Отопительный котел – это основа системы отопления, это основной прибор, производительность которого будет определять возможность коммуникационной сети обеспечивать дом количеством тепла, которое необходимо. И если произвести расчет мощности котла отопления грамотно и правильно, то это исключит возникновение лишних расходов, которые связаны с покупкой приборов и их работой. Подобранный по предварительным вычислениям котел будет работать с такой теплоотдачей, которая заложена в него производителем – это будет способствовать сохранению его технических параметров.
На чем основывается расчет?
Расчет мощности котла отопления – это важный момент. Мощность, как правило, можно сравнить со всей теплоотдачей отопительной системы, которая будет обеспечивать дом с определенными размерами, с заданным количеством этажей, теплотехническими свойствами.
Чтобы обустроить одноэтажный загородный или частный дом, не понадобится совсем уж мощный котел отопления.
Так, в расчетах производительности котла для автономного дома площадь – это основной параметр, если рассматривать теплотехнику здания в соответствии с климатом региона. Так, площадь дома – это важнейший параметр, чтобы произвести расчет котла для отопления.
Характеристики, которые будут влиять на расчет
Те, кто хотят произвести расчет котла для отопления дома с максимальной точностью, могут использовать методику, которую предоставляет СНиП II-3-79. В данном случае профессиональные расчеты будут учитывать следующие факторы:
- Среднестатистическая температура региона в самое холодное время.
- Изоляционные свойства материалов, которые использовались для постройки ограждающих конструкций.
- Вид разводки отопительного контура.
- Соотношение площади несущих конструкций и проемов.
- Отдельные сведения о каждой комнате.
План дома — один из основных документов для проведения расчета мощности котла
Как рассчитать мощность котла отопления? Чтобы выполнить точнейшие расчеты, применяется даже такая информация, как данные о единицах бытовой и цифровой техники, — ведь все это тоже каким-то образом выделяет тепло в помещения.
Однако заметим, что не каждый владелец отопительной системы требует профессиональных расчетов – обычно принято приобретать автономные контуры отопления с приборами с запасом мощности.
Так, кпд котлов отопления может быть выше расчетных значений, тем более – они, как правило, округляются.
Что учитывается в обязательном порядке?
Как посчитать мощность котла отопления, какие данные должны присутствовать в обязательном порядке? Следует запомнить одно правило: каждые 10 кв.м коттеджа с изоляционными характеристиками, стандартным пределом высоты потолка (до 3 м) будут требовать примерно 1 кВт для отопления. К мощности котла, который предназначен для совместной работы в обогреве и горячем водоснабжении, нужно будет добавить не меньше 20%.
Автономные контур отопления, который имеет нестабильное давление в котле отопления, нужно будет снабдить прибором, чтобы его запас мощности был выше, чем расчетное значение не менее, чем на 15 процентов. К мощности котла, который обеспечивает отопление и горячее водоснабжение, требуется добавить 15%.
Учитываем теплопотери
Отметим, что независимо от того, рассчитывается ли мощность электрического котла, котла на газу, на дизеле или на дровах, — в любом случае, работу отопительной системы будут сопровождать потери тепла:
- Необходимо проветривание помещений, однако если окна будут открыты постоянно, то дом потеряет около 15% энергии.
- Если стены слабо утеплены, то уйдет 35% тепла.
- Через оконные проемы будет уходить 10% тепла, а если рамы старого образца – то еще больше.
- Если пол не утеплен, то в подвал или землю будет отдано 15% тепла.
- Через крышу уйдет 25% тепла.
Простейшая формула
Теплотехнические расчеты в любом случае должны будут быть округлены, а также увеличены для того чтобы обеспечить запас мощности. Именно поэтому для того, как определить мощность котла отопления, можно будет использовать очень простую формулу:
W = S*Wуд.
Здесь S – это общая площадь отапливаемого здания, которая учитывает жилые и бытовые комнаты в кВ.м.
W – это мощность отопительного котла, кВт.
