Как рассчитать мощность бойлера для отопления

Обновлено: 18.05.2024

Приступая к расчёту мощности бойлера, в первую очередь необходимо оценить надёжность электропроводки в помещении, иначе при включении аппарата у вас будут вылетать пробки.
Обычно на однофазную сеть квартиры или дома выделяется 7-10 кВт. Посчитайте суммарную мощность всех приборов, которые планируйте включать одновременно с нагревателем и вычтите из 7 кВт. Не удивляйтесь если полученное значение будет маленьким. Бойлер большей мощности покупать бесполезно, либо чать приборов при его использовании, например, холодильник придётся отключать, что, согласитесь, малоприятно и не всегда возможно.

Расчёт мощности бойлера, требуемой для нагревания воды за определённое время

P= 0,0011*m*(t2-t1)/Т, где P – мощность водонагревателя, m – масса жидкости ( 1 кг. Воды имеет объём 1 л.), (t2-t1) – разность между конечной и начальной температурами, Т— время нагрева.

Мощность бойлера в зависимости от объёма бака

В принципе можно и ТЭНом в 1 кВт нагреть до 60-70 градусов, только займёт это больше суток. Производители бойлеров прекрасно это понимают, как правило, мощность приборов находится в соответствии с объёмом бака накопительного бойлера.

1.2 кВт – 30 50 л.
2 кВт – 80-100 л.
2.5 кВт – 120 л.
5-6 кВт – около 200 л.

Для расчёта объёма бака электрического накопительного водонагревателя существует формула
V = Рс * (tн – tх) : (tб – tх), где Рс – расход воды, tб – температура нагретой в бойлере воды, tx – температура холодной воды, для разбавления горячей в смесителе, tн – температура, которую нужно получить на выходе из бойлера.

Для чего используется вода	Температура тёплой воды tн	Расход воды в обычном режиме л.
Душ	37	40
Принятие ванны	40	99
Бритьё	37	6
Мытьё рук и лица	37	6
Мытьё головы	37	12
Мытьё посуды в ручную	50	14
Мытьё посуды в посудомойке без нагрева воды	60	50
Приготовление еды	37	6
Ручная стирка белья	37	40
Стирка белья в машине без нагрева воды	37	80

Расчёт мощности для проточных бойлеров

Подобные приборы, как правило, мощные, ведь им приходится нагревать воду практически мгновенно.
Чтобы приблизительно рассчитать мощность таких устройств, нужно расход воды помножить на два.

Многие собственники домов с удовольствием устанавливают в помещении газовые котлы для отопления и горячего водоснабжения, чтобы не зависеть от прихотей плохой погоды и подводных камней, сопряженных с работой коммунальных систем теплоснабжения.

В данной ситуации имеет большое значение — правильный выбор котельного оборудования, для чего потребуется знать, как рассчитать мощность газового котла.

Если она будет превосходить реальные теплопотери объекта, то часть затрат на выработку тепловой энергии, будут потеряны. А агрегаты с невысокой теплопроизводительностью не смогут обеспечить домовладение требуемым объемом тепла.

Что такое мощность газового котла

Производительность котлоагрегата или его мощность — это главнейший показатель теплового процесса, от которого напрямую зависит комфортабельность нахождения людей в обогреваемых строениях.

Мощность котлоагрегата — это величина тепловой энергии, передаваемая нагреваемой воде при сжигании энергоносителя в топочном устройстве.

Показатель измеряется в Гкал либо МВт. Для бытовых устройств в паспорте обычно указывается размерность в кВт. Для того чтобы понять физический смысл этого показателя, можно представить такие соотношения:

1 ГКал/час — это 40.0 м3 теплоносителя циркулирующего в течение часа и нагреваемого в котле на 25 С. Переводное соотношение между величинами:

1.0 ГКал = 1.16 МВт.

Расчет мощности газового котла можно получить по формуле:

Рв — расход циркулирующей воды, м3/час;
т1 - т2 - разница Т воды на входе/выходе из котлоагрегата, С.

