Расчет котла отопления частного дома

Расчет мощности с учетом коэффициента рассеивания

Одним из важных факторов теплообмена между окружающей средой и жилым домом является коэффициент рассеивания. В зависимости от того, насколько хорошо утеплена постройка, следует использовать показатели, которые позволяют получить наиболее точную цифру при применении формулы. Если речь идет о доме, где вообще нет теплоизоляции, коэффициент рассеивания будет варьироваться от 3 до 4. Чаще всего это времянки из древесины или гофрированного железа.

При расчете мощности газового котла для отопления следует использовать коэффициент от 2,9 до 2, который подходит для построек с недостаточной теплоизоляцией. Речь идет о домах без утепления и с тонкими стенами, которые выстроены в один кирпич. Вместо окон обычно деревянные рамы, а сверху простая крыша. Коэффициент будет варьироваться от 1,9 до 1, если дом имеет средний уровень теплоизоляции. Этот коэффициент присваивается постройкам с двойными пластиковыми стеклопакетами, теплоизоляцией фасада или двойной кладкой, а также утепленной кровлей или чердаком.

Коэффициент рассеивания будет самым низким в случае с домами, которые построены с использованием современных технологий и материалов. К таким зданиям относятся те, в которых хорошо утеплен пол, крыша и стены, а также установлены хорошие окна. Обычно такие здания имеют хорошую систему вентиляции. Коэффициент рассеивание при этом будет самым низким — от 0,6 до 0,9.

Осуществляя расчет мощности газового котла для дома с применением формулы, в которой есть значение коэффициента рассеивания, вы получите самые точные цифры для конкретного строения. Формула такая: QT = V х Pt х k : 860. Здесь значение QT — это уровень теплопотерь. Объем помещения обозначается буквой V, а определить его можно будет методом умножения высоты на ширину и длину комнаты. Разница температур — это Pt. Для расчета из желаемой температуры в помещении следует вычесть минимальную температуру, которая может быть за окном. Коэффициент рассеивания в формуле обозначается буквой k.

Если вы хотите осуществить расчет мощности двухконтурного газового котла, то можно подставить числа в вышеупомянутую формулу, чтобы узнать теплопотери. В примере будет рассмотрен дом объемом 300 м3. Уровень теплопотерь здесь будет средним, а желаемая температура воздуха внутри помещений — +20 ˚С. Минимальная зимняя температура составляет -20 ˚С. Расчет уровня теплопотерь будет выглядеть так: 300 х 48 х 1,9 : 860 ≈ 31,81. Если вы будете знать эту цифру, сможете рассчитать, какой мощности котел будет выполнять свою задачу. Для этого значение теплопотери нужно умножить на коэффициент запаса, который обычно варьируется от 1,15 до 1,2. Это те самые 15-20 процентов. В итоге получится: 31,81 х 1,2 = 38,172. Цифру можно округлить в меньшую сторону, что позволит получить искомое число.

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.

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.

По старым расчетам лучше не делать. Источник фото: porjati.ru

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:

10*80/100*1.2 = 9.60 кВт.

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.

Еще один способ расчета ОК котла

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.

Источник фото: coolandtheguide.com

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.

Преимущества электрокотла перед конвектором

Электрический котел имеет возможность регулировки мощности, оснащен автоматикой для снижения температуры в системе.

1. Жидкость, которая используется в комплексе отопления и протекает по трубам, теряет часть собственной тепловой энергии. Это происходит только в тех случаях, когда трубы отопления проведены в подполье (помещении, которое не отапливается). Однако если трубы проходят по стенам комнат, то тепловая энергия, несомненно, пойдет в комнату без каких-либо потерь.
2.  Используя конвектор, вы экономите электричество благодаря очень точной регулировке температуры в каждой из комнат. Котел же имеет возможность регулировки мощности и автоматику для снижения температуры тосола в своей системе во время вашего сна. Лучше всего монтировать сразу несколько конвекторов в доме на +22..+25°С, что даст гораздо более действенный результат, в отличие от установки конвектора в одной комнате, который будет функционировать на +25°С, а другой будет работать только на +18°С. Ввиду такой разницы температур вы получите среднеарифметическую величину потребления электроэнергии.
3.  Основная причина, по которой стоит выбирать электрокотел, а не конвектор, — это установка радиаторов, проведение труб и т.д. Используя электрический котел, вы монтируете уже готовую систему, в которой электрокотел будет выступать резервным источником питания. При этом вам не придется подкладывать топливо в данный прибор, вставая среди ночи.
4.  В отличие от радиатора, конвектор является очень популярным у дачных воров и обладает лучшей ликвидностью в процессе сбыта.

