Мощность котла
Тепловая мощность водогрейного котла КВ, это количество теплоты которое передаётся теплоносителю (воде) в процессе сгорания топлива в котле. Тепловая мощность котла КВ измеряется в гигакаллориях (ГКал/час) или мегаваттах (МВт/час).
1 ГКал/час — это 40 кубометров воды (40 м 3 /час), нагретые на 25 градусов Цельсия (25 0 С) за один час. 1 ГКал = 1.16 МВт.
Формулу для расчёта тепловой мощности котла КВ в гКал/час можно представить в виде:
Q = (T1 — T2) * расход сетевой воды (м 3 /час) / 1000, где T1 — Т2 — разность температур воды на входе и выходе из котла в градусах Цельсия.
Таким образом, для того чтобы посчитать мощность, которую выдаёт котельная, необходимо расход воды умножить на разность температур (перепад между "подачей" и "обраткой" ) и разделить на 1000. У Вас получится мощность в гигакаллориях (ГКал).
Расчет мощности котла КВ. Пример 1:
Температура воды на "подаче" (из котельной в тепловую сеть) — 63 0 С
Температура воды на "обратке" (из тепловой сети в котельную) — 48 0 С
Расход сетевой воды — 125 м 3 /час (по насосам)
Мощность котла КВ=(63 — 48) * 125/1000=1.875 Гкал. * 1.16 = 2,175 МВт .
Расчет мощности котла КВ. Пример 2:
Температура воды на входе в котёл — 56 0 С
Температура на выходе из котла — 75 0 С
Расход воды в котле — 45 м 3 /час
Мощность котла КВ=(75 — 56) * 455/1000 = 0.855 ГКал * 1.16 = 0.99 МВт.
Как рассчитать мощность газового котла
Автономное отопление квартиры или дома с каждым годом набирает все большие обороты популярности, поскольку дает возможность обеспечить жилище горячей водой и теплом, не завися при этом от третьих лиц.
На сегодняшний день установка газового котла в доме – это оптимальное решение и с точки зрения комфорта, и с позиции экономии. Если вы не хотите зависеть от капризов погоды и трудолюбия работников жилищно-коммунального хозяйства – имеет смысл задуматься о приобретении газогорелочного оборудования.
Выбирать технику следует, исходя из реальных потребностей пользователей. Для этого очень важно произвести корректный расчет мощности газового котла. Если его продуктивности не будет хватать для отопления и ГВС жилого помещения – обитатели дома или квартиры будут чувствовать дискомфорт.
Газовые котлы настенные малой мощности не способны обогреть большое по площади помещение, поскольку они рассчитаны на квартиры и частные дома малой площади. Если же номинальная мощность газогорелочного оборудования будет выше максимально необходимой – вам не избежать дополнительных расходов в семейном бюджете. Именно поэтому мощность газового котла должна как можно точнее соответствовать нуждам конкретного пользователя.
Для правильного расчета данного показателя следует учитывать несколько факторов. Это и высота потолков, и климат региона, где расположен дом, и стандартность планировки жилища, и наличие дополнительного утепления. Ориентируясь на все эти моменты, вы сможете подобрать оптимальное по всем параметрам газогорелочное оборудование.
Один из самых простых методов, позволяющих подобрать идеальную мощность газового котла для конкретного помещения, представляет собой довольно примитивный расчет. Котел следует выбирать, исходя из площади помещения. Каждым десяти квадратным метрам площади должен соответствовать 1 кВт номинальной мощности газогорелочной техники. Таким образом, для жилого дома площадью 250 квадратных метров вполне достаточно аппарата мощностью 25 кВт.
При этом нужно иметь ввиду, что данный норматив был принят еще в СССР. Естественно, с того времени методы расчета стали более совершенными, точными и учитывающими другие особенности помещения. В данном методе не берутся во внимание новые технологии строительства домов.
Помимо этого, фактор климатических условий также в нем полностью игнорируется, что недопустимо при расчете оптимальной номинальной мощности. Данную методику расчета можно использовать при выборе котла для здания с низкими потолками и хорошей теплоизоляцией. Однако далеко не все здания отвечают этим параметрам. И по этой причине необходима более точная и детальная формула оптимальной мощности котла. Она должна учитывать следующие факторы:
- Размеры жилого помещения;
- Климат региона, в котором находится конкретный дом;
- Утепленность дома и возможные тепловые потери строения;
- Объем тепловой энергии, которая необходима для подогрева воды до нужного уровня;
- Количество энергии, нужной для обогрева воздуха.
