Вибір необхідного обладнання для системи опалення є надзвичайно важливим завданням. З нею обов'язково стикаються власники приватних будинків, а останнім часом і багато власників квартир прагнуть досягти повної незалежності у цьому питанні, створюючи власні автономні системи. І одним із ключових моментів, природно, є питання вибору котла.
Якщо житло підключене до магістральної подачі природного газу, то нема чого особливо й роздумувати – оптимальним рішенням буде встановлення газового обладнання. Експлуатація такої системи опалення незрівнянно економічніша за решту – вартість газу відносно невисока, особливо в порівнянні електроенергією. Відпадають усілякі проблеми щодо додаткового придбання, транспортування та складування палива, характерні для твердо- або рідкопаливних установок. При дотриманні всіх вимог щодо встановлення та дотримання правил використання цілком безпечно, має високі експлуатаційні показники. Головне – правильно визначитися з потрібною моделлю, для чого необхідно знати, як вибрати газовий котел, щоб він повною мірою відповідав конкретним умовам експлуатації, відповідав побажанням власників щодо функціональності та зручності користування.
Основні параметри вибору газового казана
Існує цілий ряд критеріїв, за якими слід оцінювати модель котла, що купується. Слід відразу відзначити, що практично всі вони взаємопов'язані і навіть взаємозалежні між собою, тому розглядати їх необхідно одразу і в комплексі:
- Ключовий параметр – загальна теплова потужність газового котла, що має відповідати завданням конкретної системи опалення.
- Місце майбутньої установки котла - цей критерій дуже часто залежатиме від згаданої вище потужності.
- Тип котла з компонування – настінний або підлоговий. Вибір також лежить у прямій залежності від потужності, і від місця монтажу.
- Від цих критеріїв залежатиме і тип пальника котла - відкритий або закритий. Відповідно до цього організується і система відведення продуктів згоряння - через звичайний димар з природною тягою або через систему примусового димовидалення.
- Кількість контурів – чи використовуватиметься котел тільки для потреб опалення, чи візьме на себе ще й забезпечення гарячою водою. Якщо вибирається двоконтурний котел, то враховується його тип за будовою теплообмінників.
- Ступінь залежності казана від енергозабезпечення. Цей параметр особливо важливо враховувати в тих випадках, коли перебої з електропостачанням у населеному пункті відбуваються з лякаючою регулярністю.
- Велике значення може мати додаткове оснащення котла елементами, необхідними для ефективної роботи системи опалення, наявність вбудованих систем контролю та забезпечення безпеки експлуатації.
- І, нарешті, компанія-виробник котла, і, безумовно, ціна, яка залежатиме від багатьох перерахованих вище факторів.
Перший крок – правильно визначитись із потужністю котла
Переходити до вибору будь-якого котла просто неможливо, якщо немає ясності, має бути опалювальна установка.
У технічній документації котла обов'язково вказується значення номінальної потужності, а крім того, нерідко даються рекомендації, на обігрів приблизно якого об'єму приміщень вона розрахована. Однак ці рекомендації можна вважати досить умовними, оскільки вони не враховують «конкретики», тобто реальних умов експлуатації та особливостей будинку чи квартири.
З такою ж обережністю слід ставитись і до поширеною«аксіомі», що для обігріву 10 м² площі житла необхідний 1 кВт т теплової енергії. Значення це також дуже приблизне, яке може бути справедливим лише за певних умов – середньої висоті стель, однієї зовнішньої стіни з вікном і т.п. Крім того, зовсім не беруться до уваги кліматичний пояс, розташування приміщень щодо сторін світла та ряд інших важливих параметрів.
Теплотехнічні розрахунки за всіма правилами можуть провести лише фахівці. Проте, візьмемо він сміливість запропонувати читачеві методику самостійного розрахунку потужності, враховує більшість чинників, які впливають ефективність обігріву будинку. За такого розрахунку похибка, безумовно, буде, але в цілком допустимих межах.
Методика базується на розрахунку потрібної теплової потужності для кожного приміщення, де встановлюватимуться радіатори опалення, з подальшим підсумовуванням значень. Ну а як вихідні дані виступають такі параметри:
- Площа приміщення.
- Висота стель.
- Кількість зовнішніх стін, ступінь їх утеплення, розташування щодо сторін світла.
- Рівень мінімальних зимових температур регіону проживання.
- Кількість, розмір та тип вікон.
- «Сусідство» приміщення по вертикалі – наприклад, опалювані приміщення, холодне горище і т.п.
- Наявність чи відсутність дверей на вулицю чи на холодний балкон.