Образец расчета показателя мощности, который проводят перед тем, как выбрать котлоагрегат:

Т теплоносителя на подающей линии из котла - 60 С.
Т теплоносителя на обратной линии из сети в котел - 40 С.
Расход в сети - 1.0 м3/час.

Мо= (60-40)*1/1000=0.02 Гкал. * 1.16 = 0.0232 МВт = 23.2 кВт,

с округлением Мо = 24 кВт.

Многие пользователи, в целях экономии задаются вопросом, как уменьшить мощность газового котла. Из данного примера очевидно, что для того этого потребуется либо снизить перепад температур, либо площадь нагрева.

Вторая величина – постоянная, поэтому можно работать в направлении снижения перепада температур. Это можно выполнить при устройстве надежной системы теплозащиты дома.

Расчет мощности газового котла в зависимости от площади

В большинстве случаев используют ориентировочный подсчет тепловой мощности котлоагрегата по площадям нагрева, например, для частного дома:

10 кВт на 100 кв.м;
15 кВт на 150 кв.м;
20 кВт на 200 кв.м.

Нужно учитывать, что данные нормативы были приняты еще в советские времена и не предусматривают уровень теплоизоляционных характеристик современных строительно-монтажных материалов. Они также не применяемы в районах, климат которых значительно отличается от условий центральных регионов России и Подмосковья.

Подобные вычисления смогут подойти для не очень большого сооружения с утепленным чердачным перекрытием, низкими потолками, хорошей термоизоляцией, окнами с двойным остеклением, но не более того.

К сожалению, данным условиям соответствуют только немногочисленные строения. С тем, чтобы осуществить наиболее обстоятельный расчет показателя мощности котла, необходимо учитывать полный пакет взаимосвязанных величин, в том числе:

атмосферные условия в местности;
размер жилой постройки;
коэффициент теплопроводности стены;
фактическую теплоизоляцию здания;
систему регулировки мощности газового котла;
объем тепла, требуемый для ГВС.

Расчет одноконтурного котла отопления

Подсчет мощности одноконтурного котлоагрегата настенной или напольной модификации котла с применением соотношения: 10 кВт на 100 м2, необходимо увеличить на 15-20%.

Например, необходимо обогреть здание площадью 80 м2.

Расчет мощности газового котла отопления:

В случае, когда в торговой сети не существует требуемого вида устройств, приобретают модификацию с большим размером кВт. Подобный метод пойдет для источников отопления одноконтурного типа, без нагрузки на горячее водоснабжение, и может быть заложен в основу расчета расхода газа на сезон. Иногда вместо жилой площади расчет выполняют с учетом объема жилого здания квартиры и степени утепления.

Для индивидуальных помещений, построенных по типовому проекту, с высотой потолочного покрытия 3 м, формула расчета довольно простая.

В данном варианте учитывают площадь застройки (П) и коэффициент удельной мощности котлоагрегата (УМК), зависящего от климатического места расположения объекта.

Он варьируется в кВт:

0.7 до 0.9 южные территории РФ;
1.0 до 1.2 центральные регионы РФ;
1.2 до 1.5 Московская область;
1.5 до 2.0 северные районы РФ.

Следовательно, формула для расчета выглядит таким образом:
Мо=П*УМК/10

Например, необходимая мощность источника отопления для постройки в 80 м2, расположенного в северном регионе:

Мо = 80*2/10 = 16 кВт

Если собственник будет устанавливать двухконтурный котлоагрегат, для отопления и ГВС, профессионалы советуют добавить к полученному результату еще 20% мощности на подогрев воды.

Как рассчитать мощность двухконтурного котла

Расчет теплопроизводительности двухконтурного котлоагрегата выполняется на основанию такой пропорции:

10 м2 = 1 000 Вт + 20% (теплопотери) + 20% (подогрев ГВС).

