Как рассчитать мощность газового котла отопления по площади дома?
Для этого вам придется воспользоваться формулой:
Под Мк в данном случае понимают искомую тепловую мощность в киловаттах. Соответственно S – это площадь вашего жилища в квадратных метрах, а К – это удельная мощность котла – «доза» энергии, расходуемая на обогрев 10 м2.
Расчет мощности газового котла
Как вычислить площадь? В первую очередь по плану жилища. Этот параметр указан в документах на дом. Не желаете искать документы? Тогда вам придется умножать длину и ширину каждой комнаты (в том числе и кухни, отапливаемого гаража, ванной, туалета, коридоров и так далее) суммируя все полученные значения.
Где взять значение удельной мощности котла? Конечно же, в справочной литературе.
Не желаете «копаться» в справочниках – примите во внимание следующие значения этого коэффициента:
- Если в вашем регионе зимняя температура не опускается ниже -15 градусов Цельсия, коэффициент удельной мощности будет равен 0,9-1 кВт/м2.
- Если зимой вы наблюдаете морозы до -25 °C, то ваш коэффициент равен 1,2-1,5 кВт/м2.
- Если в зимнее время температура проседает до отметки до -35 °C и ниже, то в расчетах тепловой мощности вам придется оперировать значением 1,5-2,0 кВт/м2.
В итоге мощность котла, обогревающего строение на 200 «квадратов», расположенное в Московской или Ленинградской области, равняется 30 кВт (200 х 1,5 / 10).
Как рассчитать мощность отопительного котла по объему дома?
В этом случае нам придется опираться на тепловые потери строения, вычисляемые по формуле:
Под Q в этом случае мы понимаем вычисляемые потери тепла. В свою очередь V – это объем, а ∆T – это разница температур внутри и снаружи здания. Под k понимается коэффициент теплового рассеивания, зависящий от инерции строительных материалов, дверного полотна и оконных створок.
Рассчитываем объем коттеджа
Как определить объем? Разумеется, по плану строения. Или простым перемножением площади на высоту потолков. Под разницей температур понимается «промежуток» между общепринятым «комнатным» значением – 22-24 °C – и средними показаниями градусника в зимнее время.
Коэффициент теплового рассеивания зависит от теплостойкости строения.
Поэтому, в зависимости от используемых строительных материалов и технологий, этот коэффициент принимает следующие значения:
- От 3,0 до 4,0 – для бескаркасных складов или каркасных хранилищ без утепления стен и кровли.
- От 2,0 до 2,9 – для технических строений из бетона и кирпича, дополненных минимальной теплоизоляцией.
- От 1,0 до 1,9 – для старых домов, построенных до эры энергосберегающих технологий.
- От 0,5 до 0,9 – для современных домов, построенных в соответствии с современными энергосберегающими стандартами.
В итоге мощность котла отапливающего современное, энергосберегающее строение площадью 200 квадратов и 3-метровым потолком, расположенное в климатической зоне с 25-гадусными морозами, доходит до 29,5 кВт (200х3х(22+25)х0,9/860).
Как рассчитать мощность котла с водогрейным контуром?
Зачем нужен 25-процентный запас мощности? В первую очередь для восполнения энергетических затрат, обусловленных «оттоком» тепла на водогрейный теплообменник во время работы двух контуров. Проще говоря: для того, чтобы вы не замерзли после принятия душа.
Твердотопливный котел Огонек КОТВ — 18В с водогрейным контуром
В итоге двухконтурный котел, обслуживающий системы отопления и горячего водоснабжения в доме на 200 «квадратов», который располагается севернее Москвы южнее Петербурга, должен генерировать как минимум 37,5 кВт тепловой мощности (30 х 125%).
Как лучше считать – по площади или по объему?
В этом случае мы можем дать только следующий совет:
- Если у вас стандартная планировка с высотой потолка до 3 метров, то считайте по площади.
- Если высота потолков превышает 3-метровую отметку, или если площадь строения более 200 квадратных метров – считайте по объему.
Сколько стоит «лишний» киловатт?