Будь-який господар будинку чи квартири має план його житла. Поклавши його перед собою, нескладно буде скласти таблицю (в офісному додатку або навіть просто на аркуші паперу), в якій вказуються всі опалювальні приміщення та їх характерні риси. Наприклад, так, як показано нижче:
| Приміщення: | Площа, висота стель | Зовнішні стіни (кількість, куди дивляться) | Кількість, тип та розмір вікон | Наявність дверей на вулицю чи балкон | Необхідна теплова потужність |
|---|---|---|---|---|---|
| РАЗОМ: | 92,8 м² | 13,54 кВт | |||
| 1 поверх, утеплена підлога | |||||
| Хол | 9.9 м², 3 м | одна, Захід | одне, двокамерний склопакет, 110×80 | ні | 0,94 кВт |
| Кухня | 10,6 м, 3 м | одне, Південь | одне, дерев'яна рама, 130×100 | ні | 1,74 кВт |
| Вітальня | 18,8 м², 3 м | три, Північ, Схід | чотири, двокамерний склопакет, 110×80 | ні | 2,88 кВт |
| Тамбур | 4,2 м², 3 м | одна, Захід | ні | одна | 0,69 кВт |
| Приміщення санвузла | 6 м², 3 м | одна, Північ | ні | ні | 0,70 кВт |
| 2 поверх, зверху – холодне горище | |||||
| Хол | 5,1 м², 3 м | одна, Північ | ні | ні | 0,49 кВт |
| Спальня №1 | 16,5 м², 3 м | три, Південь, Захід | одне, двокамерний склопакет, 120×100 | ні | 1,74 кВт |
| Спальня №2 | 13,2 м², 3 м | дві, Північ, Схід | ні | 1,63 кВт | |
| Спальня №3 | 17,5 м², 3 м | дві, Схід, Південь | два, двокамерний склопакет, 120×100 | одна | 2,73 кВт |
Після того, як таблиця складена, можна переходити до розрахунків. Для цього нижче розміщений зручний калькулятор, який допоможе швидко визначити потрібну теплову потужність для кожного приміщення.
Рівень негативних вуличних температур приймається із середнього, характерного для найхолоднішої декади зими у регіоні проживання.
Час на читання: 3 хв
Для обігріву житлових та офісних приміщень використовується обладнання з електричним нагрівачем води. Для забезпечення балансу температури та енергоспоживання проводиться розрахунок електрокотла. При визначенні робочих параметрів враховується як площа кімнат, а й фізичні властивості матеріалів стін, підлоги і стелі приміщення.
Що таке потужність електрокотла
Електричний котел є резервуаром з теплообмінником, через який прокачується водопровідна вода або спеціальний теплоносій, що володіє підвищеними тепловими характеристиками.
Котел підключається до побутової мережі змінного струму, він нагріває воду ТЕНами або електродами, ізольованими від води. У конструкції обладнання передбачено регулятор температури.
Потужність залежить від ступеня охолодження теплоносія при циркуляції по радіаторах опалення в будівлі. Частина енергії витрачається на теплові втрати у конструкції котла (нагрів стінок або захисних кожухів нагрівальних елементів). На зовнішній частині обладнання встановлюється інформаційна табличка, на якій вказані робочі параметри виробу та потужність, що споживається.
Способи визначення потужності електрокотла
Розрахунок робочої потужності опалювального котла виконується для забезпечення збалансованої системи опалення, здатної підтримувати комфортну температуру в приміщенні за різних зовнішніх умов.
Обладнання повинно забезпечувати рівномірне прогрівання кімнат, зміна напряму вітру не повинна негативно впливати на умови в приміщеннях. Перед вибором обладнання власнику будинку необхідно знати, як розрахувати потужність електрокотла з урахуванням особливостей приміщення.
Для розрахунку застосовуються 2 основні методики:
- за площею будинку або кімнат, підключених до контуру опалення та котла;
- за обсягом приміщень.
Допоміжна методика визначення потужності за контуром гарячого водопостачання призначена для розрахунку додаткової продуктивності. Отриманий параметр підсумовується із попередньо розрахованим значенням енергоспоживання для опалення будинку.
Потім перевіряється здатність електричної проводки, підведеної до будівлі, витримати максимальне навантаження під час роботи нагрівальних елементів котла.
Розрахунок котла за площею будинку
Базовою методикою є визначення потужності електричного опалювального котла за площею приміщень. Для визначення значення використовується базове значення потужності, яка потрібна для обігріву кімнати площею 10 м².
