Как рассчитать мощность котла для отопления частного дома твердотопливный котел

Несмотря на доступность природного газа, электрической энергии, уголь и дрова по-прежнему широко используют при отоплении домов. Однако во время их сжигания эффективно обогревать помещения удастся только после правильного подбора теплогенератора, а для этого придется понять, как рассчитать мощность твердотопливного котла.

Производители изготавливают большое количество моделей твердотопливных котлов. Известные бренды выпускают качественное оборудование, отличающееся внешним видом, ценой и характеристиками. Основным параметром является именно мощность. Зная ее величину, удастся понять, какое количество тепловой энергии будет произведено теплогенератором при сгорании дров, бурого угля, кокса, антрацита, торфа и другого твердого топлива в топочном отделении.

Тепло, образовавшееся при сжигании горючего, передается теплоносителю. От количества этой энергии напрямую зависит обогрев помещений. Измеряется тепловая мощность котлоагрегата в кВт.

Производители котельного оборудования характеристику всегда указывают в паспорте изделия. Если он отсутствует, тогда в интернете можно найти электронную версию документации на конкретный теплогенератор. Производители также указывают основные технические характеристики на шильдике, который размещают на корпусе отопительного прибора.

Однако при выборе установки необходимо знать расчетную характеристику. Ее всегда вычисляют специалисты при проектировании отопления. Расчет мощности твердотопливного котла может быть выполнен разными способами, включая максимально точные и упрощенные методики.

Объем выработанной тепловой энергии в результате сжигания органического топлива зависит от времени работы твердотопливного котла. Поэтому количество произведенного тепла обычно измеряют в кВт⋅час. Это производительность теплогенерирующей установки или ее мощность. Если данную характеристику определить неправильно, тогда не получится нагреть теплоноситель до необходимой температуры. В результате не будут обеспечены комфортные условия в доме для проживания людей.

Однако устанавливать котел с большим запасом мощности не рекомендуется. Ведь будет происходить перерасход топлива из-за частого включения агрегата. Это приведет к выработке тепловой энергии в количестве, которое будет просто лишним для конкретного объекта. В итоге произойдет более быстрый износ оборудования. Поэтому так важно выполнить корректный расчет твердотопливного котла.

Данная методика — один из быстрых и простых способов вычисления мощностной характеристики котельного агрегата. Если дом построен в средней климатической зоне России с окнами стандартного размера и помещениями высотой 2,7 м, тогда для расчета параметра нужно сначала определить суммарную площадь отапливаемых помещений. Потом результат поделить на 10 и получить минимальную мощность котлоагрегата. Расчет по площади подразумевает, что для отопления 10 м2 необходим 1 кВт тепловой энергии.

Однако дома строятся по индивидуальным проектам. Поэтому они отличаются высотой помещений, размерами окон, используемым материалом, влияющим на степень утепления строительных конструкций. Кроме того, жилые здания возводят в разных климатических регионах. Все эти особенности необходимо учитывать, чтобы в результате расчета мощности твердотопливного котла получить максимально точный результат.

Для корректного вычисления мощностной характеристики по обогреваемой площади объекта используют поправочные коэффициенты. Сама же формула принимает вид:

Q=S*К1*К2*К3*К4*К5*К6*К7/10, где

Q — тепловая мощность котлоагрегата, кВт/час.

S — реальная обогреваемая площадь в доме, м2.

К1 — поправка на вид остекления:

• окно только с одним стеклом — 1,27;
• оконная рама со стеклопакетом — 1;
• светопрозрачная конструкция с тройным остеклением — 0,85.

К2 — корректировочный коэффициент на теплопотери через площадь остекления (Sw), который определяется путем деления Sw на квадратные метры пола (Sf):

• если Sw/Sf составляет 0,1, тогда коэффициент равен 0,8;
• если Sw/Sf составляет 0,2, тогда коэффициент равен 0,9;
• если Sw/Sf составляет 0,3, тогда коэффициент равен 1;
• если Sw/Sf составляет 0,4, тогда коэффициент равен 1,1;
• если Sw/Sf составляет 0,5, тогда коэффициент равен 1,2.

К3 — поправочный коэффициент с учетом уровня теплоизоляции наружных стен:

• при недостаточном утеплении — 1,27;
• кладка из 2 кирпичей или наличие слоя теплоизоляции толщиной 150 мм — 1;
• стена хорошо утеплена — 0,85.

К4 — поправка в зависимости от значения наружной температуры:

• если на улице -10°С, коэффициент принимают равным 0,7;
• если на улице -15°С, коэффициент принимают равным 0,9;
• если на улице -20°С, коэффициент принимают равным 1,1;
• если на улице -25°С, коэффициент принимают равным 1,3;
• если на улице -30°С, коэффициент принимают равным 1,5.

К5 — корректировочный коэффициент с учетом количества внешних стен:

• когда одна наружная стена, поправка составляет 1,1;
• когда две наружных стены, поправка составляет 1,2;
• когда три наружных стены, поправка составляет 1,3;
• когда четыре наружных стены, поправка составляет 1,4.