Установка конвектора выгодна, если планировка здания не дает возможности подключить электрокотел.

Еще одна существенная причина не приобретать конвектор, а сделать выбор в пользу электрокотла: в процессе эксплуатации такого прибора отопления, как конвектор, многие ощущают изменения микроклимата: воздух становится суше, изменяется электромагнитное поле. Чтобы окончательно определиться, рекомендуют для начала купить конвектор и испытать его на практике.

Однако конвектор имеет и свой плюя. Выгодность установки конвектора заключается в следующем: если в ваши планы не входит создание в доме центрального отопительного комплекса, если планировка здания не дает возможности подключить электрокотел, то можно значительно сократить объем помещений для отопления до минимальной мощности, которой располагает дом, установив конвектор. При этом площадь отопления не является слишком большой — 20-40 м² .

Разновидности моделей котлов

Котлы можно разделить на два типа в зависимости от целей применения:

• Одноконтурные – используются только для обогрева;
• Двухконтурные – применяются для отопления, а также в системах горячего водоснабжения.

Агрегаты с одним контуром имеют простое строение, состоят из горелки и единственного теплообменника.

Одноконтурный настенный газовый котелИсточник ideahome.pp.ua

В двухконтурных системах в первую очередь обеспечивается функция подогрева воды. При использовании горячего водоснабжения обогрев автоматически отключается на время использования горячей воды, чтобы система не перегружалась. Преимуществом двухконтурной системы является её компактность. Такой обогревательный комплекс занимает гораздо меньше места, чем если бы системы обеспечения горячей водой и отопительная применялись по отдельности.

Часто разделяют модели котлов по способу размещения.

Устанавливать котлы в зависимости от их типа можно по-разному. Можно подобрать модель с настенным креплением или устанавливаемую на пол. Всё зависит от предпочтений хозяина дома, вместимости и функциональности помещения, в котором будет располагаться котёл. На способ установки котла влияет также и его мощность. К примеру, напольные котлы обладают большей мощностью по сравнению с настенными моделями.

Помимо принципиальных различий по целям применения и способам размещения газовые котлы отличаются еще и по способам управления. Существуют модели с электронным и механическим управлением. Электронные системы могут работать только в домах с постоянным доступом к электросети.

Двухконтурный газовый котел с бойлером косвенного нагреваИсточник norogum.am

Одноконтурные и двухконтурные котлы

Схема подключения бойлера для нагрева воды и одноконтурного котла.

Важно помнить, что данное оборудование различается еще и своей внутренней конструкцией. Одноконтурные и двухконтурные котлы сильно отличаются принципом работы. У них совершенно разный метод нагрева воды

У них совершенно разный метод нагрева воды.

Одноконтурные котлы не имеют систему, которая обеспечивает водоснабжение дома горячей водой. Другими словами, они предусмотрены только для отопления комнат. Но с подключением специального водяного теплообменника, выносного бойлера, и при помощи такого оборудования можно нагревать воду. Это вид стоит немного дешевле своих двухконтурных аналогов и применяется в маленьких домах. Для обслуживания больших зданий и коттеджей они не подходят. Его мощность может составлять от 18 до 40кВТ. Большой дом таким прибором обогреть просто не получиться. Определить, подходит ли такой прибор, можно при помощи специальной формулы.