Коефіцієнт залежить від кліматичної зони, грубо вважається, що з прогріву 10 м² необхідно витратити потужність 1 кВт. Коефіцієнт не враховує теплопровідність матеріалів стін та висоту приміщення, тому для уточнення розрахунку застосовуються додаткові поправочні коефіцієнти, визначені дослідним шляхом.
Наприклад, при висоті стелі більше 2,7 м вводиться додатковий поправочний параметр, що дорівнює відношенню фактичної висоти до значення 2,7 м. Кліматичний коефіцієнт залежить від місця розташування будинку, значення знаходиться в інтервалі від 0,7 для південних регіонів до 2,0 - Північних районів. Якщо нагрівальний вузол використовуватиметься і для гарячого водопостачання, то отриманого показника додається запас потужності 25-30%.
Існує інший спосіб підрахунку, заснований на формулі S*K*100де параметр S є площею приміщень, а K являє собою коефіцієнт теплових втрат, що змінюється в залежності від мінімального порогу температури повітря. За базове значення взято цифру 0,7, яка використовується в місцевості з мінімальною температурою -10°С. При зниженні кліматичної норми кожні 5°С коефіцієнт збільшується на 0,2.
Метод не застосовується для розрахунку котла для приміщень з такими особливостями конструкції:
- Наявність пластикових або дерев'яних вікон із дубльованим склопакетом.
- Використання додаткового теплоізоляційного шару завтовшки від 150 мм, розташованого всередині або зовні цегляної стіни (товщиною 2 розміри цегли).
- Збереження неопалюваного горищного приміщення та відсутність теплоізоляційного матеріалу на обробці даху.
- Збільшення висоти житлових кімнат до 2,7 м-коду і більше.
Розрахунок потужності котла за обсягом
Розрахунок потужності електричного опалювального котла за обсягом житлових приміщень базується на коефіцієнті теплових втрат, який становить:
- Від 0,6 до 0,9 – для будівель із цегли з покращеною теплоізоляцією. У будинку застосовуються пластикові 2-камерні вікна, може використовуватися дах із теплоізолюючого матеріалу.
- Від 1 до 1,9 - для будівель, збудованих з цегли (подвійна кладка), зі стандартною покрівлею та дерев'яними вікнами.
- Від 2 до 2,9 - для приміщень з погіршеною теплоізоляцією (наприклад, зі стінами завтовшки 1 цегла).
- Від 3 до 4 - для будівель, побудованих з деревини або виконаних з металевого гофрованого листа з шаром теплоізолюючого матеріалу.
При розрахунку використовується формула виду V*K*T/860, де враховується обсяг будинку V, поправочний коефіцієнт K та різниця температуру всередині будинку та зовні приміщення. Для розрахунку береться мінімальна температура повітря, характерна для розташування будинку.
Отримане значення є надлишковим, але у разі тривалих морозів вдасться підтримувати температуру в будинку у заданих параметрах. Наведена методика розрахунку потужності електрокотла для опалення будинку не враховує подачі додаткової теплої рідини для миття посуду або душової кабіни.
Для житлових приміщень у панельних чи цегляних будинках розрахунок ведеться за нормативами СНіП. Правила закладають необхідну потужність для нагрівання 1 м³ повітря в межах 41 та 34 Вт (для будинку з панелей та силікатної цегли, відповідно).
Потім власник приміщення проводить виміри висоти та площі, до отриманого значення додається страховий запас 10% (на випадок зниження температури повітря в зимовий час). У разі встановлення енергозберігаючих вікон допускається встановлювати котел з потужністю менш розрахунковою.
Для кутових приміщень враховується кількість стін, що контактують із вулицею. Якщо на зовнішній бік будинку виходить лише 1 стіна, то потрібно застосовувати коефіцієнт 1,1. Кожна додаткова стіна збільшує значення параметра, що коригує, на 0,1. Для зниження теплових втрат рекомендується проаналізувати приміщення спеціальним приладом, потім змонтувати шар ізолятора.
Розрахунок для ГВП
Розрахунок електрокотла для опалення приватного будинку, що одночасно використовується для гарячого водопостачання, враховує наступні фактори:
- Кількість та температура теплої води, необхідної для забезпечення життєдіяльності людей, що проживають у приміщенні.
- На основі першого параметра визначається обсяг гарячої води +90°C, яка потім розбавляється потоком холодної рідини для одержання теплої.
- З отриманого значення здійснюється розрахунок електричного котла. При визначенні властивостей не враховується зниження температури водопровідної води взимку.
