Сегодня нам необходимо разобраться, как проводится расчет мощности котла с ГВС. Мы разберем несколько предельно простых схем, которые не заставят вас копаться в дебрях отопительной техники, и приведем примеры расчетов для каждой из них. Итак, начнем.
Простой расчет по площади
Самый простой примерный расчет мощности бойлера для водоснабжения можно сделать исходя из потребности дома в тепловой энергии 100 Вт на квадратный метр. Следовательно, для дома площадью 100 м2 потребуется 10 кВт.
100 Вт тепла потребляется на квадрат отапливаемой площади
Кроме того, вводится коэффициент запаса прочности 1,2, который компенсирует неучтенные тепловые потери и помогает поддерживать комфортную температуру в помещении при сильных морозах. Какие корректировки вносит в эту схему подача горячей воды от котла?
Это можно сделать двумя способами:
- Накопительный водонагреватель (бойлер косвенного нагрева). В этом случае вводится дополнительный коэффициент 1,1: котел отводит относительно небольшое количество тепла из системы отопления;
Схема водоснабжения твердотопливного котла, с бойлером косвенного нагрева
- Проточный подогреватель двухконтурного котла. Здесь используется коэффициент 1,2. С учетом запаса прочности тепловая мощность котла должна превышать расчетную потребность дома в отоплении на 40%. В нашем примере с коттеджем в 100 метров при подключении отопления и горячей воды котел должен выдавать 14 кВт.
Схема подключения системы отопления и водоснабжения для двухконтурного котла
Примечание: в последнем случае небольшой запас мощности на нужды горячего водоснабжения связан с кратковременной работой проточного нагревателя. Горячая вода редко расходуется больше получаса в сутки, а система отопления имеет определенную инерционность, поэтому параметры теплоносителя не выходят за рамки нормативных значений.
Несложный расчет котла с ГВС на площадь дома
Эта схема расчета проста, но имеет несколько серьезных недостатков:
Учитывается площадь отапливаемого помещения, а не его объем. Между тем потребность в тепле в коттеджах с высотой потолка 2,5 и 4 метра будет сильно отличаться;
Помещению с высоким потолком нужно больше тепла, игнорируйте различия климатических зон. Как известно, теплопотери здания прямо пропорциональны разнице температур в помещении и на улице и будут сильно различаться в Крыму и Якутии; При этом не учитывается качество утепления здания. Для кладки и утепленного фасада с пенопластом теплопотери будут существенно отличаться.
Утепление фасада позволяет значительно снизить теплопотери
Расчет по объему с коэффициентами поправки
Как рассчитать мощность котла на горячее водоснабжение и отопление с учетом всех описанных выше факторов?
- Базовое значение тепловой мощности — 40 Вт на кубометр отапливаемого внутреннего объема; Региональный коэффициент принимается равным:
| Средняя температура января, ° С | Коэффициент |
| 0 и выше | 0,7 |
| -50 | 0,9 |
| -10 | 1.1 |
| -ветры | 1.3 |
| -25 | 1.5 |
| -35 | 1,8 |
| -40 и ниже | 2 |
Средняя температура января по нескольким регионам РФ
- Коэффициент изоляции выбирается из следующего диапазона значений:
| Изображение | Описание утеплителя и коэффициента здания |
|
Неизолированный склад со стенами из гофрированного листового металла |
Отсутствие утеплителя, металлических или экранированных стен — 3-4 |
|
Загородный дом, чтобы испытать сезон |
Кладка стен, однослойное остекление окон — 2-3 |
|
Дом с массивными стенами и стеклопакетами |
Кладка в два кирпича и окна с однокамерным остеклением — 1-2 |
|
Максимальная защита от холода |
Утепленный фасад, стеклопакеты — 0,6-0,9 |
- Запас мощности на неучтенные тепловые потери и на нагрев горячей воды рассчитывается по предыдущей схеме.
Повторяем наш расчет котла на горячее водоснабжение и отопление с рядом дополнительных вводов:
Высота потолков в доме 3 метра; Дом находится в Севастополе (средняя температура января +3 градуса);
На фото — январь в Севастополе. Оборудован однокамерными пластиковыми окнами и каменными стенами без дополнительного утепления толщиной 40 см.
