да се допълва.