Як розрахувати потужність газового котла для опалення будинку

Які чинники враховують при розрахунках

Зниження температури в будинку відбувається завдяки проникненню холоду через стіни, підлогу, стелю, вікна та двері, а також надходженню холодного повітря через вентиляційні канали. Потужність газового котла повинна компенсувати всі тепловтрати і підтримувати постійну задану температуру у всіх житлових приміщеннях. При проведенні розрахунків потрібно брати до уваги такі фактори:

• Площа перекриттів (підлоги і стелі), огорож (стін), покрівлі та скління.
• Теплопровідність і товщина матеріалів, використаних для спорудження будівлі. При цьому враховують облицювальні та оздоблювальні матеріали. Таблиці коефіцієнтів легко знайти в інтернеті або спеціалізованих довідниках, обчислюється дана величина в Вт / (м * C °).
• Мінімальна температура в даному регіоні в холодну пору року.
• Середня температура в приміщенні, що забезпечує комфорт проживають в будинку людей.

Консультанти магазинів опалювального обладнання часто рекомендують розрахувати потужність газового котла виходячи з наступного співвідношення: 40 Вт на кубічний метр об'єму або ж 1 кВт на 10 м² при стандартній висоті приміщень 2,5-2,6 метра. Однак такі підрахунки досить приблизні і в результаті придбане обладнання має запас потужності в 10-25% в залежності від ситуації, що позначається на його ціні і способі монтажу.

Виробляючи розрахунок потужності опалення потрібно враховувати, що при провітрюванні тепловтрати можуть досягати 15%, низька теплоопір стін призведе до втрати ще 35%, не утеплені і низькоякісні вікна і двері - 10-15%, підлога - 15%, а покрівля - до 25% .

Чи потрібен котлу запас потужності

Проблеми, що виникають у разі покупки недостатньо потужного устаткування, цілком зрозумілі. Низька теплова потужність котла не може забезпечити достатній обігрів приміщень і підтримувати в них комфортний температурний режим, при цьому побутові газові котли опалення працюють на межі своїх можливостей, що призводить до швидкого зносу і виходу з ладу.

При цьому, зробивши розрахунок потужності котла опалення, частина споживачів намагається придбати модель з великим запасом, просто «про всяк випадок». У той же час фахівці рекомендують вибирати опалювальний агрегат, потужність якого перевищує розрахункову не більше ніж на 20% (на випадок аномально холодних зим або ж розширення площі будинку за рахунок прибудов). Надмірно велика потужність призведе до частих відключень котла, що створює такі проблеми:

• димохід буде остигати, і в ньому буде накопичуватися конденсат;
• знижується ККД котла і зростає витрата газу;
• постійні включення-виключення призводять до швидкого зносу котла та електрообладнання;
• сам котел обійдеться дорожче, потрібно установка насоса більшої потужності.

Якщо ж пристрій вже придбано, фахівці можуть знизити його потужність за допомогою регулювання газового клапана або потенціометра в електронному блоці.

Формула розрахунку для стандартних будинків: приклад розрахунку по площі

Для будинків, побудованих за типовими проектами з використанням стандартних будівельних матеріалів, розрахунок потужності газового котла проводиться за стандартною простої формули, де в ролі змінної виступає коефіцієнт відповідної кліматичної зони.

Розрахувати потужність газового котла в залежності від площі будинку можна по цій таблиці

При проведенні розрахунків використовують такі позначення необхідних вихідних даних:

• W (котла) - паспортна потужність пристрою в кіловатах.
• W (питома) - потужність, потрібна для обігріву 10 м² площі з урахуванням коефіцієнта кліматичної зони.
• S - сумарна площа приміщень, що обігріваються.

Застосовується наступна формула розрахунку потужності: W (котла) = S * W (питома) / 10, при цьому значення W (питомої) для різних кліматичних зон має такі значення: 1-1,5 кВт для середньої смуги, від 1,5 до 2 кВт для північних регіонів і в межах 0,7-1 для південної частини.

Наприклад, розрахунок потужності котла для будинку площею 250 м² розташованого в Житомирському краї проводиться таким чином: 250 * 0,8 / 10 = 20. Таким чином, потреби даного будинку у теплі задовольнить 20-кіловатний котел, а придбання 24-х кіловатного агрегату створить необхідний запас на випадок аномально холодної зими.

За цією формулою проводиться розрахунок газового котла по площі будинку і з урахуванням зовнішніх факторів, при цьому висота стель за замовчуванням приймається за 2,5-2,6 м, а тепловтрати враховуються як середньостатистичні.

Як врахувати площу, висоту приміщення і інші фактори

Щоб зробити більш точний розрахунок для опалення будинку, до уваги беруть набагато більше даних. Висота приміщень може перевершувати стандартні 2,5-2,6 м, крім того цей показник відрізняється для різних поверхів або навіть приміщень будинку. У цьому випадку проводиться розрахунок потужності котла за обсягом приміщення. Крім того враховують вид теплоізоляції і теплоопір будівельних матеріалів, визначаючи розрахункові тепловтрати в кіловатах. Отримані в результаті значення коригуються з урахуванням тепловтрат через систему вентиляції. Необхідна теплова потужність котла розраховується в кілька кроків:

1. Розраховується величина тепловтрат для всіх огороджувальних конструкцій (стін, покрівлі, вікон і дверей). Такі дані для різних будівельних матеріалів можна знайти в мережі інтернет або в спеціалізованих довідниках. При розрахунках враховується основний будівельний матеріал і облицювальний, значення підсумовуються. Позначається ця величина буквою R і обчислюється в Вт / м². Кількість тепловтрат через кожне перекриття розраховується за такою формулою: Q (Вт) = 1 / R * (t (внутр.) -t (зовніш.)) * S, де Q - тепловтрати у ВАТ, R - теплоопір матеріалу, t - температура всередині і зовні приміщення, а S - площа огородження.
2. Визначається величина втрат тепла через систему вентиляції за формулою: Q (вент) = c * m * (t (внутр.) -t (зовніш.)), Де m - маса повітря (значення щільності і, відповідно, маси повітря при різних температурах можна знайти в довідковій літературі або мережі інтернет), а c - його питома теплоємність, рівна 0,28 Вт / (кг C °). При підрахунках враховує сумарний повітрообмін у всіх приміщеннях, з урахуванням припливно-витяжної вентиляції і кухонних витяжок.
3. Загальна величина тепловтрат у всіх приміщеннях підсумовується і повинна бути врахована у формулі: W (котла) = S * W (питома) / 10 + Q (заг), де розрахункова потужність це W (котла).

Самостійно розрахувати потужність котла, не вдаючись до послуг фахівців, досить складно. Однак прогрес не стоїть на місці і на багатьох спеціалізованих сайтах можна зустріти калькулятори, кращі з яких дозволяють розрахувати потужність з урахуванням всіх факторів. Для цього буде потрібно внести наступні дані:

• Необхідна температура в приміщенні.
• Середня мінімальна температура за певний проміжок опалювального сезону.
• Чи забезпечує котел гаряче водопостачання або для цих цілей використовується бойлер.
• Наявність припливно-витяжної вентиляції.
• Поверховість будівлі.
• Висота і площа приміщень.
• Інформація про стінах (матеріал виготовлення і площа).
• Опис вікон (матеріал виготовлення, кількість камер, загальна площа).

Крім того можна знайти вже готові приклади розрахунку для різних типів будівель (з цегли, дерева, СИП-панелей і інших), внісши в розрахунки корективи легко підібрати котел за площею свого будинку. Практика показує, що середня потужність котла для приватного будинку становить 11-24 кВт.