Наприклад, житловий будинок щодобово споживає 200 л теплої води (Vг), що прогріта до +40°С (Tг). Передбачається отримання необхідної температури шляхом змішування гарячої та холодної води. Власник планує придбати котел, який прогріває рідину до +95°С (Tк), у лінії холодного водопостачання подається вода з температурою +10°С (Tх).
Об'єм гарячої води визначається за формулою Vг*(Tг-Tх)/(Tк-Tх)=200*(40-10)/(95-10). Розрахунок показує, що для забезпечення подачі гарячої води за добу потрібно прогріти 71 л рідини до температури +95°С.
Подальший розрахунок ведеться виходячи з коефіцієнта питомої теплоємності води (4,218 кДж за кожен кг при прогріві на 1°C), ваги рідини та різниці температур. Отримане значення потім переводиться по таблицях в кіловати, рекомендується округляти параметр у бік збільшення.
Для описаної вище ситуації потрібно додаткова потужність близько 5 кВт. Отримане значення має на увазі прогрів води за 1 годину, якщо рідина використовується рівномірно протягом дня, допускається знизити додаткові енерговитрати в 2 рази.
Це мобільні котельні установки, призначені для забезпечення теплом та гарячою водою об'єктів як житлових, так і виробничих призначень. Все обладнання розміщене в одному або кількох блоках, які потім стикуються між собою, стійке до пожеж та перепадів температури. Перед тим, як зупинитися на даному типі енергопостачання, необхідно правильно провести розрахунок потужності котельні.
Блочно-модульні котельні поділяються на вигляд використовуваного палива і можуть бути твердопаливними, газовими, рідко-паливними та комбінованими.
Для комфортного проживання будинку, в офісі або на виробництві в холодну пору року потрібно потурбуватися про хорошу і надійну систему опалення для будівлі або приміщення. Для правильного розрахунку теплової потужності котельні потрібно звернути увагу на кілька факторів та параметрів будівлі.
Будинки проектуються в такий спосіб, щоб мінімізувати тепловтрати. Але з урахуванням своєчасного зносу чи технологічних порушень у процесі будівництва будинок може мати вразливі місця, якими тепло йтиме. Для обліку цього параметра в загальному розрахунку потужності котельні модульного типу потрібно або позбутися тепловтрат, або включити їх до розрахунку.
Для усунення тепловтрат необхідно провести спеціальне дослідження, наприклад, за допомогою тепловізора. Він покаже всі місця, через які витікає тепло, і потребують утеплення або закладення. Якщо ж вирішено було не усувати тепловтрати, то при розрахунку потужності котельні модульного типу потрібно накинути на потужність відсотків 10 для покриття тепловтрат. Також при розрахунку необхідно враховувати ступінь утеплення будівлі та кількість та розмір вікон та великих воріт. Якщо є великі ворота для заїзду фур, наприклад, додається близько 30% потужності покриття тепловтрат.
Розрахунок за площею
Найпростішим способом дізнатися необхідне споживання тепла вважається розрахунок потужності котельні за площею будівлі. З роками фахівці вже розрахували стандартні константи для деяких параметрів теплообміну всередині приміщення. Так, у середньому для опалення 10 квадратів площі необхідно витратити 1 кВт теплової енергії. Ці цифри будуть актуальні для будівель, побудованих з дотриманням технологій з тепловтрат і висотою стелі не більше 2,7 м. Тепер виходячи із загальної площі будівлі можна отримати необхідну потужність котельні.
Розрахунок за обсягом
Більш точним, ніж попередній спосіб обчислення потужності, вважається розрахунок потужності котельні за обсягом будівлі. Тут можна врахувати одразу і висоту стель. Згідно зі СНиПами, на опалення 1 кубометра в цегляному будинку доводиться витратити в середньому 34 Вт. У нашій фірмі ми користуємося різними формулами для розрахунку необхідної теплової потужності, що враховують ступінь утеплення будівлі та її місцезнаходження, а також необхідну температуру всередині будівлі.
Що ще потрібно врахувати під час розрахунку?
Для повного розрахунку потужності блочно модельної котельні необхідно буде врахувати ще кілька важливих факторів. Один із них - це гаряче водопостачання. Для його розрахунку необхідно врахувати, скільки води буде щодня споживатися всіма членами сім'ї або виробництвом. Таким чином знаючи кількість споживаної води, необхідної температури та враховуючи пору року, можна розрахувати правильну потужність котельні. В основному прийнято додавати до отриманої цифри близько 20% нагрівання води.