К6 — поправочный коэффициент на тепловые потери в зависимости от высоты обогреваемых помещений:

• при высоте 2,5 м — 1;
• при высоте 3 м — 1,05;
• при высоте 3,5 м — 1,1;
• при высоте 4 м — 1,15;
• при высоте 4,5 м — 1,2.

К7 — поправка на теплопотери с учетом типа постройки, находящейся над комнатами с отоплением:

• отапливаемый чердак — 0,8;
• теплое чердачное пространство — 0,9;
• чердак без отопления и утепления (холодное пространство) — 1.

Важно! После вычисления мощности агрегата по формуле необходимо рассчитанное значение увеличить. Нужно к нему прибавить количество тепловой энергии, требующейся для нагрева воды системы ГВС, если предусматривается ее подключение к теплогенерирующей установке.

Когда отсутствует необходимость в выполнении точных вычислений, нередко используют универсальные табличные значения. Их определяют в зависимости от отапливаемой площади в жилом доме.

Перед тем как рассчитать мощность твердотопливного котла для отопления частного дома по объему обогреваемых комнат в нем, нужно сначала познакомиться со всеми составными частями следующей формулы:

Q=V*Δt*K/850

В этом уравнение Q — это количество тепловой энергии, которую будет вырабатывать теплогенератор для обогрева всех отапливаемых помещений в доме. Данная рассчитываемая величина измеряется в кВт⋅час.

Для вычисления необходимой тепловой энергии нужно предварительно определить объем (V) всех обогреваемых комнат в м3. Также нужно подсчитать разницу между наружной и внутренней температурой (Δt). Кроме того, определить поправочный коэффициент (K), значения которого могут быть следующими:

• от 0,6 до 0,9 — если при строительстве дома использовались двойные стеклопакеты, создавались улучшенные конструкции, включая теплоизолированную крышу, толстую подпольную основу, стены из кирпича с двойным утеплением;
• от 1 до 1,9 — если жилое частное здание имеет стандартное исполнение, включая двойную кладку из кирпича, обычную кровельную конструкцию и типовые окна;
• от 2 до 2,9 — если у дома недостаточное утепление, стены выложены из одного кирпича, крыша и оконные конструкции имеют стандартное исполнение;
• от 3 до 4 — если постройка возведена из профилированного листа или упрощенных конструкций.

На заметку! Знаменателем в формуле является число 850, которое позволяет перевести произведение поправочного коэффициента, объема помещений и разницы температур в кВт⋅час.

После расчета необходимого количества тепла результат можно округлить и использовать для подбора оборудования, если в установке не будет подготавливаться вода для ГВС. Иначе придется воспользоваться уравнением для вычисления тепловой энергии, требующейся для работы системы горячего водоснабжения:

Qв=C*M*ΔT, где

• M — масса подогреваемой воды, измеряемой в кг;
• C — удельная тепловая емкость водного ресурса, составляющая 4200 Дж/кг*К;
• ΔT — разница нагретой и холодной водопроводной воды, °С.

Завершают расчет мощности твердотопливного котла для частного дома путем сложения вычисленной тепловой энергии на отопление и ГВС. Причем суммировать нужно значения с одинаковой размерностью.

Перед тем как рассчитать мощность твердотопливного котла для отопления частного дома, твердотопливный котел в котором подогревает определенное количество воды, для начала нужно точно определиться с используемым горючим. Ведь от его вида будет напрямую зависеть фактическая данная характеристика.

Например, при сжигании дров паспортную мощность теплогенератора можно уменьшать на 25%. Если же планируется загружать в топку влажную древесину, тогда фактическая характеристика агрегата станет еще меньше.

В итоге получается, что во время подбора теплогенерирующей твердотопливной установки необходимо учитывать:

• вид горючего;
• вместимость отопительной системы;
• уровень утепления дома.

Способ вычисления требуемой мощности агрегата по литражу внутридомового отопительного контура позволяет достаточно точно подобрать оборудование. Ведь при очень большом объеме теплоносителя в системе производительности твердотопливного генератора тепла может не хватить для его быстрого нагрева до нужной температуры.

Перед расчетом нужно точно посчитать количество теплового носителя. Для этого складывают его объем во всех трубах, батареях, котле, расширительном бачке. Потом вычисленный результат делят на 10 или даже 15. 1 кВт мощности агрегата хватит для нагрева 10-15 л теплового носителя.

Мощность агрегата, использующего в качестве топлива дрова, бурый уровень, кокс и другое твердое органическое горючее, — это основная характеристика для подбора оборудования. Она позволяет понять, какое количество тепловой энергии произведет конкретная модель теплогенератора и передаст теплоносителю системы отопления.

Для определения требуемой мощности выполняют расчеты по специальным формулам. Она может быть вычислена по площади или объему обогреваемых помещений и по метражу отопительной системы. Иногда для упрощения процесса используют онлайн-калькуляторы и таблицу с уже рассчитанными значениями.