Wуд. – это среднестатистическая удельная мощность, данный параметр применяется для расчетов с учетом определенной климатической зоны, кВт/кв.м. И стоит заметить, что данная характеристика основана на многолетнем опыте работы разных систем отопления в регионах. И когда мы умножаем площадь на этот показатель, то получим усредненное значение мощности. Его нужно будет корректировать на основе особенностей, которые перечислены выше.
Пример расчета
Рассмотрим пример, используя калькулятор мощности котла отопления. Природный газ выступает самым доступным топливом, которое используется в России. По этой причине оно настолько распространено и востребовано. Поэтому сделаем расчет мощности газового котла. А в качестве примера возьмем частный дом с площадью 140 кв.м. Территория – Краснодарский край. Также в примере учитываем, что наш котел будет обеспечивать не только отопление дома, но и сантехнические приборы водой. Расчеты будем делать для системы с естественной циркуляцией, давление здесь не будет поддерживаться насосом циркуляции.
Решая проблемы по организации системы отопления собственного дома, хозяин очень часто встает перед непростым вопросом выбора типа котельного оборудования. Хорошо, если в населённом пункте имеется разветвлённая сеть газового снабжения – по суммарной оценке эффективности и экономичности эксплуатационных расходов с газовыми котлами пока что ничто сравниться не может. Но, увы, эти блага цивилизации еще пришли не ко всем. Твёрдотопливное оборудование выгодно там, где есть доступ к дешёвому (иногда – и практически бесплатному) топливу, но требует немало места для складирования и правильного его хранения, а по степени удобства в использовании, конечно, такие котлы никак к комфортным отнести не получится.
Линии электропередач в наше время протянуты практически повсеместно. Стало быть, в некоторых случаях использование электроэнергии видится наиболее приемлемым, а нередко – чуть ли не единственным способом организовать отопление дома. Правда, сразу же возникает вопрос о высокой стоимости эксплуатации подобной системы. Давайте, для примера, разберемся, какой необходим электрокотёл для отопления дома 100 квадратных метров, познакомимся с моделями соответствующего оборудования. Вполне возможно, что это поможет владельцу загородного жилья сделать правильный выбор.
В чем заключаются общие достоинства и недостатки использования электрических котлов
Чтобы нагляднее представить преимущества водяного отопления с электрическим котельным оборудованием, давайте просто проведем небольшое сравнение с системами, в которых в качестве энергоносителей используются другие виды топлива – природный газ, дрова (или другие виды твёрдого топлива) или жидкие углеводороды.
Если говорить о компоновке самой системы, то есть разводке трубных контуров и установке приборов теплообмена, то никакой особой разницы нет – все это требует тщательного планирования, расчётов, масштабных монтажных работ. Но совсем другая картина, когда вопрос касается именно установки генератора тепловой энергии (котла) и оборудования котельной. Именно в этом сегменте проблем использование электрического котельного оборудования сразу предъявляет массу «козырей», которые упрощают и удешевляют реализацию всего проекта в целом.
Газовое оборудование , бесспорно, в настоящее время является лидером по экономичности в эксплуатации – из расчета денежных затрат на каждый киловатт полученной тепловой энергии. Все это так, но вот запуск такой системы отопления в обязательном порядке будет сопряжен с целым рядом организационно - согласовательных (читай: бюрократических), дополнительных строительно-монтажных и контрольно-инспекционных мероприятий. И все это – с обязательным привлечением соответствующих специалистов. Одним словом: любой из обязательных этапов – это и потери времени, и, к сожалению, немалые денежные расходы.
Само подведение и подключение газовой магистрали к дому – уже само по себе огромная проблема, связанная с масштабными затратами и длительными походами по инстанциям. Установка же котла потребует еще и организации системы отвода продуктов сгорания и качественной вентиляции – без этого никто разрешение на эксплуатацию не выдаст. Все монтажные работы на трубах газопровода, в том числе и внутри дома, имеет право выполнять только оговоренный круг специалистов. А учитывая монопольное положение газовиков – можно представить, в какую «копеечку» все это обойдется.
