Расчет мощности котла с горячим водоснабжением: простые схемы

Без рубрики

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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.

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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;

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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.

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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.

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

Несложный расчет котла с ГВС на площадь дома

Эта схема расчета проста, но имеет несколько серьезных недостатков:

Читайте также:   Какая фракция щебня нужна для фундамента дома?

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;

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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.

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

Средняя температура января по нескольким регионам РФ

    Коэффициент изоляции выбирается из следующего диапазона значений:
Изображение Описание утеплителя и коэффициента здания

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

Неизолированный склад со стенами из гофрированного листового металла

Отсутствие утеплителя, металлических или экранированных стен — 3-4

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

Загородный дом, чтобы испытать сезон

Кладка стен, однослойное остекление окон — 2-3

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

Дом с массивными стенами и стеклопакетами

Кладка в два кирпича и окна с однокамерным остеклением — 1-2

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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);

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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.

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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.

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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;

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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.

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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);

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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:

Расчет мощности котла с ГВС: простые схемы

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!

Читайте также:   Стиль минимализм в интерьере: 90 фото, идеи дизайна для разных комнат
Оцените статью