В случае, если здание располагает площадью 200 м2, то требуемый размер будет состоять: 20.0 кВт + 40.0% = 28.0 кВт

Это прикидочный расчет, его лучше уточнить по норме водопользования ГВС на одного человека. Такие данные приводятся в СНИПе:

ванная комната - 8.0-9.0 л/мин;
душевая установка - 9 л/мин;
унитаз - 4.0 л/мин;
смеситель в мойке - 4 л/мин.

В техдокументации к водонагревателю указывается, какая необходима теплопроизводительность котла, чтобы гарантировать качественный подогрев воды.

Для теплообменника на 200 л будет достаточно нагревателя нагрузкой приблизительно 30.0 кВт. После рассчитывают производительность, достаточную для обогрева, в конце итоги суммируют.

Расчет мощности бойлера косвенного нагрева

Для того, чтобы сбалансировать нужную мощность одноконтурного агрегата работающего на газовом топливе с бойлером косвенного нагрева, нужно установить какой объем теплообменника потребуется, чтобы обеспечить горячей водой жильцов дома. Используя данные по нормам горячего водопотребления легко можно установить, что расход в сутки для семьи из 4-х человек составит 500 л.

Производительность водонагревателя косвенного нагрева напрямую зависит от площади внутреннего теплообменника, чем более размеры змеевика, тем больше тепловой энергии он передает воде в час. Детализовать такие сведения можно, изучив характеристики по паспорту на оборудование.

Существуют оптимальные соотношения этих величин для среднего диапазона мощности бойлеров косвенного нагрева и время получения заданной температуры:

100 л, Мо - 24кВт, 14 мин;
120 л, Мо - 24кВт,17 мин;
200 л, Мо - 24кВт, 28 мин.

При выборе водонагревателя рекомендуется, чтобы он нагревал воду примерно за полчаса. Исходя из этих требований предпочтительнее 3-й вариант БКН.

Какой запас мощности должен быть

Мощность для подбора источника отопления с бойлером косвенного нагрева при одновременной работе отопления и ГВС определяется по формуле:

Мк-комбинированная мощность, кВТ;
Мо — мощность источника, достаточная для обеспечения отопительной нагрузки дома, кВт;
Мгвс — мощность источника нужная для компенсации нагрузки на горячее водоснабжение, кВт;
Кз — коэффициент запаса.

В случае поочередного функционирования систем отопления и ГВС:

Очень важно! Рассчитывая производительность оборудования по отоплению и ГВС, необходимо учитывать, чтобы мощность БКН никак не превышала аналогичный показатель в котле. По этой причине его необходимо выбирать такой теплопроизводительности в кВт, чтобы он мог с запасом покрыть нагрузку и отопления, и ГВС.

Резерв производительности подсчитывается в зависимости от конструкции нагревательного оборудования.

Для одноконтурных модификаций, запас составляет - 20.0%;
для двухконтурных - 20.0%+20.0%.

Для вышенаведенных примеров теплопроизводительность котла, будет равна.

При одновременной работе систем отопления и ГВС:

Мо = 24 кВт.
Мгвс= 24 кВт.
Кз= 1.4.

Мк= (24+24)* 1.4= 67.2 кВт.

При поочередной работе систем отопления и ГВС:

Таким образом выполнить исходный расчет мощности газового источника тепловой энергии не является трудным процессом. Его, возможно, применять для предварительного подбора бойлерного оборудования.

В случае, если же абоненту не хватает ориентировочного расчета эффективности газовых котлов, и необходимо, чтобы теплопотери строения, нагрузка по ГВС и производительность котла были определены более точно, потребуется обратиться к квалифицированным специалистам, чтобы выполнить комплексный проект теплоснабжения дома с разработкой схемы и выбором оборудования.

Расчет мощности котла для отопления частного дома проводится с учетом факторов площади и других параметров помещения. Главная задача на этапе выбора заключается в правильном расчете основных технических показателей. В случае ошибки в доме будет холодно, если выбраны малые параметры, либо значительно увеличится расход газа, если покупатель приобрел котел с большим уровнем мощности, чем требуется.

Как рассчитать газовый котел для отопления частного дома? Какие факторы корректируют полученную информацию? Какова суть процесса определения мощности бойлера?

