Как рассчитать мощность газового котла для отопления частного дома по площади или объему помещения для одноконтурной и двухконтурной схемы?

Что важно обязательно учесть?

Показатель мощности котла рассчитывается различными методами расчета. Здесь важно учитывать конфигурацию отопительных приборов и другие основные параметры:

• Какова высота здания;
• Энергоэффективность;
• Эффективно ли утеплено здание.

Способы подбора минимально необходимой мощности котла

Для поддержания комфортной температуры в каждом помещении тепловая мощность системы отопления (соответственно котла) должна обеспечивать теплопотери дома, которые также измеряются в кВт.

То есть тепловая мощность котла = общие потери тепла в доме через стены, пол, потолок, фундамент, окна и двери + запас на случай более сильных морозов.

Наглядное представление теплопотерь в частном доме.

Расчет мощности котла отопления по площади дома

Самый простой и распространенный способ.

Исходя из практики, для среднего частного дома в климатической зоне Московской области, со стеной в 2 кирпича и высотой потолков 2,7м, на каждые 10м2 необходимо 1кВт тепловой мощности (такое соотношение соответствует к среднестатистическим потерям тепла).

Мы также рекомендуем установить запас хода 15-25%.

Например, для описанного выше дома площадью 100м2 минимальная мощность котла = 100м2: 10*1,2 (20% резерва) = 12кВт.

Кроме того, при расчете мощности котла отопления по площади дома можно сделать поправку с учетом утепления дома.

Так, для умеренно утепленного дома (наличие слоя теплоизоляции 100-150мм или стены из дерева) на каждые 10м2 могут приходиться потери тепла 0,5-0,7кВт. Для хорошо утепленного дома с небольшой площадью остекления норма 0,4-0,5кВт на каждые 10м2.

Поэтому, если ваш случай в корне отличается от описанного выше среднего дома, то имеет смысл рассчитать мощность котла более точным методом с учетом всех характеристик, указанных одним абзацем ниже.

Расчет по объему помещения

Энергонезависимый газовый котел

Еще один достаточно простой способ, основанный на СНиП и обычно применяемый в квартирах. Исходным значением является не площадь, а объем отапливаемого помещения.

Согласно методике, указанной в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», показатель удельного расхода тепловой энергии:

• для кирпичного жилого дома – 0,034кВт/м3;
• для панельного жилого дома – 0,041кВт/м3.

Зная эти нормы, площадь квартиры и высоту потолков, можно воспользоваться методикой расчета мощности отопительного котла исходя из объема помещения.

Например, для квартиры в панельном доме площадью 150 кв. м и высотой потолков 2,7м (без наружного и внутреннего утепления стен) минимальная тепловая мощность = 2,7 * 150 * 0,041 = 16,6кВт.

Из принципа расчета опять же видно, что все расчеты теплопотерь сводятся к средним значениям и теплопроводности стен из разных материалов.

Это значит, что использовать его рационально, если наружные стены не утеплены, в квартире не более 4 стандартных окон, радиаторы подключены наиболее эффективно, а соседние квартиры отапливаются.

Рассчитываем с учетом всех основных особенностей дома

Подробная схема строится, исходя из площади помещений, но учитывает все возможные потери тепла, способ подключения радиаторов, влияющий на эффективность системы отопления, а также климатические условия, в которых находится частный дом.

Расчеты производятся для каждой комнаты отдельно, что более правильно. Полученные значения для каждой комнаты можно использовать в дальнейшем для выбора мощности радиаторов.

Суммируя требуемую для каждой комнаты мощность обогрева, получаем значение для всей системы отопления дома, то есть для котла, который должен обеспечивать ее мощность.

Точная формула для расчета:

Q=1000Вт/м2*S*k1*k2*k3…*k10,

• где Q – показатель тепловой мощности;
• S – общая площадь помещения;
• к1-к10 — коэффициенты, учитывающие тепловые потери, климатические и монтажные особенности радиаторов.

Значения коэффициентов k1-k10:

k1 — количество наружных стен в помещении (стен, граничащих с улицей):

• один — k1 = 1,0;
• два — k1 = 1,2;
• три — k1-1,3.

k2 — ориентация помещения (солнечная или затененная сторона):

• север, северо-восток или восток — k2 = 1,1;
• юг, юго-запад или запад — k2 = 1,0.

k3 — коэффициент теплоизоляции стен помещения:

• прямые неутепленные стены — 1,17;
• кладка в 2 кирпича или легкий утеплитель — 1,0;
• качественная проектная теплоизоляция — 0,85.

k4 — детальный расчет климатических условий местности (температура воздуха на улице в самую холодную неделю зимы):

• -35°С и менее — 1,4;
• от -25°С до -34°С — 1,25;
• от -20°С до -24°С — 1,2;
• от -15°С до -19°С — 1,1;
• от -10°С до -14°С — 0,9;
• не холоднее -10°С — 0,7.

k5 — коэффициент, учитывающий высоту потолка:

• до 2,7м — 1,0;
• 2,8 — 3,0м — 1,02;
• 3,1 — 3,9м — 1,08;
• 4м и более — 1,15.

k6 — коэффициент, учитывающий теплопотери потолка (находящегося над потолком):

• холодное, неотапливаемое помещение/чердак — 1,0;
• утепленный чердак/чердак — 0,9;
• отапливаемая квартира — 0,8.

к7 — с учетом теплопотерь через окна (тип и количество стеклопакетов):

• обычные (в том числе деревянные) стеклопакеты — 1,17;
• стеклопакеты (2 воздушные камеры) — 1,0;
• стеклопакеты с аргоновым наполнением или тройные стеклопакеты (3 воздушные камеры) — 0,85.

k8 — с учетом общей площади остекления (общая площадь окон: площадь помещения):

• менее 0,1 — k8 = 0,8;
• 0,11-0,2 — к8 = 0,9;
• 0,21-0,3 — к8 = 1,0;
• 0,31-0,4 — к8 = 1,05;
• 0,41-0,5 — к8 = 1,15.