Дуже важливим параметром є розміщення об'єкта, що опалюється. Для застосування географічних даних при розрахунку потрібно звернутися до СНиПам, в яких можна виявити карту середніх температур для літнього та зимового періодів. Залежно від розміщення необхідно застосувати відповідний коефіцієнт. Наприклад, для середньої лінії Росії актуальна цифра 1. А ось північна частина країни має вже коефіцієнт 1,5-2. Так, отримавши якусь цифру при проведенні попередніх досліджень необхідно зробити збільшення отриманої потужності на коефіцієнт, в результаті стане відома кінцева потужність для поточного регіону.
Тепер перед тим, як розрахувати потужність котельні для конкретного будинку, потрібно зібрати якомога більше даних. Є будинок у Сиктивкарській обл., побудований з цегли, за технологією та дотримані всіх заходів щодо уникнення тепловтрат, площею 100 кв. м. та висотою стель 3 м. Таким чином повний об'єм будівлі складе 300 метрів у кубі. Так як цегляний будинок, потрібно помножити цю цифру на 34 Вт. Виходить 10,2 квт.
З урахуванням північного регіону, частих вітрів та короткого літа, отриману потужність потрібно помножити на 2. Тепер виходить вже 20,4 кВт потрібно витратити на комфортне проживання чи роботу. При цьому необхідно врахувати, що частина потужності піде на нагрівання води, а це як мінімум 20%. Але для запасу краще взяти 25% і помножити на необхідну потужність. Внаслідок чого вийде цифра 25,5. Але для надійної та стабільної роботи котельної установки потрібно ще взяти запас у 10 відсотків для того, щоб їй не доводилося працювати на знос у постійному режимі. Разом виходить 28 кВт.
Ось таким не хитрим чином вийшла необхідна для опалення та нагріву води потужність і тепер можна сміливо вибирати блочно-модульні котельні, потужність яких відповідає отриманій цифрі у розрахунках.
Один з перших параметрів, на який звертають увагу при підборі опалювального обладнання, це продуктивність. Розрахунок потужності газового котла опалення виконують кількома способами. Від точних підрахунків залежить комфорт під час експлуатації.
Як підібрати потужність котла на газі
Розрахунок потужності газового котла опалення від площі здійснюється трьома різними способами:
Європейські виробники часто розраховують продуктивність котельного обладнання від обсягу приміщення. Тому в технічній документації вказується можливість обігріву в м³. Цей фактор враховують під час вибору агрегату, виготовленого у країнах ЄС.
Більшість консультантів, які продають опалювальне обладнання, самостійно підраховують необхідну продуктивність формулою 1 кВт=10 м². Додаткові підрахунки здійснюють за кількістю теплоносія в опалювальній системі.
Розрахунок одноконтурного опалювального котла
Як зазначалося вище, самостійні підрахунки робочих параметрів опалювального устаткування, виконують за такою формулою 1 кВт =10 м². До отриманого результату додають 15-20% запасу, завдяки чому теплогенератор, навіть у сильні морози, не працює на повне навантаження, що продовжує термін його експлуатації.- Для 60 м² – задовольнити потребу в теплі зможе агрегат на 6 кВт + 20% = 7,5 кіловат. Якщо немає моделі з відповідним типорозміром продуктивності, перевагу надають опалювальному обладнанню з великим значенням потужності.
- Подібним чином виконують підрахунки для 100 м - необхідна потужність котельного обладнання, 12 кВт.
- Для опалення 150 м ² потрібен газовий котел, потужністю 15 кВт + 20% (3 кіловати) = 18 кВт. Відповідно, для 200 м², потрібний котел на 22 кВт.
Як розрахувати потужність двоконтурного котла
Формула розрахунку необхідної потужності двоконтурного газового котла за площею опалення та точок водорозбору ГВП, 10 м ² = 1 кВт +20% (запасу потужності) + 20% (на нагрівання води). Виходить, що до вирахованої продуктивності додають відразу 40%.Потужність двоконтурного газового котла для опалення та нагрівання гарячої води для 250 м², складе 25 кВт + 40% (10 кіловат) = 35 кВт. Обчислення підходять для двоконтурного обладнання. Для підрахунку продуктивності одноконтурного агрегату, підключеного до бойлера непрямого нагріву, використовують іншу формулу.
Розрахунок потужності бойлера непрямого нагріву та одноконтурного котла
Щоб розрахувати необхідну потужність одноконтурного газового котла з бойлером непрямого нагріву, необхідно виконати такі дії:- Визначити, який обсяг бойлера буде достатнім, щоб забезпечити потреби мешканців будинку.