С учетом 90-процентного КПД ординарного котла для производства 1 кВт тепловой мощности необходимо израсходовать не менее 0,09 кубометра природного газа с теплотворной способностью на уровне 35000 кДж/м3. Или около 0,075 кубометра топлива с максимальной теплотворной способностью – 43000 кДж/м3.
В итоге в течение отопительного периода ошибка в расчетах на 1 кВт обойдется владельцу в 688-905 рублей. Поэтому будьте аккуратны в расчетах, покупайте котлы с регулируемой мощностью и не стремитесь к «раздуванию» теплогенерирующей способности вашего отопительного прибора.
https://youtube.com/watch?v=Ok3OteQxxHU
Также советуем посмотреть:
- Газовые котлы на сжиженном газе
- Двухконтурные котлы на твердом топливе длительного горения
- Паровое отопление в частном доме
- Дымоход для твердотопливного котла отопления
1 Основные параметры расчета
Отопление на газе по праву считается не только экономичным, но и экологически чистым вариантом. Однако перед приобретением оборудования и его монтажом необходимо заранее просчитать потенциальные затраты голубого топлива. Выполнение такого расчета нужно для того, чтобы не ошибиться в выборе мощности котла и прилагающихся к нему расходных материалов, ведь самые высокие показатели в этом вопросе далеко не всегда играют хорошую службу во время дальнейшей эксплуатации.
И если слишком слабый котел не может похвастаться высокой производительностью, то мощная установка при минимальных нагрузках имеет свойство очень быстро изнашиваться и, как следствие, выходить из строя раньше срока. Кроме того, котлы повышенной мощности предполагают больший расход ресурсов, в итоге являясь более затратными в содержании, поэтому нет никакого смысла приобретать оборудование для помещения в 500 квадратов, если на повестке дня стоит вопрос об отоплении дома площадью в 100 м².
Для того чтобы правильно определить потенциальные расходы на отопление жилого помещения, рекомендуется учитывать определенные факторы и нюансы. Обычно речь идет о таких важнейших параметрах:
- Этажность частного дома. В многоквартирных домах к учету берутся другие показатели, среди которых выделяют основные характеристики верхних и нижних объектов.
- Тип и уровень качества применяемого в процессе постройки фасадного утеплителя.
- Суммарная площадь жилых помещений в доме. Для получения еще более точных результатов норму расхода газа на отопление частного дома рекомендуется высчитывать не только по его площади, но и по объему, учитывая среднюю высоту жилых помещений.
- Общее количество и тип остекления (старые деревянные окна с двойными рамами или двойные / тройные стеклопакеты). В расчет берется и плотность входных / межкомнатных дверей, их материал, а также наличие открытых арок, объединяющих между собой разные по предназначению помещения.
- Потенциальная мощность газовой установки, которая требует выполнения отдельных расчетов.
Для того чтобы определить расход природного метана или пропан-бутановой смеси на отопление дома, необходимо учитывать уровень тепловых потерь, которые неминуемо происходят через стены, окна, кровлю и пол. На расчет этого показателя влияют следующие факторы:
- Климатические характеристики зоны, в которой находится строение.
- Минимальная температура воздуха в зимнее время года, соответствующая среднему показателю за пять самых холодных суток.
- Наличие утепления и / или отопления в расположенных выше и ниже жилых / нежилых объектах.
- Материал облицовки (кирпич, газо- и пенобетон, шлакоблок, дерево и пр.) и ее толщина.
- Особенности устройства вентиляционной системы.
- Потенциальная мощность используемых отопительных установок (берется верхнее ее значение).
- Возраст и общее состояние постройки.
- Расположение и тип врезки в систему радиаторов, а также количество секций в них.
Формула расчёта
Для определения количества потребляемого топлива можно воспользоваться существующими формулами.
В комплексе они дают полное представление о необходимом для отопления количестве топлива. Сначала нужно определить мощность котла. Её вычисляют по принципу 1 кВт энергии на 10 м2.