к9 — с учетом способа подключения радиаторов:

• по диагонали с подачей вперед, отдача снизу равна 1,0;
• односторонние, где поставка заранее, возврат с задержкой — 1,03;
• двухсторонний нижний, где и подача, и обратка снизу — 1,1;
• на диагонали, где подача снизу, отдача сверху равна 1,2;
• односторонний, где подача снизу, возврат заранее — 1,28;
• односторонний нижний, где и подача, и обратка снизу — 1,28.

k10 — с учетом расположения батареи и наличия экрана:

• практически не прикрытые подоконником, не прикрытые ширмой — 0,9;
• прикрытые подоконником или подоконником — 1,0;
• покрытые декоративной крышкой только снаружи — 1,05;
• полностью закрытый экраном — 1,15.

Для вашего удобства ниже есть калькулятор, где вы можете рассчитать те же значения, быстро выбрав правильные входные данные.

Калькулятор для точного определения тепловой мощности

Расчет необходимой мощности отопительных приборов производится отдельно для каждой комнаты в доме. Введите свои исходные данные или выберите предложенные варианты и нажмите «Рассчитать».

1. Установить значение площади помещения, м²

2. Количество наружных стен помещения – сто.

3. Внешние стены обращены на север, северо-восток или восток-юг, юго-запад или запад.

4. Степень наружного утепления стен простая, неутепленные 2-кирпичные стены или легкое утепление, качественная расчетная теплоизоляция.

5. Уровень температуры в регионе в самую холодную неделю отопительного сезона -35°С и менее -25°С до -34°С -20°С до -24°С -15°С до -19°С -10°С до -14° Сон холоднее -10°С.

6. Высота потолков в проектируемом помещении до 2,7м, 2,8 — 3,0м, 3,1 — 3,9м, 4м и более.

7. Что находится над потолком? холодное, неотапливаемое помещение/чердак с мансардой/чердачное отапливаемое жилое помещение.

8. Тип и количество стеклопакетов обычные (в том числе деревянные) стеклопакеты стеклопакеты (2 воздушные камеры) стеклопакеты с аргоновым наполнением или тройные (3 воздушные камеры).

9. Отношение площади остекления к площади пола (количество окон * высота окна * ширина окна / площадь пола): менее 0,10,11-0,21-0,31-0,31-0,40,41-0,510. Выберите планируемый способ подключения радиаторов

11. Планируемое расположение обогревателя и наличие экрана практически не прикрытого подоконником, не прикрытого экраном, прикрытого подоконником или подоконника, прикрытого декоративным кожухом только снаружи (не входит в комплект).

Какие виды котлового оборудования выпускаются в настоящее время?

Все котлы работают на основе двух знаковых принципов:

• Одиночный контур может только нагревать;
• Двойной контур также нагревает воду.

Настенный одноконтурный газовый котел

Одна схема предполагает достаточно примитивную и понятную компоновку котельного оборудования. Конструктивно это:

• Факел;
• Один единственный теплообменник.

Вариант 2-контурного формата отдает приоритет нагреву водоноса. При использовании горячей воды отопление автоматически отключается. Это важно, чтобы не столкнуться с неприятными проблемами из-за того, что система была излишне сильно перегружена.

Двухконтурные системы приятно компактны. Они требуют гораздо меньше места для комфортного размещения, чем две отдельные системы отопления и горячего водоснабжения для дома.

Также нюансы моделей могут заключаться в способе размещения в них котлов.

Оборудование этой категории может быть установлено различными способами. Просто на полу или прикреплены к одной из стен. Все связано друг с другом и учитывает такие моменты как:

1. Вместимость;
2. Особенности помещения для установки;
3. Ваши личные пожелания;
4. Какая мощность устройства.

Напольные модели могут быть значительно мощнее своих настенных собратьев.

Методы управления также весьма разнообразны:

• Механический вариант;
• Электронный формат.

Электронная заправка требует круглосуточного доступа к электричеству.

Двухконтурный газовый котел с бойлером косвенного нагрева

Как рассчитать мощность с применением инженерных формул расчета?

Единого алгоритма расчета нет. В зависимости от того, нужна ли вам одноконтурная или двухконтурная система, характер вашего выбора будет сильно различаться.

Формула для расчетов под конкретный типовой проект

Если дом построен по разработанному типовому проекту. Высота помещений не превышает 3м. Поэтому общий объем помещений не учитывается. Коэффициент мощности рассчитывается следующим образом:

сначала рассчитывается показатель удельной теплоотдачи: Um = 1кВт/10м2;

примем его искомое значение: Rm = Um * P * Kr, где

P — сумма всех обогреваемых поверхностей,

Kp – поправочный коэффициент. Зависит от климата, в котором находится здание.

Для южных регионов поправка составляет 0,9. Для средней полосы — 1,2. Для северных — 2. Для Москвы и Московской области — 1,5.

Метод расчета неправильный, так как не учитывает внутренние факторы дома. Они играют ведущую роль в микроклимате жилья. Эти значения очень близки к идеальному значению.

Некоторые производители делают заметки с рекомендациями, но все же рекомендуют обращаться к специалистам для точных расчетов

Большинство компаний выдают спецзаметки вместе с оборудованием, но для точного расчета мощности лучше обратиться к профессионалам

Расчет для одноконтурного варианта устройства в помещении площадью 100м2, если оно находится в пределах Московской области:

Pм = 1/10 * 100 * 1,5 = 15 (кВт)

Расчеты для двухконтурных котлов

Двухконтурные варианты газосмесительного котельного оборудования работают по иному принципу, чем их одноконтурные аналоги:

• Во-первых, нагревается вода, являющаяся теплоносителем в этой системе;
• Он поступает в радиаторы, которые нагревают и прогревают окружающий воздух;
• Охлажденный теплоноситель возвращается в исходную точку для нового нагрева.

Образуется замкнутый круг. Работа выполнена в виде циклов определенной длины. При совпадении температуры теплоносителя и окружающего воздуха включается дежурный режим. Временная пауза в нагреве водяного теплоносителя.

Кроме того, котел добросовестно подает горячую воду в краны, а не в систему отопления.

Двухконтурная система отопления

Для получения требуемого уровня мощности котельного оборудования на газовой смеси расчетное значение показателя следует увеличить на 20%.