- У технічній документації до накопичувальної ємності вказано необхідну продуктивність котельного обладнання, щоб підтримувати нагрівання гарячої води, без урахування необхідного тепла на опалення. Бойлер на 200 літрів, у середньому вимагатиме близько 30 кВт.
- Розраховується продуктивність котельного обладнання, необхідна для опалення будинку.
Отримані цифри складаються. Від результату віднімається сума, що дорівнює 20%. Це необхідно зробити з тієї причини, що нагрівання не буде одночасно працювати на опалення та ГВП. Розрахунок теплової потужності одноконтурного опалювального котла з урахуванням зовнішнього нагрівача води для гарячого водопостачання проводиться з урахуванням цієї особливості.
Який запас потужності має бути у газового котла
Запас продуктивності розраховується залежно від конфігурації опалювального обладнання:- Для одноконтурних моделей запас складає близько 20%.
- Для двоконтурних агрегатів 20% +20%.
- Котли з підключенням до бойлера непрямого нагріву – у конфігурації накопичувальної ємності, вказаний необхідний додатковий запас продуктивності.
Розрахунок потреби газу, виходячи з потужності котла
Формула розрахунку витрати газу, залежно від потужності котла, бере до уваги ККД опалювального обладнання. У стандартних моделей класичного опалювальних теплогенераторів коефіцієнт корисної дії складе 92%, у конденсаційних до 108%.Насправді, це означає, що 1 м³ газу, дорівнює 10 кВт теплової енергії, за умови 100% тепловіддачі. Відповідно, при ККД 92% витрати палива становитимуть 1,12 м³, а при 108% не більше 0,92 м³.
Методика розрахунку обсягу спожитого газу враховує продуктивність агрегату. Так, 10 кВт прилад опалення протягом години спалить 1,12 м³ палива, 40 кВт агрегат, 4,48 м³. Цю залежність споживання газу від потужності котельного обладнання враховують при складних теплотехнічних розрахунках.
Співвідношення закладено в онлайн витрати на опалення. Виробники нерідко вказують середню витрату газу для кожної моделі, що випускається.
Щоб повністю підрахувати приблизні матеріальні витрати на опалення, потрібно буде розрахувати споживання електроенергії в енергозалежних котлах опалення. На даний момент котельне обладнання, що працює на магістральному газі, є найбільш економічним способом обігріву.
Для опалюваних будівель великої площі, обчислення здійснюють виключно після проведення аудиту щодо тепловтрат будівлі. В інших випадках при обчисленнях користуються спеціальними формулами або онлайн сервісами.
Підбираючи опалювальний котел, іноді важко визначити його відповідність вимогам опалення конкретного будинку. Начебто є дані про розміри, внутрішній обсяг. Але цього виявляється замало. Сучасне визначення вимагає знання показника теплових втрат, притаманних цього будинку. Саме з тепловими втратами пов'язується можливість вибору потужності майбутнього котла, який повинен компенсувати їх у ході своєї роботи.
Неправильно вибрана потужність котла веде до додатковим витратам палива(газ, тверде та рідке). Про кожен варіант буде розказано нижче, а поки потрібно врахувати, що в першому наближенні недостатня потужність котла призводить до низької температури в системі опалення, внаслідок повільного і недостатнього її прогріву. Потужність, яка перевищує необхідну, призводить до роботи системи імпульсному режимі. Це викликає різке зростання витрати газу, знос газового клапана. Зниженню витрат на опалення може сприяти правильний вибір потужності котла та розрахунок системи опалення.
Методика розрахунку теплових втрат
Розрахунок теплових втрат ведеться за певним методикам,різним від кліматичної зони країни. Маючи на руках такі розрахунки, набагато простіше зорієнтуватися у виборі всіх приладів майбутньої опалювальної системи. Велика кількість вхідних даних, основних та допоміжних, а також формалізація розрахунків, дозволили ввести автоматизацію та проводити їх за допомогою комп'ютерних програм. Завдяки цьому такі обчислення стали доступними для індивідуального виконання на сайтах будівельних компаній.
Зрозуміло, визначитися з точними результатами зможе лише фахівець. Але і самостійне визначення величини тепловтрат дасть цілком зримі результати з визначенням необхідної потужності. Ввівши дані, що запитуються програмою, за параметрами будинку(кубатура, матеріали, утеплення, вікна та двері тощо), після виконання запропонованих дій, виходить значення теплових втрат. Отримана точність є достатньою для визначення необхідної потужності котла.
