Расчет котла для дома

Для частного дома автономное отопление является наилучшим решением. Это удобно, экономично, да и, что тут таить, приятно не зависеть от общей сети. Есть возможность контролировать температуру и создавать максимально комфортный микроклимат. Если вы вознамерились организовать подобную систему у себя дома, необходимо правильно подобрать оборудование. Даже если вы уже определились с разновидностью котла, то надо уметь рассчитать его мощность индивидуально для вашего дома во избежание лишних затрат и неудобств в эксплуатации. Эту статью мы посвятили теме расчета мощности котла для дома.

Что нужно знать для расчета

Элементарный расчет котла для дома по его квадратуре выглядит следующим образом: 1 кВт мощности расходуется на 10 м? и к полученному числу прибавляется 10% про запас. Однако при всем удобстве такой математики следует учитывать, что планировка всех домов разная, и нельзя все подгонять под один шаблон. Кроме того, стены домов построены из различных материалов, каждый из которых обладает своими теплоизоляционными характеристиками. Дерево, например, отлично держит тепло, а камень и кирпич нуждаются в дополнительном утеплении и более мощном прогреве.

Подобная формула вычисления необходимой мощности была актуальна во времена СССР, когда каждый второй дом строили из красного обожженного кирпича. Она не берет в расчет современные технологии строительства, более того, формула может оказаться совершенно непригодной для местности с экстремально холодным климатом. Это очень приблизительный и грубый расчет, который, тем не менее, способен дать начальное представление о том, с чего начинать выбор котла. Он применим для домов с небольшими теплопотерями, например, где комнаты имеют максимальную высоту в 3 м, а на окнах установлены металлопластиковые двойные стеклопакеты.

Однако далеко не все частные дома и дачи могут похвастаться таким утеплением, а потому конечный расчет лучше всего доверить профессионалам или воспользоваться онлайн калькуляторами. При этом следует учитывать не только квадратуру дома, но также материал, из которого построены стены, толщину теплоизоляционного слоя, высоту потолков и т.д. Но при этом надо понимать, что теоретическая мощность не во всех случаях соответствует условиям в реальности.

На изображении ниже вы можете видеть график зависимости мощности отопительной сети от квадратуры дома:

Для создания более подробного расчета мощности котла для частного дома необходимо учитывать множество факторов:

климатические условия вашего региона;
квадратура дома;
наличие чердака;
насколько хорошо утеплен дом;
толщина стен;
материал, из которого построен дом;
утеплен ли фундамент;
наличие подвального помещения;
количество энергии, необходимой для нагревания воды.

В домах, где установлена вентиляционная система принудительного типа, расчет мощности котла должен включать количество энергии, которая нужна для прогрева воздуха в комнатах. Обычно для этого проще всего использовать специальные программы, которых пруд пруди в интернете. Они позволяют избежать ошибок в вычислениях и дают максимально точный результат.

Следует отметить, что на деле удельная мощность отопительной системы дома может вырасти до значения 127 Вт/м? при квадратуре 100-150 м?, и наоборот – понизиться до 85-80 Втм? в просторных домах площадью 400-500 м?. Как видите, эти показатели отличаются от общепринятого шаблонного значения 100 Вт/м?, используемого для предварительного выбора оборудования. Такое расхождение объясняется тем, что в небольших зданиях тепло тратится неэффективно с точки зрения теплотехники. Когда же площадь большая, то внутри дома получается много помещений со смежными внутренними перегородками и стенами, поэтому тепло распространяется по ним, а теплопотери снижаются.

Полезный совет: При расчете мощности котла лучше добавить не 10%, а 20% на случай нетипично холодной зимы или неисправности системы.

Некоторые могут подумать: «А почему бы не купить сразу очень мощный котел и забыть об этих расчетах?». Спешим вас предостеречь от подобного решения, поскольку превышение рекомендованной мощности оборудования приведет к росту расходов и падению эффективности работы самого котла. Кроме того, не исключены сбои в работе автоматики, быстрый износ комплектующих, появление конденсата в дымоходе и другие малоприятные события. При расчете котла надо постараться «попасть в яблочко» и подобрать такую мощность, которая подойдет конкретно для вашего дома.

Виды котлов

На что следует ориентироваться в первую очередь при выборе котла? От чего отталкиваться? Начинать лучше всего с оценки климатических особенностей вашего региона, а также уровня развития инфраструктуры. На третьем месте стоит возможность приобретения недорогого топлива.

Существуют следующие виды котлов отопления:

газовый;
электрический;
твердотопливный;
жидкотопливный;
комбинированный.

Еще один важный параметр – стоимость использования котла, которая учитывает цену топлива, оборудование, используемое для нагревания теплоносителя и стоимость обслуживания. Рассмотрим более подробно преимущества и недостатки каждого из видов.

Газовый котел

Самая популярная разновидность отопительного котла. Газовое оборудование просто в управлении и отличается невысокой стоимостью, однако для его установки обязательно наличие газопровода, поэтому если инфраструктура еще неразвита, придется искать альтернативные решения. Основным преимуществом газового котла является отсутствие необходимости запасаться горючим топливом. Также нельзя не отметить довольно высокий КПД – до 95%.

Газовый котел обладает высоким уровнем безопасности и не нуждается в отдельном помещении (котельной) для установки. Исключением являются лишь оборудование с открытой камерой сгорания, но такие в жилых домах устанавливают в единичных случаях. Котел можно установить на кухне, в ванной или в прихожей.