Расчет двухконтурного варианта газового смесительного котла для помещения площадью 100м2. Мы приняли коэффициент для здания, возведенного в Московской области:

Pм = 1/10 * 100 * 1,5 = 15 (кВт)

Ритоговая = 15 + 15 * 20% = 18 (кВт)

Как подсчитать расходы

Зная мощностные характеристики оборудования, можно рассчитать потребление газа. В расчете учитывается производительность. Стандартные версии имеют КПД 92-93%, конденсационные модели — 108-109%.

При 100% теплообмене при сгорании 1м³ природного газа вырабатывается 10кВт тепловой энергии. Так, для мощности 10кВт при КПД 92% расход топлива составит 1,12м³, а при КПД 108% – 0,92м³.

При расчете количества потребляемого топлива учитывается КПД устройств. Модель мощностью 10кВт сжигает 1,12м³ газа в час, а модель мощностью 40кВт — 4,48м³.

Производители часто указывают среднее значение расхода топлива в своей технической документации, но все равно для каждой модели оно разное.

Чтобы узнать предстоящие расходы на отопление для энергозависимых версий, также необходимо рассчитать расходы на электроэнергию.

Как учесть высоту потолков

Приведенные формулы расчета подходят для зданий, высота потолков которых не превышает 3 метров. Если потолки выше, то нужно использовать другие формулы: М = Q*K, где:

• М — расчетная мощность, кВт;
• Q – теплопотери, кВт;
• К — запас прочности.

К = 1,15-2 или 15-20%.

Для расчета теплопотерь используйте формулу:

Q=V*P*k/860, где:

• V — объем помещения, м³;
• Р — разница между температурой внутри помещения и снаружи, °С;
• k — коэффициент рассеяния, который зависит от теплоизоляционных свойств конструкции.

Значение коэффициента зависит от типа строения:

• без теплоизоляции: деревянные конструкции, здания из профнастила — 3,0-4,0;
• с низкой теплоизоляцией — 2,0-2,9;
• со средней теплоизоляцией — 1-1,9;
• с высокой теплоизоляцией — 0,6-0,9.

Если здание небольшое и обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, большая мощность котла не потребуется. Бывает, что нет варианта продажи с соответствующими свойствами.

Затем нужно выбрать вариант с мощностью нагрева чуть выше расчетного значения. Разницу компенсируют автоматические системы управления.

Простой способ расчета мощности

Чтобы точно рассчитать мощность газового котла, необходимо определить количество тепла для вашего дома. Делается это очень просто – по формуле «10 к 1». Это означает, что на каждые 10м2 необходимо 1кВт тепла.

В этом случае также необходимо учитывать дополнительные коэффициенты, различающиеся в зависимости от заданных условий.

Например, для дома площадью 140м2 необходимо 14кВт тепла. Откуда берутся эти цифры? Согласно нормативам, стандартный дом, построенный с учетом энергоэффективности и безопасности, потребляет в среднем 0,6кВт тепла на 10м2.

К этому значению добавляются вентиляционные потери, составляющие в среднем 30% (0,2кВт), а также обязательный запас малой мощности (30% — 0,2кВт). В итоге получаем цифру 1кВт на 10м2.

Этот расчет довольно груб. Но в большинстве случаев помогает выбрать нормальный газовый котел, который справится с обогревом дома.

Запас производительности в зависимости от типа котла

Для стандартного одноконтурного котла, независимо от вида используемого топлива, мы всегда рекомендуем устанавливать запас мощности 15-25% в зависимости от температуры самой холодной декады и теплоизоляции дома.

Однако в некоторых случаях требуется немного больший запас:

• резерв 20-30%, если котел двухконтурный.

Большинство моделей работают по принципу приоритета ГВС, а это значит, что при срабатывании точки водоразбора горячей воды котел не греет отопительный контур, для двухконтурной работы требуется более высокий КПД;

• 20-25% резерв, если в доме организована или планируется приточно-вытяжная вентиляция без рекуперации тепла.

Также часто используется схема с подключением бойлера косвенного нагрева (особенно совместно с твердотопливными котлами). При этом избыток мощностей может превышать 40-50% (показатель рассчитывается в зависимости от ситуации).

Следует понимать, что в каждом случае предусмотренный резерв не является «холостым», а используется либо для нагрева горячей воды для бытовых нужд, компенсируя большие потери тепла, либо для нагрева буфера.

Высокий белый бак с правой стороны котла — это накопительный бойлер косвенного нагрева, в котором постоянно поддерживается большой объем горячей воды.

Что такое теплопотери помещения?

В каждом помещении есть теплопотери. Тепло уходит от стен, окон, полов, дверей, потолков, поэтому задача газового котла – компенсировать количество уходящего тепла и обеспечить определенную температуру в помещении.

Для этого требуется определенная тепловая мощность.

Экспериментально установлено, что через стены уходит больше всего тепла (до 70%). Через крышу и окна может уходить до 30% тепловой энергии, а через систему вентиляции – до 40%. Наименьшие потери тепла у двери (до 6%) и пола (до 15%)

Следующие факторы влияют на потери тепла в вашем доме.

• Расположение дома. Каждый город имеет свои климатические особенности.

При расчете тепловых потерь необходимо учитывать критические отрицательные температурные характеристики региона, а также среднюю температуру и продолжительность отопительного сезона (для точных расчетов с помощью программы).

• Положение стен по отношению к сторонам света. Известно, что роза ветров находится с северной стороны, поэтому теплопотери стены, расположенной в этом районе, будут наибольшими.

Зимой холодный ветер дует с большой силой с запада, севера и востока, что приведет к большей потере тепла через эти стены.

• Площадь отапливаемого помещения. Количество выделяемого тепла зависит от размеров помещения, поверхности стен, потолка, окон, дверей.
• Теплотехника строительных конструкций. Каждый материал имеет свое термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи – способность пропускать через себя определенное количество тепла.

Чтобы это узнать, нужно использовать табличные данные, а также применять определенные формулы. Информацию о составе стен, потолков, полов и их толщине можно найти в техническом плане квартиры.