При этом запас мощности должен составлять около 20%, так как прибор не принято эксплуатировать на максимальных показателях. В результате, для дома площадью 150 м2оптимальная мощность котла может составить порядка 13 кВт. Исходя из этого закладывается количество необходимого топлива. Если это сжиженный, то в неделю может уйти от одного до четырёх баллонов по 50 л.
Внимание! Баллоны принято заправлять не полностью, так как пропан и бутан расширяются. Поэтому количество сжиженного газа в баллоне обычно составляет около 80% от его объёма. Считается, что в среднем на 100 м2расходуется 15 л сжиженного газа в сутки
Соответственно для коттеджа 150 м2 этот показатель увеличивается до 22,5 л в сутки. В баллон на 50 л обычно заправляют около 40 л. Таким образом, при активной эксплуатации за двое суток можно тратить больше одного баллона
Считается, что в среднем на 100 м2расходуется 15 л сжиженного газа в сутки. Соответственно для коттеджа 150 м2 этот показатель увеличивается до 22,5 л в сутки. В баллон на 50 л обычно заправляют около 40 л. Таким образом, при активной эксплуатации за двое суток можно тратить больше одного баллона.
Но это приблизительные расчёты, а можно провести ещё более точные по формуле: 169,95/12,88/0,98 x S помещения x стоимость 1 кг сжиженного газа. Здесь 169,95 кВт означает тепловую энергию для отопления 1 м2, 12,88 кВт/кг — теплотворную способность сжиженного пропана и 98% — КПД котла.
Каков средний расход за неделю
Определить цифру, демонстрирующую расход сжиженного газа на отопление, можно исходя из целого ряда параметров.
Кроме площади дома, материалов и погодных особенностей это ещё и режим эксплуатации. Поэтому для каждого здания расход будет меняться, даже если у него одинаковая площадь.
Но по словам владельцев домов, в регионах, где зимой от -5 до -20 C на 150 м2в среднем может уходить 3 баллона по 50 л в неделю.
При этом котёл включается 2 раза в сутки на 3 часа. Экономия повышается за счёт использования продвинутых моделей котлов и термостатов, которые регулируют расход топлива пропорционально изменению температуры воздуха.
Расход за сезон для отопления дома площадью 150 м2
Расход сжиженного газа в сезон на отопление коттеджа площадью 150 м2расчитывается, исходя из расходов за неделю. Но стоит помнить, что эта цифра приблизительная, поскольку погода будет неоднократно меняться, а вместе с тем и расход топлива. Между тем, наряду с количеством горючего можно вычислить и финансовые расходы.
Для расчёта стоимости потребления в сезон необходимо умножить мощность конкретного прибора на 24 часа, затем на 30 суток. Поскольку вряд ли всё это время котёл работает на максимальной мощности, результат нужно поделить на 2.
Полученная цифра умножается на 7 месяцев сезона отопления, и это даёт показатель потребления мощности в год.
Узнав стоимость 1кВт/час, необходимо умножить её на годовое количество кВт. Полученный результат и будет демонстрировать финансовые расходы на потребление. Однако и это ещё не всё, ведь баллоны с закончившимся газом нужно регулярно заправлять, а это тоже стоит денег.
Сделать заправку менее частой можно, если экономно расходовать топливо. Например, на время отсутствия дома на терморегуляторе достаточно задавать более низкую температуру обогрева помещений, и тогда финансовые расходы на отопление ощутимо сократятся.
Способ №1: Утеплиться
Тёплый дом – это строение с минимальным количеством самопроизвольных выходов воздуха из дома. Проще всего утеплить дом, который только строится – современные технологии позволяют добиться в этой области больших успехов. А вот старый дом придётся утеплять специально.
Больше всего тепла теряется через крышу, пол, двери и окна.
Поставить хорошие двери и окна не проблема. Однако минимизировать расходы можно особой планировкой дома. Окна и двери нужно располагать там, где больше всего солнца и меньше всего ветра. Оценить где будет светить солнце легко – в северном полушарии это сочетание юга и запада. Что касается преобладающих ветров, то нужно изучить розу ветров, в соответствии с которой можно размещать окна.
