Предварительный расчет тепловой мощности системы отопления является обязательным этапом при монтаже новой сети или замене нагревательного устройства. В частности, вычисляется производительность котла и необходимое число радиаторов (или площадь контура в теплых полах). Основная цель данного этапа — достижение оптимальной теплоотдачи при минимальном расходе энергоносителя. Покупка котла с низкой мощностью не обеспечит должного прогрева помещений, а с завышенной — экономически нецелесообразна и грозит частыми остановками из-за перегрева.

Котлы в отопительной системе

Оглавление:

  1. Варианты определения мощности
  2. На что ориентироваться при покупке?
  3. Методика расчета для разных видов котлов
  4. Что говорят специалисты?

Общие правила расчета

Существует несколько методик выбора нужной производительности нагревательных устройств: с учетом будущей отапливаемой площади или теплопотерь. Первый вариант расчета самый простой, но считается устаревшим, в качестве отправной точки используется принятая потребность в тепловой энергии для 1 м2, при высоте стен от 2,5 до 3 м, — 100 Вт. Производительность котла прямо пропорциональна площади и вычисляется по формуле W=(S∙q)/10, где q — удельный показатель, выбираемый в зависимости от региона (от 0,7 на юге до 2 на Крайнем Севере), для упрощения в средней полосе часто приравнивается к 1.

Для современных котлов такой расчет мощности системы отопления считается неточным, производители рекомендуют покупать их с общим 15 % запасом и дополнительными 30 % при наличии контура с приоритетным ГВС. Но и в этом случае реально получить лишь минимальный требуемый показатель. При учете теплопотерь необходимо гораздо больше первоначальных данных: температурные перепады, материал и толщина стен и перекрытий, площадь и количество окон, наличие дополнительных этажей, условия вентиляции. Рассчитать мощность котла отопления можно на специализированных сайтах или путем обращения к специалистам, общая величина суммируется и уже по ней подбирается нужная модель.

Что следует учесть при выборе твердотопливных котлов

Данные устройства характеризуются цикличностью нагрева, в зависимости от режима, температура в помещении колеблется в пределах 5 °C. При покупке модели с завышенной производительностью увеличивается вес нагревателей, неоправданно сокращается период между загрузками и возрастает риск повреждения корпуса из-за частых температурных перепадов. Хорошо зарекомендовала себя методика расчета мощности твердотопливного котла с учетом объема помещения: W=S∙h∙k, где h — высота стен (в метрах); k — поправочный коэффициент, который зависит от качества теплоизоляции (40 — для тщательно защищенных построек с новыми стеклопакетами, 60 — для зданий с ощутимыми теплопотерями).

В случае необходимости в частом и быстром нагреве предусматривается запас мощности до 30 %, в обычных условиях эксплуатации — не более 15 %. Отличительным способом повышения производительности котлов данного типа является установка теплоаккумулятора — буферной емкости для накапливания избытков тепла и отдачи его по окончании сжигания твердого топлива. Рекомендуемый объем такого устройства — от 25 л на 1 кВт мощности, но не выше 50. В настоящий момент комплектация теплоаккумулятором — самый эффективный способ увеличения производительности и качества теплообмена для систем отопления на твердом топливе. Еще одна особенность связана с размерами топки котла, оптимальной является пропорция в 20 % по отношению к размерам всего корпуса.

Конструкция твердотопливного котла

Расчет электрических котлов

Их мощность определяется параметрами нагревательного ТЭНа, из-за физических ограничений она редко превышает 60 кВт. Впрочем, этого достаточно для частного дома, наиболее востребованы модели для обогрева некрупных комнат (на 6 кВт). Для предварительного расчета мощности котла отопления, запитанного от электросети, подходит формула с прямо пропорциональной зависимостью от площади помещения.

Но полученный показатель будет эффективен только для одноконтурных устройств. Параметры котла с приоритетным ГВС следует рассчитать отдельно или воспользоваться данными инструкции (то есть купить модель, исходя из используемого объема горячей воды).

Варианты расчета мощности электрокотла

Выбор мощности газового нагревателя

Он характеризуется простой обслуживания, безопасностью и минимальной стоимостью энергоносителя, в сравнении с другими агрегатами. Газовый котел является оптимальным вариантом для установки в системах отопления с радиаторами и по типу «теплый пол», расчет его мощности проводится с целью поддержания нужной температуры воздуха и во избежание работы в импульсном режиме. Последнее приводит к резкому повышению расхода топлива и быстрому износу клапана. Для зданий с хорошей теплоизоляцией достаточно расчета по площади, но более точной считается формула для вычисления теплопотерь с учетом коэффициента рассеивания: Q=(V∙Δt∙k)/860, где V — объем помещения (в м3); Δt — температурный перепад (разница между желаемой температурой внутри и снаружи здания), k — коэффициент рассеивания (0,6–0,9 у современных высокоизолированных построек с надежными системами вентилирования, 1–1,9 — у комнат с двойными стеклопакетами, 2–2,9 — с тонкими стенами и окнами, 3–4 — у времянок).

Полученное значение умножают на величину запаса (15–20 %) и округляют в меньшую сторону, в настоящий момент это наиболее точная методика для быстрого нахождения нужной мощности газового котла отопления. Так как устройства на этом виде топлива часто используются для нагрева воды, при планировании второго контура предусматривается увеличение производительности на 30–50 % (в зависимости от объемов потребления ГВС). При наличии дополнительных источников энергии (солнечные коллекторы или батареи, комбинированные котлы, переносные электронагреватели) разрешается выбрать модель с более низкой мощностью (но не менее 50 % от расчетной величины для компенсации теплопотерь).

Преимущества использования газовых нагревателей

Жидкотопливные агрегаты

Производительность напрямую зависит от расхода энергоносителя, типа горелки (одно- или двухступенчатые или модулируемые) и использования теплоты уходящих газов (конденсационные модели эффективнее и экономнее обычных). Результаты расчета мощности отопительного котла данного вида требуются не только для выбора конкретного устройства, но и при планировании объема емкости для дизельного топлива. Для хранения выделяется отдельное вентилируемое помещение, немаловажно знать будущие габариты бака.

Средний расход солярки, необходимый для работы в интенсивном режиме в течение 1 часа определяется путем умножения мощности котла на 0,1, соответственно — легко рассчитать требуемый объем для поддержания бесперебойного состояния на нужный промежуток времени. Запас для жидкотопливных агрегатов не предусматривается, также их абсолютно невыгодно применять для ГВС.

Устройство жидкотопливной горелки

Рекомендации и способы повысить производительность

С целью оптимального использования тепловой мощности котла отопления проводятся следующие мероприятия:

1. Монтаж продуманной системы вентилирования и дополнительная теплоизоляция полов, стен, окон, перекрытий.

2. Установка циркуляционного насоса для помещений более 100 м2, данная мера также снижает контакт горячего теплоносителя с радиаторами и повышает срок службы всех элементов.

3. Подключение системы отопления по типу «теплый пол» к уже существующей трубной разводке или в начале сборки.

4. Установка современных котлов с модуляцией мощности горелки.

5. Использование бойлера или колонки для ГСВ или включение в схему отопления накопительной емкости для горячего теплоносителя.

6. Предварительный расчет интенсивности теплоотдачи радиаторов и определение нужного числа секций.