• Оконные и дверные проемы. Размер, модификация стеклопакетов дверей и окон. Чем больше площадь оконных и дверных проемов, тем больше теплопотери. При расчете важно учитывать характеристики установленных стеклопакетов дверей и окон.
• Учет вентиляции. В доме всегда есть вентиляция, вне зависимости от наличия искусственной вытяжки.

Помещение проветривается через открытые окна, движение воздуха возникает при закрытии и открытии входной двери, люди ходят из комнаты в комнату, что способствует оттоку теплого воздуха из помещения, его циркуляции.

Зная вышеперечисленные параметры, можно не только рассчитать теплопотери в доме и определить мощность котла, но и указать места, требующие дополнительного утепления.

Что будет если подобрать котел с запасом?

Извини, мой «француз», но котел израсходует много газа и быстро сдохнет.

Рабочая мощность котла задается горелкой. Горелка работает неравномерно.

Напольный газовый котел включает горелку сразу на 50-60% от максимальной, вне зависимости от фактического потребления.

Пример: Вы решили принять душ, для этого Вам необходимо 5кВт тепла для нагрева горячей воды. Вы учли работу всех потребителей, но вместо котла на 20кВт взяли резерв, установили котел на 35кВт.

В результате котел включится сразу на 50% — на 17,5кВт, но увидев, что реальное потребление всего 5кВт, резко выключится.

Чем выше наценка на котел, тем чаще он будет включаться и выключаться.

Этот режим работы называется синхронизацией. Это болезнь. Кто умрет первым — горелка или автоматика, вопрос открытый. Залогом долговечности оборудования является бесперебойная работа.

Учет доп.факторов при установки газового котла

В строительстве существует понятие энергоэффективности зданий и сооружений. Имеется в виду, сколько тепла выделяется на улицу, то есть в воздух.

Для характеристик теплопередачи с внешним миром Kp является коэффициентом рассеяния. Это постоянно. При расчете величин процессов теплообмена в разных конструкциях, если они выполнены из одних и тех же материалов, это не меняется.

Его значения могут быть разными. Зависит от строительного материала. Благодаря этому можно более точно рассчитать требуемую мощность котла на газовой смеси.

В расчете учитывается не только мощность котельной, но и потери тепла в доме

Значения Кр могут варьироваться:

Минимальное значение этого коэффициента колеблется от 0,6 до 0,9. Предназначен для зданий, построенных из современных материалов и оборудованных полной теплоизоляцией (пол, крыша, стены);

Если здание кирпичное с одной стеной: от 1,0 до 1,9. При этом утепляют только крышу и стены здания;

От 2,0 до 2,9, если здание без отделки и из одного кирпича;

От 3,0 до 4,0, если изоляция вообще не оборудована, т.е уровень теплоизоляции низкий.

Также можно рассчитать уровень теплопотерь Qt, используя выражение:

Qt = V*Pt*k/860, где:

V — объем отапливаемого помещения,

Pt – разность температур, вычисляемая путем вычитания из требуемой температуры воздуха минимально возможной температуры для рассматриваемой местности в холодное время года;

k — норма обязательных резервов.

С учетом коэффициента рассеяния в коэффициенте мощности котельного оборудования расчетное значение умножаем на 15%-20%, то есть просто умножаем на 1,15-1,20.

Метод позволяет более точно определить мощность установленного котельного оборудования на газовой смеси. То есть вы снижаете вероятность ошибки при выборе и установке определенной модели оборудования для котла отопления на газовой смеси.

Современный газовый котел

Читайте также: Сколько стоит электрический теплый пол?

Что будет, если неправильно рассчитать мощность?

Выбирайте котельное оборудование исходя из необходимого для вас температурного режима, чтобы не столкнуться с неприятной ситуацией, что в вашем доме будет либо слишком холодно, либо слишком жарко. Обе фотографии лишат вас комфорта.

Есть два основных варианта дальнейшего развития событий:

• у котла слишком маленькая мощность: при работе на износ вы не получите нужного уровня тепла. Пытаясь возложить на него непосильную ношу, вы столкнетесь с неизбежной необходимостью его замены по причине износа;
• если котел слишком мощный, то будет слишком жарко, вы потратите больше денег на его покупку и заправку газовой смесью, которая в экономичном режиме потребляет гораздо больше, чем устройство с меньшей мощностью.

Калькулятор для определения необходимой мощности котла

Если вы не любитель вычислений, вам поможет специально разработанный калькулятор. Это специализированное приложение, разработанное инженерами, доступное онлайн на специализированных сайтах.

Вы можете использовать его совершенно бесплатно.

Онлайн-калькулятор: интерфейс с wpcalc.com

Вам придется внимательно и внимательно заполнить все предложенные поля требуемыми значениями. Сюда входит как теплоизоляция здания, так и необходимая мощность устройства.

Также потребуется предоставить данные об общей отапливаемой площади. Только в этом случае вы можете рассчитывать на правильный конечный результат.

Будьте морально готовы к тому, что вам нужно будет предоставить дополнительную информацию для дальнейшего уточнения вашей оценки:

1. тип остекления в помещении;
2. уровень укладки теплоизоляции кровли, потолка, пола и стен;
3. высота потолков в комнатах;
4. сколько этажей в здании;
5. количество стен, выходящих на улицу;
6. есть ли здания и сооружения на крыше вашего дома.

После того, как все данные введены, кнопка становится доступной для нажатия и приложение производит грамотный расчет необходимых значений и выводит итоговый показатель. Вы можете проверить результаты, используя формулы, предложенные сайтом.

Факторы, влияющие на расчетную мощность

Каждое здание имеет свои особенности. Они бывают оперативными или техническими. Первый включает в себя важный параметр под названием теплопотери. Чем меньше, тем теплее в комнатах. Поэтому расходы на отопление ниже и на нем можно сэкономить.

Потери тепла происходят из каждой конструкции здания: крыши, полов, стен, перекрытий, окон и дверей.

Это зависит от двух факторов:

• материал, из которого изготовлены все вышеперечисленные элементы;
• качество сборки и монтажа – отсутствие щелей, зазоров и прочих протечек.