Специалисты советуют при расчете номинальной мощности газогорелочного оборудования в качестве запаса добавлять около 20% к полученной цифре, которая будет покрывать риски резкого понижения температуры зимой или падения давления топлива в системе.
При этом не имеет смысла обзаводиться котлом, мощность которого будет значительно превышать максимально необходимый показатель. Несмотря на то, что работу современного оборудования можно адаптировать в соответствии с потребностями в ГВС и отоплении конкретного помещения, чрезмерное превышение тепловой мощности будет иметь негативные последствия. К ним относятся:
- Изначально более высокая цена оборудования, обладающего большей мощностью. Не имеет смысла приобретать технику, максимальные возможности которой вы так и не сможете оценить на практике.
- Увеличение стоимости расходных элементов. В случае поломки владельцу мощного котла стоит быть готовым к более серьезным затратам.
- Эффективность работы газогорелочного оборудования будет низкой, что косвенно отразиться на расходе топлива.
- Автоматика при работе котла в режиме минимальной нагрузки будет чаще выходить из строя.
- Детали оборудования, не являющегося оптимальным выбором для конкретного помещения, изнашиваются гораздо быстрее.
- В процессе функционирования котла в системе дымоотвода будет образовываться конденсат, который может стать причиной коррозии.
Формула расчета мощности котла для типовых строений, в которых максимальная высота потолка составляет 3 метра, выглядит следующим образом:
МК=S * УМК /10
МК – оптимальная мощность газового котла, измеряемая в кВт;
УМК – удельная мощность газового котла. Эта величина приходится из расчета на каждые десять квадратных метров площади жилого помещения. Этот коэффициент определяется, исходя из климатических особенностей конкретного региона. В частности, он составляет:
0.7-0.9 кВт для южных районов;
1.0-1.2 кВт для районов, расположенных в средней климатической полосе;
1.2-1.5 кВт для районов Подмосковья;
1.5-2.0 кВт для северных районов.
Важно учесть то, что приведенная выше формула помогает определить оптимальную номинальную мощность газогорелочного оборудования, предназначенного исключительно для отопления помещения. Для двухконтурных систем, в которых предусмотрена функция горячего водоснабжения, полученную величину МК следует умножить на коэффициент, равный 1.25
Для более точных расчетов номинальной мощности газового котла используется следующая формула:
МК = Qт * Кзап
Qт – предполагаемые тепловые потери помещения;
Кзап – коэффициент запаса, который колеблется в пределах 1.15-1.2. Он подразумевает дополнительное увеличение расчетной мощности техники на 15-20% на случай резких похолоданий или падения давления топлива. При этом прогнозируемые потери тепла вычисляются по нижеприведенной формуле:
Qт = VxPtxk /860
V – объем помещения, измеряемый в кубических метрах;
Pt – разница температуры внутри и снаружи, измеряемая в градусах Цельсия;
k – коэффициент рассеивания, который напрямую связан с теплоизоляцией помещения. Данная величина колеблется в различных пределах, исходя из специфики конкретного здания.
k составляет 3.0-4.0 для помещений, в которых отсутствует теплоизоляция. Речь идет о деревянных конструкциях или зданиях, возведенных из железных гофрированных листов.
k составляет 2.0-2.9 для зданий с низкой теплоизоляцией.
k составляет 1.0-1.9 для строений с теплоизоляцией среднего уровня.
k составляет 0.6-0.9 для зданий с хорошими теплоизоляционными характеристиками.
Стоит учитывать, что данный коэффициент может быть ничтожно малым для маленьких по площади зданий с достойными теплоизоляционными показателями. Нередко случается так, что на рынке бытовой техники вы не найдете подходящее оборудования нужной номинальной мощности. В данном случае имеет смысл купить газогорелочное оборудование, мощность которого будет превосходить максимально необходимый уровень. При этом встроенная автоматика сумеет подстроить работу техники, согласно пожеланиям пользователей.
Используя вышеприведенные формулы, вы без труда рассчитаете номинальную мощность отопительной техники для вашего дома или квартиры. Наличие нескольких переменных в расчетах позволяет максимально точно подобрать оборудование, ориентируясь на специфику здания, климатические условия и другие важные факторы. Теперь покупка достойного газового котла с нужными параметрами не станет для вас проблемой.