Бытовые отопительные приборы обладают следующими характеристиками, которые следует учитывать, производя расчет газового котла для дома:

простота использования;
не надо запасаться топливом;
безопасность;
доступная стоимость топлива;
экономичность;
компактность;
эстетичность.

Твердотопливный котел

Сегодня основную конкуренцию газовым котлам составляют полуавтоматические твердотопливные. Сразу обозначим их основной недостаток, благодаря которому они еще не вырвались в лидеры – их нужно загружать топливом примерно раз в сутки-двое, а также отводить отдельное место для хранения этого самого топлива. Однако и эта проблема, быть может, в скором времени решится – конструкторы разрабатывают системы, способные самостоятельно «подкармливать» себя, и загружать в них сырье нужно будет раз в неделю или того реже.

Расчет твердотопливного котла для дома следует производить, учитывая особенности обогревателей:

относительная доступность;
невысокая популярность;
автономная работа (модифицированные современные устройства);
экономичность;
практически безотходное сгорание топлива;
следует отвести место для хранения топлива (с пониженной влажностью и хорошей вентиляцией).

Цикличность температуры на выходе также является неотъемлемым атрибутом использования твердотопливных котлов. Иными словами, в отапливаемых комнатах суточная температура может изменяться в среднем на 5С. Это, в свою очередь, может доставлять дискомфорт, поэтому многие отказываются от твердотопливных котлов в пользу других вариантов.

Но если по всем остальным параметрам твердотопливный котел подходит вам как нельзя более удачно, компенсировать температурные перепады можно при помощи термобаллона, регулирующего подачу воздуха. Он увеличивает время сгорания топлива, сокращая тем самым число топок (позволит реже подкидывать дрова). Также можно использовать тепловые аккумуляторы емкостью от 2 до 10 м?. Их следует включить в отопительную систему, чтобы они понижали энергозатраты и экономили топлива.

Электрический котел

Расчет электрического котла на частный дом следует начинать, отталкиваясь от стоимости электроэнергии. Судя по последним тенденциям, электричество постоянно дорожает, поэтому можно с уверенностью сказать, что для современного владельца частного дома иметь электрокотел – большая роскошь. Также не каждая проводка способна предоставить нужную мощность – котел дает огромную нагрузку на сеть. Если вы живете в поселке старой постройки, скорее всего, от такого оборудования придется отказаться, поскольку на дом в таких случаях выделяют всего около 3 кВт энергии, а котел потребляет 3-6 кВт. Почему так мало? Раньше у людей не было не то что электрокотлов, даже телевизоры считались диковинкой. Электричество тратилось максимум на освещение, стиральную машинку, утюг и радио, а потому 3 кВт хватало с избытком.

Характеристики электрических котлов обогрева:

высокая стоимость топлива (электроэнергии);
риск возникновения проблем из-за неполадок в сети;
экологическая чистота;
элементарное управление;
компактность.

Жидкотопливный котел

Жидкотопливные котлы не так популярны в системах отопления частных домов, как перечисленные выше разновидности. Это объясняется вопросами экологичности и безопасности эксплуатации подобного оборудования.

Характеристики жидкотопливных котлов:

неэкологичны;
просты в использовании;
необходимо выделять отдельное место для хранения топлива с высоким уровнем пожаробезопасности;
высокая пожароопасность;
высокая стоимость топлива.

Расчет котла: формулы и примеры

Каким же способом рассчитать мощность котла, если надо учитывать столько разных факторов? Предлагаем воспользоваться простой формулой. Поскольку теплотехнические характеристики так или иначе придется округлять в большую сторону, чтобы сделать запас, формула будет выглядеть так: W=S*Wуд.

Здесь S – это общая площадь дома, а W – мощность котла в кВт, Wуд – среднестатистическая удельная мощность (этот параметр используют для расчетов в той или иной климатической зоне, измеряется в кВт/м?).

Wуд основан на многолетнем опыте применения разных отопительных систем в отдельно взятом регионе. Если умножить его на площадь дома, то мы получим среднее значение мощности. Округляем это значение в большую сторону для запаса и получаем необходимый результат.

Рассмотрим расчет газового котла по площади дома, поскольку этот вид оборудования наиболее распространен. Для примера возьмем дом с квадратурой 140 м?, который находится в Краснодарской области. При учете, что котел будет не только отапливать помещение, но и нагревать воду для сантехнических приборов, вычисления будут производиться для сети с естественной циркуляцией и стабильным давлением (без насосов и другого оборудования). Среднестатистическая удельная мощность в данном случае будет равна 0,85 кВт/м?.

140/10=14 (промежуточный коэффициент при условии, что на 10 квадратов площади нужно 1 кВт мощности).

14*0,85=11,9 кВт (количество мощности, необходимое зданию.

Чтобы обеспечить поставку горячей воды к сантехнике, следует прибавить к полученному значению еще 20%:

11,9+0,2=14,28 кВт

Поскольку давление в системе с естественной циркуляцией редко бывает стабильным, рекомендуется прибавить еще 15% про запас:

14,28+11,9*0,15=16,07 кВт

Практически никогда не удается избежать теплопотерь, поэтому смело можно округлять результат в большую сторону. Итак, для дома площадью 140 м? потребуется газовый котел мощностью минимум 17 кВт.

Расчет котла для отопления дома следует производить еще на стадии создания проекта здания, поскольку лучше всего отвести для него отдельное помещение – топочную. Там следует организовать хорошую гидроизоляцию, вентиляцию и пожаробезопасность. Если же вы подбираете котел для уже существующего здания, отдавайте предпочтение самым безопасным моделям, например, электроагрегату, мощность которого можно вычислить по такому же принципу.