Например, бетонные стены имеют в два-три раза больше теплопотерь, чем кирпичные. Поэтому в бетонном доме расходы на отопление будут выше, чем в кирпичном. То есть до первого придется приобрести газовый котел большей мощности.

Если речь идет о комфортных условиях проживания, то тепловые потери, которые тоже измеряются в ваттах, должны быть равны мощности (тепловой мощности) газового котла. Для сильных морозов зимой необходим небольшой запас в 10-15см.

Излишняя мощность также не приветствуется, потому что:

• частое включение и выключение устройства (этот процесс называется «тактование»), происходит синхронизация, что негативно влияет на горелку, которая быстро выходит из строя;
• чем мощнее обогреватель, тем он дороже;
• мощный газовый котел – это его большие габариты и вес;
• котлы большой мощности не могут плавно модулировать теплообмен, поэтому имеют меньший КПД.

Другие факторы, которые необходимо учитывать при расчете мощности газового котла:

• общая площадь дома;
• высота потолка;
• использовалась ли теплоизоляция в строительстве или нет;
• какие окна установлены и их количество;
• климатическая зона, в которой построен дом.

Какие теплопотери надо учитывать

В зависимости от того, из каких строительных материалов построено здание, каждый его элемент имеет свои теплопотери. Поэтому последние не имеют стандартного значения. Они попадают в определенный диапазон и измеряются в процентах.

Строительный элемент	Потери тепла, %
Стены	20-70
Окно	5-30
Крыша	10-30
Вентиляционная система	15-50
Передняя дверь	1-5
Этажи	10-20

У каждого построенного дома свои теплопотери, и распределяются они по участку неравномерно – где-то больше или меньше. Но в сумме они должны выкладываться на 100%.

Ориентация дома по сторонам света также влияет на теплопотери в том или ином помещении. У тех, кто на южной стороне, показатели ниже, чем у тех, кто на севере. Разница может достигать 15%. Это следует учитывать.

Пример расчета тепловых потерь

В качестве примера рассчитаем теплопотери дома с заданной характеристикой.

На рисунке изображен план дома, для которого будем рассчитывать теплопотери.

При составлении индивидуального плана важно правильно определить ориентацию стен относительно сторон света, рассчитать высоту, ширину и длину конструкции, а также отметить расположение оконных и дверных проемов, их размеры (+)

По плану строение имеет ширину 10м, длину 12м, высоту потолка 2,7м, стены ориентированы на север, юг, восток и запад. В западную стену встроено 3 окна, два из них размером 1,5 х 1,7м и одно — 0,6 х 0,3м.

При расчете кровли учитывают теплоизоляционный слой, отделочный материал и кровельный материал. Не учитываются пароизоляционные и гидроизоляционные пленки, не влияющие на теплоизоляцию

В южную стену встроена дверь размерами 1,3×2м, имеется также маленькое окно 0,5×0,3м. С восточной стороны два окна размерами 2,1×1,5м и одно 1,5×1,7м.

Стены состоят из трех слоев:

• обшивка стен ДВП (изопборд) снаружи и внутри – по 1,2см, коэффициент – 0,05.
• стекловата между стенами, ее толщина 10см и коэффициент 0,043.

Тепловое сопротивление каждой из стен рассчитывается отдельно, т.к. учитывается положение конструкции относительно сторон света, количество и площадь проемов. Подведены итоги расчетов стен.

Пол многослойный, вся поверхность выполнена по одной технологии, в нее входят:

• вырезана желобчатая плита, ее толщина 3,2см, коэффициент теплопроводности 0,15 .
• слой сухой рихтовочной плиты толщиной 10см с коэффициентом 0,15.
• утеплитель — минеральная вата толщиной 5см, коэффициент 0,039.

Предположим, что в полу нет подвальных люков, которые ухудшают централизованное отопление и тому подобное. Поэтому расчеты площади всех комнат производятся по одной формуле.

Потолки выполнены из:

• деревянных щитов 4см с коэффициентом 0,15.
• минеральная вата 15см, ее коэффициент 0,039.
• паро-, гидроизоляционный слой.

Предположим, что потолок также не имеет выхода на чердак над жилым или подсобным помещением.

Дом находится в Брянской области, в городе Брянске, где критическая минусовая температура составляет -26 градусов. Экспериментально установлено, что температура земли +8 градусов. Желаемая температура в помещении +22 градуса.

Вычисление тепловых потерь стен

Для расчета общего теплового сопротивления стены необходимо сначала рассчитать тепловое сопротивление каждого из ее слоев.

Толщина слоя стекловаты 10см, это значение следует перевести в метры, то есть:

В = 10 × 0,01 = 0,1

Полученное значение B = 0,1. Коэффициент теплопроводности теплоизоляции — 0,043. Подставляем данные в формулу теплового сопротивления и получаем:

Rстекло = 0,1/0,043 = 2,32

В аналогичном примере рассчитаем термическое сопротивление изоплиты:

Рисопл = 0,012/0,05 = 0,24

Общее тепловое сопротивление стены будет равно сумме тепловых сопротивлений каждого слоя с учетом того, что у нас два слоя ДВП.

R = Rстекло + 2 × R изопл = 2,32 + 2 × 0,24 = 2,8

Определив общее термическое сопротивление стены, можно рассчитать потери тепла. Они рассчитываются отдельно для каждой стены. Рассчитайте Q для северной стены.

Дополнительные факторы позволяют включить в расчеты характеристики теплопотерь стен, расположенных в разных направлениях света

По плану северная стена не имеет оконных проемов, ее длина 10м, высота 2,7м. Тогда площадь стены S вычисляют по формуле:

S северной стены = 10 × 2,7 = 27

Рассчитаем параметр dT. Известно, что критическая температура окружающего воздуха для Брянска составляет -26 градусов, а желаемая внутренняя температура +22 градуса. Следовательно

dT = 22 — (- 26) = 48.

Для северной стороны был включен дополнительный коэффициент L = 1,1.