Нравится:
- Отапливаемый объем 100 * 3 = 300 м3; Базовое значение тепловой мощности для отопления 300 * 40 = 12 кВт; Климат Севастополя дает нам региональный коэффициент 0,7. 12 * 0,7 = 8,4 кВт; Коэффициент изоляции принят равным 1,2. 1,2 * 8,4 = 10,08; С учетом запаса прочности и запаса мощности для работы проточного нагревателя получаем те же 14 кВт.
Стоило ли усложнять расчеты, если результат остался неизменным?
Без сомнений. Если мысленно разместить наш дом в городе Оймякон, в Якутской области (средняя температура января -46,4 градуса), потребность в тепле и, соответственно, расчетная тепловая мощность котла увеличится на 2 / 0,7 (соотношение региональных коэффициентов) = 2,85 раза. Утепление фасада и установка энергосберегающих стеклопакетов в окнах сократят это вдвое.
Оймякон — самый холодный город страны
Расчет по номинальной мощности бойлера
Как рассчитываются котлы для горячего водоснабжения с бойлерами косвенного нагрева значительного объема и большого расхода воды из системы ГВС?
Расчетная мощность равна сумме двух слагаемых:
- Тепловые потребности дома без учета запаса прочности; Номинальная мощность котла. В среднем он равен 15 киловаттам на 100 литров объема.
Gorenje непрямого действия GV 100 (17400 Вт)
Нюанс — из результата сложения вычитается 20%, так как теплообменник котла не будет круглосуточно обеспечивать отопление и ГВС.
Итак, когда у нас в доме в Севастополе будет установлен пресловутый Gorenje GV 100, мощность котла для водоснабжения и отопления будет 10 (потребность в тепле для отопления + 17,4 потребность в тепле для котла)) * 0,8 = 22 цифра округлена до ближайшего значения в киловаттах.
можно ли установить в контур ГВС котел большей мощности, чем рассчитанная с бойлером косвенного нагрева?
это возможно, но невыгодно по двум причинам:
Цена самого котла быстро растет с увеличением номинальной мощности;
Вследствие КПД котла цифра на ценнике также растет. Классические твердотопливные котлы при работе с теплопередачей ниже номинальной снижают КПД из-за неполного сгорания топлива. Уменьшение тепловыделения в них достигается самым простым способом: ограничением подачи воздуха заслонкой.
Изменение КПД твердотопливного котла при изменении теплоотдачи
Расчет по расходу и температуре воды
Наиболее точный расчет мощности, необходимой для нагрева воды, можно сделать по ее расходу.
Мощность нагрева ГВС
Чтобы произвести расчет своими руками, воспользуйтесь формулой Q = (m * c * dT) / t, где:
Q — мощность нагрева (кВт); m — масса нагретой воды (примерно соответствует ее объему в литрах); c — удельная теплоемкость (для воды c = 4,2);
Теплоемкость воды dT — разность температур на входе и выходе водонагревателя (° С); t — время нагрева (секунды).
Следовательно, при расходе воды 5 литров в минуту и ее нагреве от 10 до 35 градусов m = 5 (масса пяти литров воды), dT = 35-10 = 25 (температуры на входе и выходе водонагревателя) и t = 60 (60 секунд за одну минуту). Подставьте значения в формулу: Q = (5 * 4,2 * 25) / 60 = 8,75 кВт.
Помните: чтобы получить общее тепловыделение котла, добавьте тепловую мощность воды к запросу на тепло дома без коэффициента запаса прочности и вычтите 20%.
Расход воды
Где получены значения расхода воды? Полная инструкция по расчету расхода содержится в СНиП 2.04.01-85; однако вместо ссылки на нормативные документы вы можете просто использовать следующую таблицу:
Расход воды через краны
Чтобы использовать формулу для расчета мощности, расход необходимо пересчитать с литров в секунду на литры в минуту, умножив значения, указанные в таблице, на 60. Так, при одновременной работе смесителя для раковины и забора воды в ванной расход воды из системы ГВС будет 0,09 * 60 + 0,18 * 60 = 5,4 + 10,8 = 16,2 литра в минуту.
Заключение
Как видите, можно примерно рассчитать котлы для водоснабжения и отопления по простейшим формулам и общедоступным справочным данным. Видео в этой статье поможет вам узнать больше о методах расчета. Удачи!