Расчет мощности газового котла
Многие собственники домов с удовольствием устанавливают в помещении газовые котлы для отопления и горячего водоснабжения, чтобы не зависеть от прихотей плохой погоды и подводных камней, сопряженных с работой коммунальных систем теплоснабжения.
В данной ситуации имеет большое значение — правильный выбор котельного оборудования, для чего потребуется знать, как рассчитать мощность газового котла.
Если она будет превосходить реальные теплопотери объекта, то часть затрат на выработку тепловой энергии, будут потеряны. А агрегаты с невысокой теплопроизводительностью не смогут обеспечить домовладение требуемым объемом тепла.
Что такое мощность газового котла
Производительность котлоагрегата или его мощность — это главнейший показатель теплового процесса, от которого напрямую зависит комфортабельность нахождения людей в обогреваемых строениях.
Мощность котлоагрегата — это величина тепловой энергии, передаваемая нагреваемой воде при сжигании энергоносителя в топочном устройстве.
Показатель измеряется в Гкал либо МВт. Для бытовых устройств в паспорте обычно указывается размерность в кВт. Для того чтобы понять физический смысл этого показателя, можно представить такие соотношения:
1 ГКал/час — это 40.0 м3 теплоносителя циркулирующего в течение часа и нагреваемого в котле на 25 С. Переводное соотношение между величинами:
1.0 ГКал = 1.16 МВт.
Расчет мощности газового котла можно получить по формуле:
- Рв — расход циркулирующей воды, м3/час;
- т1 — т2 — разница Т воды на входе/выходе из котлоагрегата, С.
Образец расчета показателя мощности, который проводят перед тем, как выбрать котлоагрегат:
- Т теплоносителя на подающей линии из котла — 60 С.
- Т теплоносителя на обратной линии из сети в котел — 40 С.
- Расход в сети — 1.0 м3/час.
Мо= (60-40)*1/1000=0.02 Гкал. * 1.16 = 0.0232 МВт = 23.2 кВт,
с округлением Мо = 24 кВт.
Многие пользователи, в целях экономии задаются вопросом, как уменьшить мощность газового котла. Из данного примера очевидно, что для того этого потребуется либо снизить перепад температур, либо площадь нагрева.
Вторая величина – постоянная, поэтому можно работать в направлении снижения перепада температур. Это можно выполнить при устройстве надежной системы теплозащиты дома.
Расчет мощности газового котла в зависимости от площади
В большинстве случаев используют ориентировочный подсчет тепловой мощности котлоагрегата по площадям нагрева, например, для частного дома:
- 10 кВт на 100 кв.м;
- 15 кВт на 150 кв.м;
- 20 кВт на 200 кв.м.
Нужно учитывать, что данные нормативы были приняты еще в советские времена и не предусматривают уровень теплоизоляционных характеристик современных строительно-монтажных материалов. Они также не применяемы в районах, климат которых значительно отличается от условий центральных регионов России и Подмосковья.
Подобные вычисления смогут подойти для не очень большого сооружения с утепленным чердачным перекрытием, низкими потолками, хорошей термоизоляцией, окнами с двойным остеклением, но не более того.
К сожалению, данным условиям соответствуют только немногочисленные строения. С тем, чтобы осуществить наиболее обстоятельный расчет показателя мощности котла, необходимо учитывать полный пакет взаимосвязанных величин, в том числе:
- атмосферные условия в местности;
- размер жилой постройки;
- коэффициент теплопроводности стены;
- фактическую теплоизоляцию здания;
- систему регулировки мощности газового котла;
- объем тепла, требуемый для ГВС.
Расчет одноконтурного котла отопления
Подсчет мощности одноконтурного котлоагрегата настенной или напольной модификации котла с применением соотношения: 10 кВт на 100 м2, необходимо увеличить на 15-20%.
Например, необходимо обогреть здание площадью 80 м2.
Расчет мощности газового котла отопления:
В случае, когда в торговой сети не существует требуемого вида устройств, приобретают модификацию с большим размером кВт. Подобный метод пойдет для источников отопления одноконтурного типа, без нагрузки на горячее водоснабжение, и может быть заложен в основу расчета расхода газа на сезон. Иногда вместо жилой площади расчет выполняют с учетом объема жилого здания квартиры и степени утепления.
Для индивидуальных помещений, построенных по типовому проекту, с высотой потолочного покрытия 3 м, формула расчета довольно простая.