В таблице указана теплопроводность некоторых материалов, которые используются при возведении стен. Как видите, минеральная вата пропускает через себя минимальное количество тепла, железобетон — максимальное

Проведя предварительные расчеты, можно воспользоваться формулой расчета теплопотерь:

Q северной стены = 27 × 48 × 1,1/2,8 = 509.

Рассчитайте потери тепла для западной стены. Исходя из данных, в него встроено 3 окна, два из них 1,5х1,7м и одно – 0,6х0,3м. Подсчитаем площадь.

S задней стенки1 = 12 × 2,7 = 32,4.

Из общей площади западной стены следует исключить площадь окон, так как их теплопотери будут разными. Для этого нужно рассчитать площадь.

S окно1 = 1,5 × 1,7 = 2,55

Окно S2 = 0,6 × 0,4 = 0,24

Для расчета теплопотерь будем использовать площадь стены без учета площади окна, то есть:

S задней стенки = 32,4-2,55×2-0,24 = 25,6

Для западной стороны дополнительный коэффициент равен 1,05. Подставляем полученные данные в основную формулу расчета теплопотерь.

Q задней стенки = 25,6×1,05×48/2,8=461.

Аналогичные расчеты проведем для восточной стороны. Окна 3, одно 1,5х1,7м, два других — 2,1х1,5м. Рассчитываем их площадь.

Окно S3 = 1,5×1,7 = 2,55

Окно S4 = 2,1×1,5 = 3,15

Площадь восточной стены составляет:

S восточная стена1 = 12 × 2,7 = 32,4

Из общей площади стены вычесть площадь окон:

S восточная стена = 32,4-2,55-2 × 3,15 = 23,55

Дополнительный коэффициент для восточной стены равен -1,05. На основании данных рассчитываем теплопотери восточной стены.

Q восточной стены = 1,05×23,55×48/2,8=424

На южной стене расположены двери с параметрами 1,3 х 2м и окно 0,5 х 0,3м. Рассчитываем их площадь.

Окно S5 = 0,5 × 0,3 = 0,15

S двери = 1,3 × 2 = 2,6

Площадь южной стены будет равна:

S южной стены1 = 10 × 2,7 = 27

Определяем площадь стены без учета окон и дверей.

S южной стены = 27-2,6-0,15 = 24,25

Рассчитаем теплопотери южной стены с учетом коэффициента L = 1.

южная стена Q = 1 × 24,25 × 48 / 2,80 = 416

Определив теплопотери каждой стены, можно рассчитать их общие теплопотери по формуле:

Q стены = Q южная стена + Q восточная стена + Q западная стена + Q северная стена

Подставляя значения получаем:

Qстены = 509 + 461 + 424 + 416 = 1810Вт

В результате теплопотери стены составили 1810Вт в час.

Расчет тепловых потерь окон

Всего в доме 7 окон, три из них 1,5×1,7м, два — 2,1×1,5м, одно — 0,6×0,3м и еще одно — 0,5×0,3м.

Окна размером 1,5×1,7м представляют собой двухкамерный ПВХ-профиль с двутавровым стеклом. Из технической документации можно узнать, что его R=0,53.

Окна размерами 2,1×1,5м двухкамерные с аргоном и двутавровым стеклом, имеют термическое сопротивление R=0,75, окна 0,6х0,3м и 0,5×0,3 – R=0,53.

Площадь окон была рассчитана выше.

S окно1 = 1,5 × 1,7 = 2,55

Окно S2 = 0,6 × 0,4 = 0,24

Окно S3 = 2,1×1,5 = 3,15

Окно S4 = 0,5 × 0,3 = 0,15

Также важно учитывать ориентацию окон по отношению к сторонам света.

Обычно нет необходимости рассчитывать термическое сопротивление окон, этот параметр указывается в технической документации изделия

Рассчитайте теплопотери западных окон с учетом коэффициента L = 1,05. Сбоку 2 окна размерами 1,5×1,7м и одно размером 0,6×0,3м.

Окно Q1 = 2,55 × 1,05 × 48/0,53 = 243

Окно Q2 = 0,24×1,05×48/0,53=23

Общие суммарные потери западных окон составляют

Q зап окон = 243×2 + 23 = 509

С южной стороны окно 0,5×0,3, его R=0,53. Рассчитаем его теплопотери с учетом коэффициента 1.

Q южных окон = 0,15 * 48 × 1 / 0,53 = 14

С восточной стороны 2 окна размерами 2,1×1,5 и одно окно 1,5×1,7. Рассчитаем потери тепла с учетом коэффициента L = 1,05.

Окно Q1 = 2,55 × 1,05 × 48/0,53 = 243

Окно Q3 = 3,15×1,05×48/075 = 212

Суммируем теплопотери восточных окон.

Q восточных окон = 243 + 212×2 = 667.

Суммарные потери тепла через окна будут равны:

Q окон = Q восточных окон + Q южных окон + Q барьерных окон = 667 + 14 + 509 = 1190

Всего через окна выходит 1190Вт тепловой энергии.

Определение теплопотерь дверей

Дом имеет одну дверь, она встроена в южную стену, ее размеры 1,3×2м. Исходя из паспортных данных, коэффициент теплопроводности материала двери составляет 0,14, толщина ее 0,05м.

Благодаря этим показателям она можно рассчитать термическое сопротивление двери.

Дверь R = 0,05/0,14 = 0,36

Для расчетов нужно вычислить его площадь.

Дверь S = 1,3 × 2 = 2,6

Рассчитав тепловое сопротивление и площадь, можно найти потери тепла. Дверь находится на южной стороне, поэтому мы применяем дополнительный коэффициент 1.

Q двери = 2,6 × 48 × 1/0,36 = 347.

Всего через дверь выходит 347Вт тепла.

Вычисление теплового сопротивления пола

По технической документации пол многослойный, вся поверхность одинаковая, его размеры 10х12м. Рассчитаем его поверхность.

S пол = 10×12 = 210.

Пол состоит из досок, ДСП и утеплителя.

Из таблицы можно узнать коэффициенты теплопроводности некоторых материалов, используемых для изготовления полов. Этот параметр также может быть указан в технической документации на материалы и отличаться от табл.

Термическое сопротивление следует рассчитывать для каждого слоя пола отдельно.