Мощность как термин: что означает

Под мощностью отопительного прибора для частных домов и квартир подразумевается то количество тепловой энергии, которое передается устройством в водяную систему. В качестве единицы измерений применяются гигакалории (Гкал) или мегаватты (МВ). 1 гигакалория — это 40 кубических метров воды оптимальной согласно установленным пользователем на котле параметрам.

Соотношение данных количественных показателей следующее:

Формула расчета мощности котла

Технические специалисты применяют следующую формулу расчета производительности агрегата, который планируется к установке:

Мо = (Т1 — Т2) х Рв / 1000, при этом

Т1 — Т2 — разница температурных показателей на выходе из агрегата и на входе по обратке,

Рв — расход воды в процессе циркулирования по системе за 1 час в кубометрах.

Пример: Вода в котле нагревается до 75 градусов по Цельсию, а возвращается назад охлажденной до 50 градусов. За 1 час расходуется 1 м3 жидкости. Мощность котла Мо в Гкал на основании данных показателей составляет (75 — 50) х 1 /1000 = 0,025 Гкал. Для перевода необходимо 0,025 х 1,16 = 0,029 Мв, то есть 29 Кв.

Проведение расчетов с помощью калькулятора онлайн

Современные технологии онлайн предоставляют пользователям возможность рассчитать котел отопления для частного дома. В форме калькулятора пользователь системы прописывает следующую информацию для обработки:

страна (проводится выбор государства из выпадающего списка);
город (аналогично после указания страны);
необходимая температура воздуха в помещении (например, +21 или +22);
возможность нагрева горячей воды (двухконтурный котел) — Да или Нет;
есть ли вентиляция в помещении;
количество этажей в доме;
высота потолка (оптимальный показатель составляет 2,7 метра);
длина и ширина дома;
перекрытие сверху (чердак или следующий этаж — для квартиры);
перекрытие снизу (земля или предыдущий этаж);
материал стен и его толщина (кирпич, газобетон и т.д);
тип окон (обычное деревянное, стеклопакет с камерами) и толщина (количество камер);
площадь окон;
есть ли бассейн в доме или нет.

В этом видео можно ознакомиться с информацией о твердопливных котлах длительного горения

Возможные теплопотери в частном доме

Максимальное утепление частного дома современными материалами гарантирует уменьшение потерь тепловой энергии, то есть уменьшение расхода средств на оплату газа. В случае некачественной изоляции внутренностей дома возможны такие показатели нерационального использования природного газа вообщем и выработанной тепловой энергии в частности:

земля под полом — от 5 до 10%
система вентиляции — от 25 до 35%;
окна — от 10 до 20%;
крыша и стены дома — от 20 до 30%.

Тепловой аудит здания как метод устранения теплопотерь в помещении

Идеально точный расчет мощности газового котла отопления по площади дома возможно провести только после проведения теплового аудита здания. Метод предполагает использование тепловизора для определения проблемных зон. Данный аудит дает возможность определить:

зоны, в которых возможно промерзание;
места с некачественной изоляцией;
недоработки в процессе установки оконных и дверных конструкций по внешнему контуру частного дома;
слабый общий уровень утепления дома.

На основании полученной информации можно спланировать комплекс мероприятий для уменьшения потерь выработанной тепловой энергии и устранения проблемных мест на тепловой карте дома.

Основные преимущества аудита состояния здания следующие:

формирование энергетического паспорта помещения;
определение количества финансовых ресурсов, необходимых для создания максимально комфортных условий проживания в доме после установки котла отопления.

Среди недостатков процедуры выделяют относительную дороговизну аудита.

Простой расчет

Еще с советского времени мастера считали необходимую мощность котла отопления на основании данных по площади дома. Например, для качественного обогрева 10 м2 дома потребуется 1 кВт мощности. Подобрать котел для отопления частного дома по площади исходя из этой формулы очень просто.