Використання будинкових коефіцієнтів
Старим способом визначення величини втрат тепла було використання будинкових коефіцієнтів 3-х типівдля індивідуального розрахунку потужності газового котла за спрощеною методикою:
- від 130 до 200 Вт/м2 – будинки без теплоізоляції;
- від 90 до 110 Вт/м2 – будинки з теплоізоляцією, 20-30 років;
- від 50 до 70 Вт/м2 – теплоізольований будинок з новими вікнами, 21 століття.
Знаючи величину свого коефіцієнта і площу будинку, шляхом перемноження набувають шуканого значення. Ще простіше визначалася необхідна потужність за часів СРСР. Тоді вважалося, що 10 Квт на 100 метрів площі якраз.
Проте сьогодні такої точності стало недостатньо.
На що впливає потужність котла
Якщо вона надто мала, то потужний котел на твердому паливі не «досягатиме» залишки паливачерез брак подачі повітря, швидко засмічиться димар, а витрата палива буде надмірною.Котли на газі або рідкому паливі (ЖТ) почнуть швидко гріти малу кількість води та вимикати пальники. Цей час горіння виявиться тим меншим, чим потужніші котли. За такий короткий час продукти згоряння, що видаляються, не встигнуть прогріти димар, і там накопичуватиметься конденсат. кислоти, що утворюються швидко приведуть у непридатність як димар, так і сам казан.
Тривалий час роботи пальника дозволяє димоходу прогрітися і зникне конденсат. Часте включення котла веде до зношування його та димоходу, а також підвищеної витрати палива за рахунок необхідності розігріву каналу димовідводу та самого котла. Для розрахунку потужності котла на рідкому паливі (дизелі) можна скористатися програмою-калькулятором,що враховує безліч особливостей, описаних вище (конструкції, матеріали, вікна, утеплювач), але експрес-аналіз можна зробити за методикою, що наводиться.
Вважається, що для обігріву 10 квадратів площі будинку потрібно 1-1,5 кВт котлової потужності. У розрахунок не береться ГВП у будинку, що має якісне утеплення, без втрат, площею 100 кв. м. Коефіцієнти за рівнем утеплення, що використовуються для розрахунку необхідної потужності котла ЖТ:
- 0,11 - квартира, 1-й та останній поверхи багатоквартирного будинку;
- 0,065 - квартира у багатоквартирному будинку;
- 0,15 (0,16) - приватна садиба, стіна 1,5 цегли, без утеплювача;
- 0,07 (0,08) - приватна садиба, стіна 2 цегли, 1 шар утеплювача.
Для розрахунку площа 100 кв. м. множиться на коефіцієнт 0,07 (0,08). Отримувана потужність 70-80 Вт на 1 кв. м площі. Потужність котла резервується на 10-20%, для ГВП резерв збільшується до 50%. Такий розрахунок дуже приблизний.
Знаючи теплові втрати, можна сказати про необхідну величину тепла, що виробляється. Зазвичай для комфорту в будинку приймається значення +20 градусів за Цельсієм. Оскільки у році буває період мінімальних температур, у ці дні потреба у кількості тепла різко зростає. Враховуючи періоди, коли температури коливаються в районі середніх за зиму, потужність котла може бути прийнята рівною половині від отриманого значення. І тут у розрахунок закладається компенсація теплових втрат рахунок інших джерел тепла.
Вирішення проблеми надлишку потужності
У разі низьких потреб у теплі потужність котла стає свідомо високою. Рішень кілька. По-перше, у цей період пропонується використання 4-х ходових змішувальних клапанів у гідравлічних системах. Може бути застосований термогідравлічний розподільник. Що дозволяє регулювати нагрівання води без зміни котлової потужності, за рахунок клапанів та циркуляційних насосів. Так забезпечується оптимальний режим роботи казана.
Зважаючи на дорожнечу способу, розглядається бюджетний варіант багатоступінчастих пальниківу недорогих газових та ЖТ котлах. З настанням зазначеного періоду ступінчастий перехід на знижене горіння знижує потужність котла. Варіантом плавного переходу є модуляція або плавне регулювання, що повсюдно використовується в настінних газових приладах. Така можливість практично не використана в конструкціях ЖТ котлів, але модуляційний пальник більш передовий варіант, ніж змішувальний клапан. Сучасні котли на пелетах вже оснащені системою регулювання потужностіта автоматикою подачі палива.
Для недосвідченого споживача наявність системи модуляційного пальникаможе здатися достатнім приводом відмовитися від розрахунку теплових втрат будинку, або хоча б обмежитися приблизним їх визначенням. Аж ніяк, наявність такої функції не може вирішити всі проблеми, що виникають: якщо при включенні котла, він починає працювати на максимумі потужності, то через час автомат знижує її до оптимуму.