Пластины R = 0,032/0,15 = 0,21

ДСП R = 0,01/0,15 = 0,07

Rизолят = 0,05 / 0,039 = 1,28

Общее тепловое сопротивление пола:

Rпола = Rдосок +  RДСП + Rутеплителя = 0,21 + 0,07 + 1,28 = 1,56

Учитывая, что зимой температура земли сохраняется около +8 градусов, разница температур будет равна:

dТ = 22-8 = 14

С помощью предварительных расчетов можно найти потери тепла в доме через пол.

При расчете теплопотерь пола учитываются материалы, влияющие на теплоизоляцию (+)

При расчете теплопотерь пола учитываем коэффициент L = 1.

Q этажа = 210 × 14 × 1/1,56 = 1885

Суммарные потери тепла через пол составляют 1885Вт.

Расчет теплопотерь через потолок

При расчете теплопотерь потолка учитывается слой минеральной ваты и деревянных панелей. Паро-, гидроизоляция в процессе теплоизоляции не участвует, поэтому в расчет не берем.

Для расчета нам необходимо найти термическое сопротивление деревянных панелей и слоя минеральной ваты. Используем их коэффициенты теплопроводности и толщины.

Rдеревянный щит = 0,04 / 0,15 = 0,27

Rmin шерсти = 0,05/0,039 = 1,28

Полное термическое сопротивление будет равно сумме Rдеревянной обшивки и Rmin шерсти.

Крыша R = 0,27 + 1,28 = 1,55

Площадь потолка такая же, как и пола.

Sпотолка = 120

Затем рассчитывают теплопотери пола с учетом коэффициента L = 1.

Потолок Q = 120 × 1 × 48 / 1,55 = 3717

Всего через потолок проходит 3717Вт.

В таблице представлены популярные утеплители для пола и их коэффициенты теплопроводности. Пенополиуретан — самый эффективный утеплитель, у соломы самый высокий коэффициент теплопотерь

Для определения общих теплопотерь дома необходимо просуммировать теплопотери стен, окон, дверей, потолка и пола.

Qобщ = 1810 + 1190 + 347 + 1885 + 3717 = 8949Вт

Для обогрева дома с указанными параметрами необходим газовый котел мощностью 8949Вт, или около 10кВт.

Определение теплопотерь с учетом инфильтрации

Инфильтрация – это естественный процесс теплообмена между внешней средой, происходящий при перемещении людей по дому, при открывании входных дверей и окон.

Для расчета теплопотерь на вентиляцию можно воспользоваться формулой:

Q inf = 0,33 × K × V × dT

В выражении:

• К — расчетная кратность воздухообмена, для жилых помещений применяется коэффициент 0,3, для помещений с отоплением — 0,8, для кухонь и ванных комнат — 1.
• V – объем помещения, рассчитанный по высоте, длине и ширине.
• dT – разница температур окружающей среды и жилого дома.

Аналогичную схему можно использовать, если в помещении установлена ​​вентиляция.

Если в доме есть искусственная вентиляция, используйте ту же формулу, что и для инфильтрации, только подставьте в К параметры вытяжки и рассчитайте dT с учетом температуры приточного воздуха

Высота помещения 2,7м, ширина 10м, длина 12м. Зная эти данные, можно узнать его объем.

V = 2,7 × 10 × 12 = 324

Разница температур будет равна

dТ = 48

Примем 0,3 за коэффициент К. Следующий

Q inf = 0,33 × 0,3 × 324 × 48 = 1540

Q inf следует добавить к общему рассчитанному показателю Q. В конечном счете

Сумма Q = 1540 + 8949 = 10489.

Суммарно с учетом инфильтрации потери тепла в доме составят 10489Вт или 10,49кВт.

Как рассчитать для домов разных площадей

Ниже приведены методы расчета домов с различной поверхностью.

60 кв. м

Для расчета мощности котла для дома 60 квадратных метров можно воспользоваться калькулятором или данными СНиП, подставив их в формулу выше. По классической формуле достаточно 6 киловатт.

С учетом коэффициента теплопотерь и климата этот показатель может варьироваться от 7 до 10 киловатт. Например, на юге для отопления достаточно 7 киловатт, а на севере этот показатель может возрасти до 10 киловатт.

Если дом не утеплен или сделан некачественно по показаниям тепловизионной камеры, добавьте к общей стоимости еще 1 киловатт.

Это значения для одноконтурного котла. Что касается двухконтурного агрегата, то на юг необходимо брать прибор 25кВт, а на север – 30кВт.

80 кв. м

Для дома или квартиры площадью 80 квадратных метров со стандартными потолками будет достаточно 8-10 килоВатт тепловой энергии.

Для квартир, расположенных на юге России, этот показатель может составлять ровно 8 килоВатт. Для квартиры или дома, расположенного в подвале, где столбик термометра опускается ниже -10 градусов, следует покупать котел мощностью 12-14 килоВатт.

120 кв. м

Около 12 килоВатт достаточно для жилой площади в 120 квадратных метров. Важно учитывать количество окон, дверей, высоту потолка и микроклимат. Это число может варьироваться на 1-3.

Дополнительно для тех, кто любит дома тепло, т.е. температуру 26 градусов, можно добавить 1 килоВатт.

Примечание! В местах недалеко от юга России достаточно 12 килоВатт для обогрева утепленного двухэтажного дома с подвалом. В случае северной и средней полос эта величина увеличивается на 2-3 кВт.

200 кв. м

Чтобы точно рассчитать необходимую мощность электрокотла для отопления дома площадью 200 квадратных метров, вы можете воспользоваться специальным онлайн-калькулятором.

Как правило, при средней мощности следует выбирать агрегат мощностью 13-15 килоВатт. Если речь идет о выборе двухконтурного агрегата, то придется брать электрический котел для отопления дома площадью 200 квадратных метров на 25-27 килоВатт.

300 кв. м

Как и в случае с площадью 200 квадратных метров, мощность котла для отопления дома и воды можно рассчитать с помощью онлайн-калькулятора или по универсальной формуле выше.