Твердотопливные котлы будут экономичны в том случае, если в регионе проживания имеется возможность приобретение (заготовки) соответствующего топлива по невысокой цене. Согласитесь, есть местности, где с этим ощущаются немалые проблемы. Эксплуатация такой системы отопления потребует создания определённого запаса топлива, что влечет дополнительные расходы по организации правильного складирования и хранения. Это, к тому же, еще и необходимость дополнительного места на территории участка или в самом доме. (все это, практически в полной мере, относится и к котлам на жидком топливе).
Само по себе твердотопливное оборудование – достаточно тяжеловесное и крупногабаритное, к тому же всегда требует создания вокруг себя определенной «зоны отчуждения». Как правило, не обойтись без выделенной котельной, в которой должны быть соблюдены все существующие требования противопожарной безопасности. Во всяком случае, потребуется заключение пожарной инспекции о соответствии установленным нормам.
Еще один недостаток такого типа отопления: необходимость частого вмешательства хозяев в его работу – речь идет о периодической топливной закладке. Даже котлы длительного горения эту проблему решают лишь частично.
Кроме того, нельзя не признать, что их всех существующих систем отопления твердотопливная является наиболее инерционной, трудно поддающейся точным регулировкам.
Оптимизация твердотопливного отопления – установка буферной ёмкости
Ряд недостатков твердотопливной системы отопления если не устраняется полностью, то сводится к минимуму установкой дополнительного прибора. Что такое , как она устроена и работает, как выбрать оптимальную модель – обо всем этом в специальной публикации нашего портала.
Ну а вот теперь давайте с тех же позиций посмотрим на преимущества систему отопления с электрическим котлом .
- Ото всех других типов котлов это оборудование отличается прежде всего тем, что в нём не применяется принцип сжигания топлива, нет открытого пламени. Естественно, уровень противопожарной безопасности от этого только выигрывает.
- Полностью отсутствуют какие бы то ни было выбросы отработанных газов. Даже если не касаться общей экологической составляющей вопроса, это преимущество избавляет от необходимости оборудования системы дымохода и дополнительной приточной вентиляции. Нет никакого риска получить отравление продуктами сгорания.
- Из сказанного выше следует логичный вывод, что электрическому котлу вовсе не обязательно выделять специальное помещение. Компактные модели отлично вписываются, например, в кухонный интерьер, а некоторые – становятся незаметными даже в жилых помещениях.
- Совершенно очевидно, что электрическое котельное оборудование – самое простое в монтаже. Главное условие – подведение к нему качественной линии питания с соответствующей площадью сечения проводов – такую работу выполнит любой электрик. А вот согласований с энергоснабжающими организациями очень часто и вовсе не потребуется. Например, если расчетная мощность котла лежит в пределах 8 – 10 кВт, и линии электропередачи, заведенные в дом, находятся в удовлетворительном состоянии, то должно быть достаточно и стандартно выделенной на собственника мощности в 15 кВт.
Справедливости ради сразу отметим, что для дома большой площади этого может быть и недостаточно (ведь кроме котла, безусловно, электроэнергия нужна и другим приборам). Выход – согласовывать подведение к дому трехфазной линии питания. Но и это все равно будет проще, чем в случаях с газовым или твердотопливным оборудованием.
- Современные устройства автоматической защиты делают эксплуатацию электрического котельного оборудования максимально безопасной.
- Электрические котлы – чрезвычайно просты в управлении, очень чувствительны к точным регулировкам режимов работы. Панели управления у современных моделей позволяют проводить программирование работы котла на сутки или даже на неделю. Такие устройства легко выписываются в современные концепции «умного дома» или в системы дистанционного управления по линиям связи – GSM или IP.
- Ну и нельзя не отметить то, что электрическое котельное оборудование обычно выгодно отличаешься и уровнем цен, по сравнению с твердотопливным или газовым.
Вместе с таким перечнем достоинств, присущи электрическим котлам и недостатки , которые, кстати, обычно и приходят на ум первыми при оценке перспектив подобной системы отопления.
- Первое, и главное – это, конечно же, высокая стоимость самой электрической энергии. Необходимо очень тщательно взвесить свою «домашнюю бухгалтерию» – в состоянии ли будет семья оплачивать ежемесячно немалые счета.
Естественно, при столь высоких эксплуатационных расходах на первый план выйдут мероприятия по максимально эффективной термоизоляции всех конструкций здания – иначе подобное отопление «пустит по миру» кого угодно.