Если вы уже живёте в доме, где никто не учитывал географические и климатические факторы, то можно создать на пути ветров дополнительные преграды из строений типа веранды или деревьев, преимущественно хвойных. Они не только создадут уют, но и существенно снизят потери тепла от сильных ветров.
Однако использование зеленых насаждений в качестве защитных преград – дело творческое, так как они закрывают окна не только от ветра, но и от солнца.
Методика расчета для природного газа
Примерный расход газа на отопление считается исходя из половинной мощности установленного котла. Все дело в том, что при определении мощности газового котла закладывается самая низкая температура. Это и понятно — даже когда на улице очень холодно, в доме должно быть тепло.
Посчитать расход газа на отопление можно самостоятельно
Но считать расход газа на отопление по этой максимальной цифре совсем неверно — ведь в основном температура значительно выше, а значит, топлива сжигается намного меньше. Потому и принято считать средний расход топлива на отопление — порядка 50% от теплопотерь или мощности котла.
Считаем расход газа по теплопотерям
Если котла еще нет, и вы оцениваете стоимость отопления разными способами, считать можно от общих теплопотерь здания. Они, скорее всего, вам известны. Методика тут такая: берут 50% от общих теплопотерь, добавляют 10% на обеспечение ГВС и 10% на отток тепла при вентиляции. В результате получим средний расход в киловаттах в час.
Далее можно узнать расход топлива в сутки (умножить на 24 часа), в месяц (на 30 дней), при желании — за весь отопительный сезон (умножить на количество месяцев, на протяжении которых работает отопление). Все эти цифры можно перевести в кубометры (зная удельную теплоту сгорания газа), а потом перемножить кубометры на цену газа и, таким образом, узнать затраты на отопление.
| Наименование толпива | Единица измерения | Удельная теплота сгорания в кКал | Удельная теплота сгорания в кВт | Удельная теплота сгорания в МДж |
|---|---|---|---|---|
| Природный газ | 1 м 3 | 8000 кКал | 9,2 кВт | 33,5 МДж |
| Сжиженный газ | 1 кг | 10800 кКал | 12,5 кВт | 45,2 МДж |
| Уголь каменный (W=10%) | 1 кг | 6450 кКал | 7,5 кВт | 27 МДж |
| Пеллета древесная | 1 кг | 4100 кКал | 4,7 кВт | 17,17 МДж |
| Высушенная древесина (W=20%) | 1 кг | 3400 кКал | 3,9 кВт | 14,24 МДж |
Пример расчета по теплопотерям
Пусть теплопотери дома составляют 16 кВт/час. Начинаем считать:
- средняя потребность в тепле в час — 8 кВт/ч + 1,6 кВт/ч + 1,6 кВт/ч = 11,2 кВт/ч;
- в день — 11,2 кВт * 24 часа = 268,8 кВт;
-
в месяц — 268,8 кВт * 30 дней = 8064 кВт.
Переводим в кубометры. Если использовать будем природный газ, делим расход газа на отопление в час: 11,2 кВт/ч / 9,3 кВт = 1,2 м3/ч. В расчетах цифра 9,3 кВт — это удельная теплоемкость сгорания природного газа (есть в таблице).
Так как котел имеет не 100% КПД, а 88-92%, придется внести еще поправки на это — добавить порядка 10% от полученной цифры. Итого получаем расход газа на отопление в час — 1,32 кубометра в час. Далее можно рассчитать:
- расход в день: 1,32 м3 * 24 часа = 28,8 м3/день
- потребность в месяц:28,8 м3/день * 30 дней = 864 м3/мес.
Средний расход за отопительный сезон зависит от его длительности — умножаем на количество месяцев, пока длится отопительный сезон.
Этот расчет — приблизительный. В какой-то месяц потребление газа будет намного меньше, в самый холодный — больше, но в среднем цифра будет примерно такой же.
Расчет по мощности котла
Расчеты будут немного проще, если имеется рассчитанная мощность котла — тут уже учтены все необходимые запасы (на ГВС и вентиляцию). Потому просто берем 50% от расчетной мощности и далее считаем расход в день, месяц, за сезон.