В средней полосе России нужно выбирать котел мощностью 30-35 килоВатт. Есть готовые модели, для которых не нужны предварительные расчеты.

Расчет мощности газового котла в зависимости от площади

В большинстве случаев для обогрева помещений, например, частного дома, используется приблизительный расчет тепловой мощности котла:

• 10кВт на 100м2;
• 15кВт на 150м2;
• 20кВт на 200кв. м.

Следует иметь в виду, что данные нормы были приняты еще в советское время и не обеспечивают уровня теплоизоляционных свойств современных строительных и монтажных материалов.

Они также не применяются в районах, климат которых существенно отличается от условий центральных районов России и Московской области.

Такой расчет может быть уместен для не очень большого здания с утепленным мансардным этажом, низкими потолками, хорошей теплоизоляцией, стеклопакетами, но не более того.

По старым расчетам лучше этого не делать

К сожалению, лишь немногие здания соответствуют этим условиям. Для наиболее детального расчета показателя мощности котла необходимо учитывать полный пакет взаимосвязанных величин, в том числе:

• погодные условия в районе;
• размер многоквартирного дома;
• коэффициент теплопроводности стены;
• реальная теплоизоляция здания;
• система управления мощностью газового котла;
• количество тепла, необходимое для ГВС.

Расчет одноконтурного котла отопления

Расчет мощности одноконтурного котлоагрегата при переделке котловой стены или пола по соотношению: 10кВт на 100м2, следует увеличить на 15-20%.

Например, необходимо отапливать здание площадью 80м2.

Расчет мощности газового котла:

10 * 80/100 * 1,2 = 9,60кВт.

В случае отсутствия в распределительной сети необходимого типа оборудования, приобретается модификация с большей мощностью кВт.

Аналогичный метод будет применяться для одноконтурных источников отопления, без нагрузки на горячее водоснабжение, и может быть положен в основу расчета расхода газа за сезон.

Иногда вместо жилой площади расчет производится с учетом размеров многоквартирного дома и степени утепления.

Для индивидуальных помещений, построенных по типовому проекту, с высотой потолков 3м формула расчета достаточно проста.

Еще один способ расчета котла

В этом варианте учитывается площадь застройки (Р) и соответствующий коэффициент мощности котлоагрегата (КМУ) в зависимости от климатического расположения объекта.

Отличается в кВт:

• от 0,7 до 0,9 южных территорий Российской Федерации;
• 1,0-1,2 центральных регионов РФ;
• от 1,2 до 1,5 Московская область;
• от 1,5 до 2,0 северных регионов РФ.

Поэтому формула для расчета выглядит так:

Мо = Р * УМК / 10

Например, необходимая мощность источника тепла для здания площадью 80м2, расположенного в северном районе:

Мо = 80 * 2/10 = 16кВт

Если хозяин устанавливает двухконтурный котел на отопление и горячее водоснабжение, профессионалы рекомендуют добавить к полученному результату еще 20% мощности на нагрев воды.

Как рассчитать мощность двухконтурного котла

Расчет тепловой мощности двухконтурного котла производится исходя из следующей пропорции:

10м2 = 1000Вт + 20% (теплопотери) + 20% (нагрев ГВС).

Если здание имеет площадь 200м2, необходимая величина составит: 20,0кВт + 40,0% = 28,0кВт

Это оценка, ее лучше пояснить по показателю хозяйственно-питьевого водопотребления на человека. Такие данные приведены в СНиП:

• ванная — 8,0-9,0л/мин.;
• душевая установка — 9л/мин.;
• туалет — 4,0л/мин.;
• смеситель для мойки — 4л/мин.

В технической документации на водонагреватель указано, какая мощность нагрева котла требуется для обеспечения качественного нагрева воды.

Для теплообменника объемом 200л достаточно нагревателя с нагрузкой примерно 30,0кВт. Затем рассчитывается теплопроизводительность и, наконец, результаты суммируются.

Расчет мощности бойлера косвенного нагрева

Чтобы сбалансировать требуемую мощность одноконтурного газового агрегата с бойлером косвенного нагрева, необходимо определить, какой объем теплообменника необходим для обеспечения горячей водой жителей дома.

Используя данные о нормах расхода горячей воды, несложно определить, что расход в сутки на семью из 4 человек составит 500 литров.

КПД водонагревателя косвенного нагрева напрямую зависит от площади внутреннего теплообменника, чем больше змеевик, тем больше тепловой энергии он передает воде в час. Уточнить такую ​​информацию можно, сверившись с характеристиками паспорта оборудования.

Для среднего диапазона мощности котлов косвенного нагрева и времени достижения нужной температуры существуют оптимальные соотношения этих величин:

• 100л, Po — 24кВт, 14 мин;
• 120л, Po — 24кВт, 17 мин;
• 200л, Po — 24кВт, 28 мин.

При выборе водонагревателя рекомендуется нагревать воду примерно за полчаса. Исходя из этих требований, третий вариант БКН предпочтительнее.

Особенности расчета производительности котла для квартир

Расчет мощности котла для отопления квартиры производится по той же норме: 1кВт тепла на 10 кв. Но коррекция происходит по-другому. Первое, что нужно учитывать, это наличие или отсутствие неотапливаемого помещения сверху и снизу.

• если другая отапливаемая квартира находится ниже/выше, применяется коэффициент 0,7;
• если снизу/сверху есть неотапливаемое помещение, никаких изменений не делаем;
• отапливаемый подвал/чердак – коэффициент 0,9.

При расчете также стоит учитывать количество стен, выходящих на улицу. Угловые квартиры требуют больше тепла:

• при наличии одной наружной стены — 1,1;
• две стены выходят на улицу — 1,2;
• три внешних — 1,3.

Необходимо учитывать количество наружных стен

Это основные участки, через которые уходит тепло. Обязательно нужно их учитывать. Вы также можете рассмотреть качество окон. Если это стеклопакеты, регулировку делать нельзя.

При наличии старых деревянных окон найденное число следует умножить на 1,2.

Также можно учитывать такие факторы, как расположение квартиры. Таким же образом нужно увеличить мощность, если вы хотите купить двухконтурный котел (для нагрева горячей воды).