В данном варианте учитывают площадь застройки (П) и коэффициент удельной мощности котлоагрегата (УМК), зависящего от климатического места расположения объекта.
Он варьируется в кВт:
- 0.7 до 0.9 южные территории РФ;
- 1.0 до 1.2 центральные регионы РФ;
- 1.2 до 1.5 Московская область;
- 1.5 до 2.0 северные районы РФ.
Следовательно, формула для расчета выглядит таким образом:
Мо=П*УМК/10
Например, необходимая мощность источника отопления для постройки в 80 м2, расположенного в северном регионе:
Мо = 80*2/10 = 16 кВт
Если собственник будет устанавливать двухконтурный котлоагрегат, для отопления и ГВС, профессионалы советуют добавить к полученному результату еще 20% мощности на подогрев воды.
Как рассчитать мощность двухконтурного котла
Расчет теплопроизводительности двухконтурного котлоагрегата выполняется на основанию такой пропорции:
10 м2 = 1 000 Вт + 20% (теплопотери) + 20% (подогрев ГВС).
В случае, если здание располагает площадью 200 м2, то требуемый размер будет состоять: 20.0 кВт + 40.0% = 28.0 кВт
Это прикидочный расчет, его лучше уточнить по норме водопользования ГВС на одного человека. Такие данные приводятся в СНИПе:
- ванная комната — 8.0-9.0 л/мин;
- душевая установка — 9 л/мин;
- унитаз — 4.0 л/мин;
- смеситель в мойке — 4 л/мин.
В техдокументации к водонагревателю указывается, какая необходима теплопроизводительность котла, чтобы гарантировать качественный подогрев воды.
Для теплообменника на 200 л будет достаточно нагревателя нагрузкой приблизительно 30.0 кВт. После рассчитывают производительность, достаточную для обогрева, в конце итоги суммируют.
Расчет мощности бойлера косвенного нагрева
Для того, чтобы сбалансировать нужную мощность одноконтурного агрегата работающего на газовом топливе с бойлером косвенного нагрева, нужно установить какой объем теплообменника потребуется, чтобы обеспечить горячей водой жильцов дома. Используя данные по нормам горячего водопотребления легко можно установить, что расход в сутки для семьи из 4-х человек составит 500 л.
Производительность водонагревателя косвенного нагрева напрямую зависит от площади внутреннего теплообменника, чем более размеры змеевика, тем больше тепловой энергии он передает воде в час. Детализовать такие сведения можно, изучив характеристики по паспорту на оборудование.
Существуют оптимальные соотношения этих величин для среднего диапазона мощности бойлеров косвенного нагрева и время получения заданной температуры:
- 100 л, Мо — 24кВт, 14 мин;
- 120 л, Мо — 24кВт,17 мин;
- 200 л, Мо — 24кВт, 28 мин.
При выборе водонагревателя рекомендуется, чтобы он нагревал воду примерно за полчаса. Исходя из этих требований предпочтительнее 3-й вариант БКН.
Какой запас мощности должен быть
Мощность для подбора источника отопления с бойлером косвенного нагрева при одновременной работе отопления и ГВС определяется по формуле:
- Мк-комбинированная мощность, кВТ;
- Мо — мощность источника, достаточная для обеспечения отопительной нагрузки дома, кВт;
- Мгвс — мощность источника нужная для компенсации нагрузки на горячее водоснабжение, кВт;
- Кз — коэффициент запаса.
В случае поочередного функционирования систем отопления и ГВС:
Очень важно! Рассчитывая производительность оборудования по отоплению и ГВС, необходимо учитывать, чтобы мощность БКН никак не превышала аналогичный показатель в котле. По этой причине его необходимо выбирать такой теплопроизводительности в кВт, чтобы он мог с запасом покрыть нагрузку и отопления, и ГВС.
Резерв производительности подсчитывается в зависимости от конструкции нагревательного оборудования.
Для одноконтурных модификаций, запас составляет — 20.0%;
для двухконтурных — 20.0%+20.0%.
Для вышенаведенных примеров теплопроизводительность котла, будет равна.
При одновременной работе систем отопления и ГВС:
Мо = 24 кВт.
Мгвс= 24 кВт.
Кз= 1.4.
Мк= (24+24)* 1.4= 67.2 кВт.
При поочередной работе систем отопления и ГВС:
Таким образом выполнить исходный расчет мощности газового источника тепловой энергии не является трудным процессом. Его, возможно, применять для предварительного подбора бойлерного оборудования.