Двухконтурные котлы имеют более обширные возможности и функции. Благодаря дополнительному контуру этот котел справляется сразу с двумя функциями: отопление дома и подогрев горячей воды. Свое наименование это оборудование получило поэтому, что в них установлено 2 контура: 1 из них несет ответственность за отопление, а 2-ой – за подогрев воды, который выполняется в проточном режиме. Данный вид оборудования очень популярен. Его достаточно часто устанавливают в частных домах и на дачных участках. Мощность этого прибора составляет от 20 до 60 кВт, при всем этом он обеспечивая дом приблизительно 10-16 литрами воды в минуту. Для того чтобы определить, нужно выполнить расчет потребления воды всеми приборами.

Если владелец дома желает увеличить подачу горячей воды, то можно оборудовать прибор специальным бойлером. Его можно присоединять к любому типу котла.

Котел газовый двухконтурный имеет целый ряд достоинств, которые имеют сильное значение для хозяев небольших частных домов и дачных участков. Самое главное их преимущество – малогабаритность. Его можно разместить в очень маленькой комнатке или в жилом помещении, и он совершенно не будет там мешаться. Еще одно достоинство – небольшие сроки установки.

Какие факторы учитывают в расчетах

Наибольшее влияние на искомую величину оказывают следующие факторы:

• обогреваемая площадь помещения;
• климатические особенности территории;
• материал здания, его толщина и качество теплоизоляции;
• система вентиляции.

Перед тем как рассчитать мощность электрического котла отопления, требуется определить тепловую модель дома и ее исходные параметры.

Высота потолков

Действующие СНиП регламентируют параметры промышленных и жилых строений. Высота потолков может варьироваться от 1,8 м до 3 м внутри 1 здания, а для бытовых помещений — принимать значения 2,4, 2,5 и 2,7 м. Для технических этажей и комнат этот показатель может быть меньше — в диапазоне 1,8-2,2 м. В общественных местах потолки не должны быть ниже 3 м в соответствии со СНиП 2.08.01-89.

Расчет мощности котла по объему

Внутри строения высота помещений может быть одинаковой и не превышать 2,7 м. Рассчитать мощность электрокотла в этом случае удобнее исходя из площади дома. При потолках, расположенных на разных уровнях, вычисления по объему здания завершатся быстрее.

В обоих случаях используются следующие коэффициенты тепловых потерь:

1. От 0,6 до 0,9 — для зданий из кирпича с хорошим утеплением крыши и стен. Все окна изготовлены из 2-камерного пластикового профиля.
2. От 1 до 1,9 — для двойной кладки перегородок. Здания строят без утепленной крыши и с деревянными окнами.
3. От 2 до 2,9 — для стен в 1 кирпич (или тоньше).
4. От 3 до 4 — для деревянных или металлических теплоизолированных перегородок.

В расчетах используется формула: P = V*K*T/860, где обозначены:

• V — объем помещений дома;
• K — поправка на расход тепла;
• T — разность показателей внутри и вне здания.

По формуле Т = Тв — Тс определяется разница между внутренней и наружной температурой (самой низкой в году).

Полученное значение мощности соответствует самой холодной погоде, наблюдаемой в данной местности. Упрощенный порядок расчетов не учитывает дополнительную энергию, поступающую в здание от контура ГВС, нагрева солнцем стен и крыши строения. Согласно нормативам СНиП, для поддержания температуры 1 куб. м воздуха в частном или панельном доме расходуется 41 Вт.

Отапливаемые площадь и объем помещений

Перенос тепла внутри здания осуществляется путем конвекции. Горячая вода отдает энергию радиаторам, от которых нагревается воздух в помещении. Согласно законам физики, теплые массы поднимаются, а холодные идут вниз. За счет этого происходит перенос энергии. Высота комнат влияет на скорость и характер движения воздуха. По такому же принципу работают обогреватели «Вулкан».

Для потолков не выше 2,7 м удобнее вести расчет по площади, а при большей высоте помещений быстрее считать по объему.

Учет климата проживания

Затраты энергии прямо связаны с температурой на улице, поэтому необходимо учитывать особенности региона в зимний период.