Например, проектная мощность котла — 24 кВт. Для расчета расхода газа на отопление берем половину: 12 к/Вт. Это и будет средняя потребность в тепле в час. Чтобы определить расход топлива в час, делим на теплотворную способность, получаем 12 кВт/час / 9,3 к/Вт = 1,3 м3. Далее все считается как в примере выше:
- в день: 12 кВт/ч * 24 часа = 288 кВт в перерасчете на количество газа — 1,3 м3 * 24 = 31,2 м3
-
в месяц: 288 кВт * 30 дней = 8640 м3, расход в кубометрах 31,2 м3 * 30 = 936 м3.
Далее добавим 10% на неидеальность котла, получим, что для этого случая расход будет чуть больше 1000 кубометров в месяц (1029,3 куб). Как видите, в этом случае все еще проще — меньше цифр, но принцип тот же.
По квадратуре
Еще более приблизительные расчеты можно получить по квадратуре дома. Есть два способа:
- Можно посчитать по СНиПовским нормам — на обогрев одного квадратного метра в Средней Полосе России в среднем требуется 80 Вт/м2 . Эту цифру можно применять, если ваш дом построен по всем требованиям и имеет хорошее утепление.
- Можно прикинуть по среднестатистическим данным:
- при хорошем утеплении дома требуется 2,5-3 куб/м2;
-
при среднем утеплении расход газа 4-5 куб/м2.
Каждый хозяин может оценить степень утепления своего дома, соответственно, можно прикинуть, какой расход газа будет в данном случае. Например, для дома в 100 кв. м. при среднем утеплении потребуется 400-500 кубометров газа на отопление, на дом в 150 квадратов уйдет 600-750 кубов в месяц, на отопление дома площадью 200 м2 — 800-100 кубов голубого топлива. Все это — очень приблизительно, но цифры выведены на основании многих фактических данных.
Нюансы и тонкости
Важно понять, каким будет расход сжиженного газа на отопление дома 150-200 м2, чтобы позаботиться о способе хранения топлива. Его можно держать:
- в баллонах. Их объем небольшой – от 10 до 50 литров. Требуется регулярная замена или заправка, что не очень удобно. Фактически за день на отопление сжиженным газом понадобится примерно 35 литров;
- газгольдерах. Это специальное хранилище (резервуар) для голубого топлива. Может вместить от 200 до 1000 литров в зависимости от габаритов. Построить такое сооружение нужно в соответствии с требованиями и нормами безопасности. Для заправки газгольдера нужно будет вызывать специалистов. Самостоятельные попытки могут привести к возгораниям и взрывам.
Газгольдер – емкость для хранения сжиженного газа для отопления – способен вмещать до 1000 литров “голубого топлива”
Что касается расценок на такое нагревание, то они зависят от региона, где вы проживаете.
Литр сжиженного газа по стоимости варьируется от 12 до 20 рублей. Исходя из среднего значения в 15 рублей, за отопительный сезон вы потратите примерно 121 тысячу рублей на строение площадью 200 квадратных метров.
Любой другой вид топлива обойдется дешевле. На природное голубое топливо – приблизительно 40 тысяч рублей, на дрова и уголь – около 60 тысяч рублей за отопительный сезон.
Двухпозиционные терморегуляторы — термостаты для газового котла
Электромеханический двухпозиционный комнатный термостат Protherm Exabasic для газового котла — простой, дешевый, но колебания температуры в отапливаемом помещении будут значительны — около 2-3оС.
Электронный двухпозиционный комнатный термостат Protherm Exacontrol обеспечивает более высокую точность и стабильность поддержания температуры в помещении, имеет функцию защиты системы отопления от замерзания. На дисплей выводится текущая температура в помещении.
Электронный двухпозиционный программируемый комнатный терморегулятор — термостат Protherm Thermolink S
Thermolink S — электронный двухпозиционный программируемый регулятор, отличается от предыдущих моделей тем, что позволяет выполнить настройку температуры по одной недельной программе с возможностью комбинаций из трех разных временных интервалов (утро, день, вечер).