Разумно будет по максимуму использовать возможности льготных тарифов на электроэнергию. Особо это станет выгодным, если применять дополнительные устройства для аккумулирования тепловой энергии (см. размещённую выше ссылку на статью про буферную емкость ). Системы управления современных электрических котлов открывают к этому широкие возможности – при правильном программировании котел будет включаться только в период действия льготного тарифа, накапливая тепловой потенциал для его использования уже в остальное время суток.
- Такое котельное оборудование всецело зависит от бесперебойности и стабильности питания. С относительно невысокими перепадами напряжения бороться еще можно – установкой стабилизатора, хотя приборы со столь высокой вольт-амперной характеристикой (порядка 10 000 ВА) – это достаточно дорогое «удовольствие». Ну а если в районе проживания не являются редкостью резкие скачки или периодическое пропадание напряжения в сети, то об электрическом котельном оборудовании можно не задумываться (или же иметь его только лишь в качестве вспомогательной системы). Системы бесперебойного питания таких номиналов настолько громоздки и дороги, что сводят на нет все видимые преимущества использования электрических котлов.
Вывод следующий – несмотря на многочисленные преимущества электрического котельного оборудования, имеющиеся отрицательные стороны требуют от хозяев чрезвычайно взвешенного подхода к организации подобной системы отопления дома. А для того чтобы правильно сориентироваться в таких вопросах, необходимо для начала узнать основной критерий – какая же мощность котла потребуется для эффективного обогрева жилья.
Как определиться с необходимой мощностью электрического котла
Общие принципы расчета
В заголовок статьи вынесено, что требуется оборудование для дома площадью 100 квадратных метров. Это значение, безусловно, ориентировочное, и выбрано из нескольких соображений. Во-первых, оно максимально приближено к площади большинства средних по размерам загородных домов. А во-вторых – с круглыми значениями проще оперировать, пропорционально подгоняя их к реально имеющейся площади.
Правда, такая «подгонка» будет справедлива лишь при использовании весьма приближенного метода расчета мощности котла. Такой подход подразумевает, что для каждых 10 м² площади потребуется 1 кВт тепловой энергии. Согласно этому соотношению, для обогрева дома 100 м² необходим котел с минимальной тепловой мощностью в 10 кВт.
Чрезвычайно просто! Но вот насколько это точно? Согласитесь, возникает масса вопросов, и первым из них напрашивается – а для какого климатического региона эта пропорция справедлива? Далее, почему не учитывается высота помещения, а только площадь – нет ли здесь противоречия? При желании можно «накопать» еще кучу претензий к подобному подходу. В итоге ошибка в расчетах, применительно к конкретному дому, может быть довольно-таки большой. Слишком заниженный показатель – это недостаточность обогрева в пик зимних морозов. Другая крайность – приобретение дорогостоящего оборудования с мощностными показателями, которые остаются совершенно не востребованными.
Кроме того, не забывайте, что расчет ведется именно для электрического оборудования. Если удастся «вложиться» в 8 ÷ 10 кВт, то еще имеется возможность обойтись однофазными моделями. Но когда требуется свыше 10 кВт, то, скорее всего, придется продумывать вопрос прокладки трёхфазной линии питания и установки соответствующего котла.
Как быть, как провести расчет с максимальной точностью? Возьмем на себя смелость предложить алгоритм вычисления, который заложен в расположенный ниже калькулятор.
Алгоритм подразумевает расчет тепловой мощности для каждого из помещений дома, где будут устанавливаться приборы теплообмена (радиаторы, конвекторы, «тёплые полы»), с учетом его индивидуальных особенностей. Любая специфическая черта отдельно взятой комнаты, влияющая на общее количество необходимой тепловой энергии для отопления, дает свой поправочный (повышающий или понижающий) коэффициент к расчётному значению. Ну а затем останется только лишь провести суммирование полученных значений, которое и покажет необходимую мощность электрического котла.
Поступим таким образом. Вначале разместим сам калькулятор, а затем, ниже его, будут даны необходимые пояснения по проведению вычислений.