К стандартной величине удельной потери тепла, 100 Вт/кв.м, добавляется климатический коэффициент:

• 0,8 — юг России;
• 1,2 — средняя полоса;
• 1,5 — Подмосковье;
• 1,8 — Западная Сибирь и Дальний Восток;
• 2,0 — Якутия, Чукотка.

Теплопотери помещения

В отопительный сезон необходимо поддерживать заданную температуру в здании. Большая часть энергии уходит сквозь стены и крышу в атмосферу, также передается через подвал и фундамент в грунт. Полностью устранить потери нельзя, но возможно сократить их.

Степень теплоизоляции дома

Конструкция зданий может потребовать внесения дополнительной поправки в пределах 1,15-1,20. Найденное в ходе вычислений значение прямо зависит от качества теплоизоляции строения.

Расчет мощности котла отопления по площади

Для приблизительной оценки требуемой производительности теплового агрегата достаточно площади помещений. В самом простом варианте для средней полосы России считают, что 1кВт мощности может обогреть 10м2 площади. Если у вас дом площадью 160м2, мощность котла для его обогрева — 16кВт.

Эти расчеты приблизительны, ведь не учитывается ни высота потолков, ни климат. Для этого существуют выведенные опытным путем коэффициенты, при помощи которых вносятся соответствующие корректировки.

Указанная норма — 1кВт на 10м2 подходит для потолков 2,5-2,7м. Если у вас потолки в помещении выше, нужно вычислять коэффициенты и пересчитывать. Для этого высоту ваших помещений делим на стандартную 2,7м и получаем поправочный коэффициент.

Расчет мощности котла отопления по площади — самый простой способ

Например, высота потолков 3,2м. Считаем коэффициент: 3,2м/2,7м=1,18 округляем, получаем 1,2. Выходит, что для обогрева помещения 160м2 с высотой потолков 3,2м требуется отопительный котел мощностью 16кВт*1,2=19,2кВт. Округляют обычно в большую сторону, так что 20кВт.

Чтобы учесть климатические особенности есть уже готовые коэффициенты. Для России они такие:

• 1,5-2,0 для северных регионов;
• 1,2-1,5 для подмосковных регионов;
• 1,0-1,2 для средней полосы;
• 0,7-0,9 для южных регионов.

Если дом находится в средней полосе, чуть южнее Москвы, применяют коэффициент 1,2 (20кВт*1,2=24кВт), если на юге России в Краснодарском крае, например, коэффициент 0,8, то есть мощность требуется меньше (20кВт*0,8=16кВт).

Расчет отопления и подбор котла — важный этап. Неправильно найдете мощность и можете получить такой результат…

Это основные факторы, которые учитывать необходимо. Но найденные значения справедливы, если котел будет работать только на отопление. Если требуется еще и греть воду, нужно добавить 20-25% от рассчитанной цифры. Потом требуется добавить «запас» на пиковые зимние температуры. Это еще 10%. Итого получаем:

• Для отопления дома и ГВС в средней полосе 24кВт+20%=28,8кВт. Потом запас на холода — 28,8кВт+10%=31,68кВт. Округляем и получаем 32кВт. Если сравнивать с первоначальной цифрой в 16кВт, разница получается в два раза.
• Дом в Краснодарском крае. Добавляем мощность для нагрева горячей воды: 16кВт+20%=19,2кВт. Теперь «запас» на холода 19,2+10%=21,12кВт. Округляем: 22кВт. Разница не столь разительная, но тоже достаточно приличная.

Из примеров видно, что учитывать хотя-бы эти значения нужно обязательно. Но очевидно, что в расчете мощности котла для дома и квартиры, разница быть должна. Можно пойти тем же путем и использовать коэффициенты для каждого фактора. Но есть более простой способ, который позволяет внести коррекции за один раз.

При расчете котла отопления для дома применяется коэффициент 1,5. Он учитывает наличие теплопотерь через кровлю, пол, фундамент. Справедлив при средней (нормальной) степени утепления стен — кладка в два кирпича или аналогичные по характеристикам стройматериалы.