Недельная программа регулирования температуры отопления в доме, квартире комнатным терморегулятором Protherm Thermolink S
Кроме того, есть возможность установить один из трех температурных режимов: «Комфорт», «Эко» (эконом) или режим «Отпуск».
Регулятор Thermolink S поддерживает функцию защиты системы отопления от замерзания при снижении температуры помещения до 3°С.
На дисплее отображаются текущее значение температуры в помещении, а также время и день недели.
Особенности работы котла с двухпозиционным термостатом
Двухпозиционные термостаты имеют на выходе реле с контактами. Контакты могут находиться в одном из двух положений: замкнутом или разомкнутом. Соединенные с котлом, замкнутые контакты термостата включают режим отопления котла. При размыкании контактов — режим отопления выключается. Котел работает циклами — включен/выключен. Каких либо изменений в настройках режима отопления на самом котле не происходит.
Цикличность работы котла под управлением двухпозиционного комнатного термостата может скрыть тактование котла, которое происходит по причине значительного несоответствия мощностей котла и отопительных приборов (о тактовании читайте начало статьи).
Многие даже утверждают, что тактование котла можно устранить не регулировкой газового клапана, а установкой комнатного термостата.
Однако, если мощность котла значительно превышает мощность отопительных приборов, то частота циклов работы котла с двухпозиционным термостатом увеличивается. Котел чаще включается и отключается. Кроме того, расширяется диапазон колебаний температуры в помещении.
Правильная настройка мощности газового котла необходима и при работе котла под управлением комнатного терморегулятора.
Чувствительность электронного двухпозиционного комнатного термостата 0,5 оС. Термостат переключает контакты при изменении температуры воздуха в помещении на полградуса.
Установка настенного котла вместо напольного
Для отопления жилого дома площадью до 400м.кв. правильней использовать настенный газовый котёл. Это позволит экономить на газе больше. Настенную установку можно считать мини котельной. Он состоит из конструкционных элементов:
- расширительного бака;
- группы, отвечающей за безопасность;
- циркуляционного насоса;
- электронной платы.
Дорогие модели имеют дополнительные элементы:
- беспроводной погодозависимый программатор;
- бойлер косвенного нагрева;
- циркуляционный насос с возможностью частотного регулирования.
Одноконтурные навесные баки часто комплектуются трёхходовым клапаном. Он устанавливается в месте соединения с бойлером непрямого нагрева. Теплообменники навесных котлов выполняются из меди или нержавеющей стали.
Основную экономию на газе можно получить за счет стабильного КПД котла. В отличии от напольных моделей, настенные чаще всего предлагают решения с принудительной тягой. Принудительная тяга обеспечивает камеру сгорания нужным количеством кислорода. При естественной тяге этот показатель не всегда стабилен.
Объём потребления
Несмотря на то что оба теплоносителя являются газом, для обогрева одного и того же помещения потребуется разное количество топлива
Для расчёта количества топлива, которое расходуется за 1 час (A), необходимо принимать во внимание:
- мощность оборудования (Q);
- удельную теплоту газа той или иной марки (q);
- коэффициент полезного действия газовой установки (B).
На обогрев одного помещения требуется разное количество природного и сжиженного газа
Для подсчёта следует воспользоваться формулой А = Q / q * B. Если подставить в неё все имеющиеся значения, легко определить, что для площади 150 м² потребуется 0,836 л природного газа в час, для площади 200 м² — 1,114 л. В случае со сжиженным газом количество топлива будет равняться 1,168 и 1,558 л в час соответственно. Среднесуточный уровень потребления получается в результате умножения этих цифр на 24 часа, ежемесячный — в результате умножения среднесуточного на 30 (31) дней.
Если дом, отапливаемый газом, имеет несколько комнат, то объём его потребления следует считать для каждой комнаты отдельно. При этом нужно обязательно учитывать среднее значение температуры в самое холодное время года.