При цьому потужний котел у невеликій системі встигає нагріти воду і відключитисья ще до переходу пальника, що модулюється, ну потрібний рівень горіння. Вода остигає досить швидко, ситуація повториться «до ляпки». В результаті робота котла проходить імпульсами як з одноступеневим потужним пальником. Зміна потужності може досягати трохи більше 30%, що у результаті призведе до збоїв з подальшим підвищенням зовнішньої температури. Варто згадати, що йдеться про порівняно дешеві прилади.
У дорожчих котлах конденсаційного типу межі модулювання ширші. ЖТ котли можуть викликати відчутні труднощіпри спробі використання у невеликих та добре утеплених будинках. У такому будинку близько 150 кв. м, для покриття теплових втрат вистачає 10 кВт потужності. У лінійці ЖТ котлів, що пропонуються виробниками, мінімум потужності більше вдвічі. І тут спроба застосування такого котла може призвести до ситуації ще гіршої, ніж описана вище.
У топці горить ЖТ (солярка), усі бачили чорний шлейф за непрогрітим та невідрегульованим дизелем. І тут у продуктах неповного згоряння рясно випадає сажа, вона і незгорілі продукти капітально засмічують камеру згоряння. І тепер новий котел потрібно терміново чистити, щоб не знизити ККД, і відновити теплообмін. І адже, підбери спочатку правильно потужність котла, не було б усіх описаних проблем.
На практиці слід вибирати потужність котла трохи нижче теплових втрат будинку. Популярність та практичне використання отримали котли з ЦОГВС, тобто двоконтурні, що гріють воду для опалення та гарячого водопостачання. І серед цих двох функцій на ЦО необхідна потужність менша, ніж для ГВП. Безперечно, такий підхід зробив вибір потужності котла складнішим.
Спосіб отримання ГВП у 2-х контурному котлі - проточне нагрівання.Оскільки час контакту (нагріву) проточної води незначний, потужність нагрівача котла повинна бути високою. Навіть у малопотужних двоконтурних котлів система ГВП має 18 кВт потужності і це тільки мінімум, що дає можливість нормально прийняти душ. Наявність модуляційного пальника в такому приладі дасть можливість роботи з мінімумом потужності в 6кВт, що майже дорівнює тепловим втратам у 100 метровому будинку з якісною термоізоляцією.
У реальному житті, середні, за сезон опалення, потреби становитимуть не більше 3 кВт. Т. е. хоча ситуація і не ідеальна, але прийнятна. Методом зниження необхідної потужності системи ГВП є застосування бака-накопичувача для ГВП. І це дуже схоже на одноконтурний котел, обладнаний бойлером. Підключений через теплообмінник до котла бойлер має ємність. щонайменше 100 літрів.Це мінімум, розрахований на кілька точок водорозбору та одночасне користування ними.
Така схема дозволяє знизити потужність котла, суміщений з водогрієм. У результаті завдання виконано і потужності котла достатньо компенсації теплових втрат (ЦО) і ГВП (бойлер). На перший погляд, в результаті, на час роботи котла на бойлері, в систему обігріву гаряча вода не піде і в будинку впаде температура. Насправді, щоб так сталося, котел повинен вимкнутись на 3 - 4 години. Процес заміщення нагрітої води з холодного бойлера, відбувається поступово. Практика використання нагрітої води говорить, що навіть злив половини об'єму, а це 50 літрів при температурі близько 85 градусів за Цельсієм і стільки ж холодною, щоб користуватися, веде до залишку в баку половини об'єму гарячої та стільки ж холодної. Час нагріву складе трохи більше 25 хвилин. Оскільки за один раз у сім'ї такий обсяг не споживається, час нагрівання бойлера буде значно меншим.
Приклад визначення потужності котла
Приблизна методика визначення потужності газового котла з розрахунку питомої потужності (Руд) на 10 кв. м та з урахуванням умов кліматичних зон, опалювальної площі - П.
- 0,7-0,9 - південь;
- 1,2-1,5 кВт – середня смуга;
- 1,5-2,0 кВт - північ
Потужність котла визначається Рк = (П * Руд) / 10; де Руд = 1;
Об'єм води в системі Осист = Рк * 15; де на 15 л води прийнято 1 кВт
Так для будинку з прикладу з ЖТ котлом, на півночі, розрахунок виглядатиме так:
Рк = 100 * 2/10 = 20 (кВт);