Для квартир применяются другие коэффициенты. Если сверху находится отапливаемое помещение (другая квартира) коэффициент 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9, если неотапливаемый чердак — 1,0. Нужно найденную по описанной выше методике мощность котла умножить на один из этих коэффициентов и получите достаточно достоверное значение.

Чтобы продемонстрировать ход вычислений, произведем расчет мощности газового котла отопления для квартиры 65м2 с потолками 3м, которая расположена в средней полосе России.

1. Определяем требуемую мощность по площади: 65м2/10м2=6,5кВт.
2. Вносим поправку на регион: 6,5кВт*1,2=7,8кВт.
3. Котел будет греть воду, потому добавляем 25% (любим погорячее) 7,8кВт*1,25=9,75кВт.
4. Добавляем 10% на холода: 7,95кВт*1,1=10,725кВт.

Теперь результат округляем и получаем: 11Квт.

Указанный алгоритм справедлив для подбора отопительных котлов на любом виде топлива. Расчет мощности электрического котла отопления  ничем не будет отличаться от расчета котла твердотопливного, газового или на жидком топливе.  Основное — производительность и эффективность котла, а теплопотери от типа котла не изменяются. Весь вопрос в том, как потратить меньше энергоносителей. А это уже область утепления.

Реальная мощность котла длительного горения

Многие приборы созданы под конкретный тип горючего. Если в них сжигать другие виды топлива, то их КПД будет меньше.

Расчет мощности будет проведен на основе пиролизного котла Viessmann Vitoligno 100-S 60. Его особенности таковы:

1. Работает на дровах.
2. За 1 час в камере загрузки сгорает от 6 до 15 кг дров.
3. Его номинальная мощность составляет 60 кВт.
4. Объем загрузочной камеры составляет 294 л.
5. КПД составляет 87%

Пусть владелец планирует сжигать в нем осиновые дрова. 1 кг таких дров выдает 2,82 кВт/ч. Если за 1 час котел сжигает 15 кг, то он выделяет 2,82*15*0,87 = 36,801 кВт/ч тепла (0,87 является КПД). Такого прибора для отопления дома с бойлером на 150 л не хватит, а для ГВС с бойлером на 50 л – вполне. Чтобы получить цифру 32,67 кВт/ч, нужно за 1 час сжечь 13,31 кг осиновых дров (32,67/(2,82*0,87) = 13,31). Это в случае, если рассчитывать потребность в тепле по объему.

Можно посчитать, за какое время сгорит полная загрузка дров. 1 л таких дров весит 0,143 кг. В камере помещается 294*0,143 = 42 кг дров. Этого запаса хватит на время, превышающее 3 часа. Это мало, поэтому нужно выбрать агрегат со вдвое большей топкой или же найти иное устройство, например, пеллетное.

Некоторые твердотопливные приборы для системы отопления рассчитаны на разные виды топлива. Например, котел «Стропува». В нем можно сжигать уголь, дрова и топливо пеллетного типа. Реальная мощность при использовании различного топлива будет разной. Расчет такого показателя делают своими руками, используя энергоэффективность каждого вида топлива. После осуществляют выбор лучшего из них.

Способы расчета

Для поддержания в жилых помещениях комфортной температуры, самостоятельно оборудуя систему отопления, нужно учитывать потери тепла через половое основание, стены, потолок, дверные и оконные конструкции. Должен быть запас мощности на случай сильных морозов.

По объему отапливаемой территории

Формула для расчета тепла:

Q = V × ΔT × K / 850, где

• Q — количество тепловой энергии, кВт/ч;
• V — объем комнаты, м³;
• ΔT — температурная разница внешней и внутренней воздушной среды;
• К — коэффициент потери тепловой энергии;
• 850 — постоянное число для перевода в кВт/ч.

Рассчитывать объем тепла можно по объему отапливаемой территории.

Значения теплового коэффициента для разных объектов:

• улучшенные конструкции зданий (кирпичные стены, толстые полы, двойные стеклопакеты в оконных проемах, изоляция выполнена в 2 слоя) — К = 0,6-0,9;
• стандартные жилые постройки — К = 1-1,9;
• упрощенные конструкции домов с одним слоем теплоизоляции и стандартными окнами — К = 2-2,9;
• деревянные строения — К = 3-4.