Калькулятор расчета тепловой мощности для обеспечения отопления в помещении
Отопление электричеством — самый простой способ обогреть дом.
С практической точки зрения, отопление дома электричеством – непозволительная роскошь, особенно в условиях постоянно растущих тарифов на электроэнергию. Вот уже цена на электричество составляет 3 рубля за киловатт, а киловаттов этих на отопление среднего дома нужно немало.
Однако огромное количество домов отапливается именно , значит, есть о чем поговорить в этой статье.
Отопление дома электричеством – плюсы
Конечно, основной плюс отопления дома электричеством – это легкость, с которой можно запустить систему отопления дома на этом энергоносителе.
Достаточно выбрать котел, подвести требуемую мощность к дому, сделать обвязку – и готово. Можно отапливаться. Не надо никаких разрешений, установка электрического котла в доме не регламентируется и не запрещается ни одним из документов, будь то СНиП или пожарные уложения.
Да и проверяющих организаций на это оборудование нет, никто не сможет прийти и запретить вам эксплуатировать электрический .
Следующий плюс – дешевизна оборудования. Электрический котел – самый дешевый теплогенератор из всех существующих видов в настоящий момент. Даже дровяные печи и твердотопливные котлы стоят дороже электрокотла, что уж говорить о дизельных, газовых, пеллетных и прочих теплогенераторах.
Конечно, если вы решите купить дорогой немецкий или финский электрический котел с погодной автоматикой, узлами подмеса и дополнительными циркуляционными насосами, то цена его зашкалит.
А если вас устроит простой котел типа ЭВАН, который исправно греет воду в вашей системе отопления, то здесь за 15-20 тысяч рублей вы уже имеете готовый к эксплуатации прибор.
Следующим плюсом электрического котла является его высокий КПД – почти 100 процентов. Более ни один другой теплогенератор не обладает таким КПД. То есть 1 киловатт электроэнергии на выходе даст вам 1 киловатт тепловой энергии.
Отопление дома электричеством – минусы
Основной минус отопления дома электричеством – это цена на это самое электричество. Растут цены каждые полгода (хотя и цены на газ тоже растут каждые полгода). Отапливаться электричеством дорого. При цене 3 рубля за киловатт и площади дома в 100 квадратных метров вы тратите на отопление 12000 рублей в месяц (котел мощностью 12 квт работает примерно 12 часов в сутки при условии использования автоматики).
Следующий минус отопления дома электричеством – недостаточная выделенная мощность. В некоторых регионах максимальная выделенная мощность на дом составляет 10 квт. Этого достаточно, чтобы площадью всего лишь в 65-85 квадратных метров (еще потребуется мощность для нагрева водопроводной воды и на приготовление пищи).
Еще один минус – изношенные электрические сети с устаревшим оборудованием. Даже там, где выделенная мощность на дом составляет 20 квт, в изношенных сетях при напряжении 150-160 вольт электрический котел не в состоянии прогреть систему – дом замерзает.
Считаем мощность котла
Чтобы понимать, какой электрокотел поставить, считаем мощность котла для отопления дома. Берем поэтажный план своего дома, калькулятор и ручку и начинаем расчеты.
Как рассчитать мощность котла? Нужно общую площадь дома поделить на 10 и умножить на 1 квт тепловой мощности. Затем нужно прибавить к этой цифре 20 процентов тепловой мощности на случай сильных морозов и еще 20 процентов тепловой мощности на производство достаточного количества (если воду будет греть котел, а не электрический бойлер).
Естественно, чтобы греть водопроводную воду ваш котел должен быть двухконтурным – один контур для отопления, а второй контур для нагрева водопроводной воды.
Расчет для дома в 100 квадратных метров.
Делим 100 кв.м. на 10 и умножаем на 1 квт. Получаем 10 квт. Прибавляем 2 квт резерва и 2 квт на производство горячей воды. Получаем, что на дом в 100 кв.м. нам потребуется электрический котел мощностью в 14 квт.
Примечание! Не забываем, что только электрический котел имеет КПД 100 процентов. Для всех остальных типов котлов мощность при расчетах увеличиваем на коэффициент потери от КПД.