Почему необходим запас мощности

Мощность газовых котлов для отопления частного дома зависит от многих факторов. Данные после расчетов с помощью онлайн калькулятора и использования традиционной формулы не всегда получаются корректными, потому что не учитываются внешние факторы, а именно:

конкретная высота потолков;
толщина стен и качество утепления помещения;
климатические условия (например, влажность);
коэффициент теплопроводности стены.

Для уменьшения влияния сторонних факторов и повышения температуры в помещении зимой к полученным данным необходимо добавлять еще 20%. Например, для отопления дома на 70 м2 потребуется котел мощностью не менее, чем 8,4 кВт. Таблицу по мощности котлов отопления приводить нет смысла, потому что в каждом индивидуальном случае необходимо учитывать комплекс факторов.

ВАЖНО! Если в продаже в торговых сетях нет котла с требуемыми показателями, необходимо ориентироваться на приборы с большей мощностью, но в разумных пределах.

Мощность устройств с функцией нагрева воды

Подогрев воды для домашних нужд (мытье посуды, рук, купание и т.д) сегодня также актуален, как само отопление дома в осенне — весенний промежуток времени. Для получения горячей воды требуемой температуры используется двухконтурный котел или бойлер косвенного нагрева.

Расчет мощности газового котла для отопления и гвс частного дома проводится следующим образом. К данным в связи с площадью дома добавляется 20% на тепловые потери и еще 20% на обогрев воды. Например, итоговый результат для дома в 85 м2 составит:

8,5 + 1,7 + 1,7 = 11,9 кВт

Производительность бойлера косвенного нагрева воды рассчитывается немного по другому. Рассмотрим конкретный пример.

Для обогрева 1 литра воды на 1 градус необходимо 4,187 кДж либо 0,001 кВт энергии. В бойлер из водопровода вода попадает со средней температурой 10 градусов по Цельсию. Наиболее комфортный температурный показатель воды для купания, мытья рук или посуды составляет 40 — 45 градусов. Итак, чтобы поднять температуру воды с 10 до 40 градусов потребуется

0,04 х 0,75 (одна часть уже есть, требуется еще 3) = 0,03 кВт.

Общий расход энергии зависит от объема бойлера. Например, в случае использования агрегата на 80 литров потребуется 80 х 0,03 = 2,1 кВт за 1 час работы.

В этом видео вы на практике узнаете как считать данные по мощности в зависимости от площади дома и емкости системы отопления

Расчет мощности твердотопливного котла

каменный уголь отдает 5 кВт при загрузке на 400 гр;
высушенные опилки объемом 1 литр — это 3,2 кВт;
ольха отдает в окружающую среду 3 кВт при весе в 300 гр;
деревья с твердыми листьями (например, дуб) имею плохую отдачу тепла — всего лишь 1 кВт при загрузке на 300 грамм.

Чтобы получить полноценную информацию по поводу реальной мощности твердотопливного котла отопления, необходимо:

рассчитать общий объем одноразовой полной загрузки камеры;
определить объем топлива, сгоревшего за 1 час работы котла;
умножить полученный результат на вышеуказанный показатель теплоотдачи.

Расчет потребности газа на 1 сутки

Расчет потребности в газовых ресурсах на 1 час работы отопительного прибора проводится по формуле

V = Q/(q х КПД / 100), где Q — это показатель теплопотерь и мощности системы отопления; q — средневзвешенный показатель удельной калорийности природного газа; КПД — коэффициент полезного действия котла, составляющий в современных моделях 96%.

В зимний период необходимо качественно нагреть частный дом площадью 70 м2. По этой формуле за 1 час работы котел израсходует 7 / (9,2 х 96 / 100) = 7 / 9,768 = 0,716 м3 за 1 час.

В сутки такой котел израсходует 0,716 х 24 = 17,184 м3.

Коротко о главном

Расчет мощности газового котла для отопления частного дома позволит получить наиболее точную информацию для избежания лишних расходов на транспортировку и приобретение обогревательного оборудования. Основные факторы, влияющие на полученную информацию – площадь дома и размер потерь тепла в помещении.