По площади помещения

При выполнении расчета количества необходимого тепла для комнаты учитывается множество нюансов, поэтому такой способ является более точным.

Формула: Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 ….. k7, где

• норма тепловой энергии — 0,1 кВт/м²;
• S — площадь территории;
• k1 — показатель потерь через оконные конструкции (одинарный стеклопакет — 1,27, двойной — 1, тройной — 0,85);
• k2 — затраты тепла по площади окна (Sw) относительно площади полового основания Sf (при Sw/Sf = 0,1, k2 = 0,8; соответственно, 0,2 к 0,9; 0,3 к 1,0; 0,4 к 1,1 и 0,5 к 1,2);
• k3 — утечка энергии через стены помещения (при использовании изоляционного материала низкого качества — 1,27; применение материала толщиной 15 см или двойной кирпичной кладки — 1,0; для утеплителя высокого качества — 0,854);
• k4 — утеря тепла из-за внешней температуры (при Т=-10°С, k4=0,7, соответственно, -15°С к 0,9; -20°С к 1,1; -25°С к 1,3; -30°С к 1,5);
• k5 — затраты энергии из-за 1 наружной стены — 1,1; 2-х — 1,2; 3-х — 1,3; 4-х — 1,4;
• k6 — дополнительное количество тепла в зависимости от высоты потолка помещения: Н=2,5 м, К=1, соответственно, 3 м к 1,05; 3,5 м к 1,1; 4 м к 1,15; 4,5 м к 1,2;
• k7 — потери энергии в зависимости от конструкции, находящейся над отапливаемой комнатой (холодный чердак — К=1, утепленный — 0,9, обогреваемое помещение — 0,8).

При выполнении расчета учитывается множество нюансов.

Например, у здания есть 4 наружных стены, оконные проемы оснащены тройными стеклопакетами, параметры которых составляют 30% в сравнении с площадью полового основания. Между потолком и кровельной конструкцией находится холодный чердак.

Расчетная формула: Q = 0,1 × 200 × 0,85 × 1 × 0,854 × 1,3 × 1,4 × 1,05 × 1 = 27,74 кВт/ч.

Полученный показатель увеличивают на количество тепловой энергии, которая понадобиться для ГВС (при наличии подключения данной системы к твердотопливному аппарату).

Расчет для водогрейного котла

Этот показатель получают с помощью следующей формулы:

Qв = с × m × Δt, где

• Qв — энергия, необходимая для водогрейного котла;
• с — удельная теплоемкость жидкости (постоянная величина, равная 4200 Дж/кг*К);
• m — масса воды;
• Δt — температурная разница холодной и нагретой жидкости.

 Неправильно подобранная мощность котла введет к увеличению потребления энергоносителей.

Например, семья из 4 человек потребляет 150 л/день горячей воды. Котел оборудован теплоносителем, способным подогревать жидкость, поступающую из общей коммуникационной системы с Т = 10°С до Т = 80°С. В этом случае разница температур Δt = 80 — 10 = 70°С.

Подставляем все значения в формулу и получаем:

Qв = 4200 Дж/кг*К × 150 кг × 70 °С = 44 100 000 Дж (в переводе 12,25 кВт/ч).

Например, надо подогреть сразу 150 л воды для стирки. Соответственно, косвенный теплообменник имеет емкость 150 л. Поэтому к 28,58 кВт/ч (расход энергии на помещение) нужно дополнительно добавить 12,25 кВт/ч (нагрев воды). При этом значение Qзаг ниже 40,83 кВт/ч, т.е. температура воздуха в комнатах будет меньше расчетных 20°С.

При порционном подогреве жидкости (емкость косвенного теплообменника = 50 л) затраты составят 12,25 кВт/3 = 4,08 кВт/ч. Соответственно, Qзаг = 28,58 + 4,08 = 32,66 кВт/ч. Это и есть необходимая мощность отопительного оборудования для поддержания комнатной температуры выше 20°С и нагревания емкости с водой для бытового пользования.