Розрахунок оптимальної потужності котла опалення є основним чинником функціонування всієї системи в цілому. Ситуації, коли температура в приміщенні буває недостатньою або перевищує допустимі норми, досить часті. Це перша ознака неправильного підходу до вибору потужності котла. Для чого необхідний точний розрахунок цього параметру?
- Підтримка комфортної температури як у всьому будинку, так і в окремих приміщеннях.
- Оптимальний витрата енергоносія (газ, тверде паливо тощо). З урахуванням високих цін це завдання актуальне як ніколи.
В даний час для розрахунку можуть застосовуватися 2 основні методики, які відрізняються показниками і ступенем похибки:
- Облік номінальної потужності котла і площі приміщення.
- Береться в розрахунок опір теплопередачі зовнішніх стін.
Облік номінальної потужності котла і площі приміщення
Кожен виробник котельного устаткування для приватних будинків і квартир вказує в паспорті потужність і обігрівається площа приміщення. Згідно з поточним нормам, питома потужність береться з розрахунку:
- 100 Вт на 10 м2 приміщення, що обігрівається.
тобто, для будинку загальною площею 110 м2 теоретично оптимально підійде котел потужністю 11 кВт. Але цей показник не враховує особливості клімату того чи іншого регіону. Тому, необхідно брати до уваги поправочний коефіцієнт Wуд.
З урахуванням цього формула розрахунку потужності котла буде виглядати так:
Wкт = Ѕпм х Wуд
Де:
- Wкт – розрахункова потужність котла, Вт;
- Ѕпм — площа будинку, м2;
- Wуд – поправочний коефіцієнт, кВт/ м2.
- Для прикладу зробимо розрахунки для будинку, що знаходиться в центральному регіоні, площею 110 м. кв:
Wкт =110 х 0,15 = 16,5 кВт
Таблиця поправочних коефіцієнтів для різних регіонів:
Кліматична зона Поправочний показник, кВт/м2 Центральна європейська частина 0,1-0,15 Північна частина – Архангельська обл., Карелія і т. д. 0,15-0,2 Південні області 0,07-0,09
Наступним важливим показником є обсяг теплоносія в системі. Його середня кількість дорівнює 15 л на 1 кВт потужності котла. Для нашого розрахунку оптимальний обсяг буде становити:
V = 15 х 16,5 = 247 літрів
Дана методика розрахунку має деяку неточність, оскільки не враховує теплофізичні параметри приміщення.
Розрахунок з урахуванням опору теплопередачі стін
Професійний розрахунок повинен включати в себе опір теплопередачі для зовнішніх стін. Основні теплові втрати відбуваються саме з–за різниці температур в приміщенні і на вулиці. Від властивостей стінних перекриттів зберігати тепло в чому залежить розрахунок необхідної потужності котла, так що утеплювати стіни будинку треба якісним матеріалом.
Для розрахунку необхідно знати опір теплопередачі стін – втрати енергії при різниці температури на 1м2. Температурна різниця повинна враховувати оптимальну кімнатну температуру і максимальну для вулиці:
Отже, для середніх регіонів цей показник буде дорівнює 55.
У таблиці наведені показники опору теплопередачі для основних будівельних матеріалів.
При розрахунку необхідно враховувати і фізичні показники віконних конструкцій, які наведені нижче.
В якості прикладу розрахуємо теплові втрати для дому з наступними параметрами:
- Площа зовнішніх стін (матеріал — цегла, 67 див. товщина) – 37 м2.
- Площа віконних конструкцій (4_10_4_10_4) – 8,7 м2.
- Площа підлоги (дерево) — 65 м2.
- Площа стелі (дерево)– 65 м2
Опір теплопередачі для стіни одно:
Далі розраховуємо теплові втрати для кожної конструкції:
- Стіни – 37*109=4033 Вт.
- Вікна – 8,7*106=922 Вт.
- Пол – 65*26=1690 Вт.
- Стеля – 65*35=2275 Вт.
Підсумовуючи, одержуємо загальні теплові втрати для дому – 8920 Вт.
Виходячи з цього, оптимальна потужність котла для підтримки кімнатної температури 22°С при температурі на вулиці -30°С повинна складатися з суми номінальної потужності + теплові втрати.
Для будинку 65 м2 потужність котла повинна дорівнювати:
Де:
- W – розрахункова потужність котла;
- S – площа будинку;
- Wуд – поправочний коефіцієнт, кВт/ м2.
- Wпот – теплові втрати.
Виходячи з отриманої потужності розрахуємо необхідний обсяг теплоносія:
Застосування даного методу розрахунку дозволить максимально точно спроектувати систему опалення. Рекомендовано до отриманими результатами додавати так званий запас міцності – близько 10%. Це дасть можливість підтримувати необхідну температуру в приміщенні навіть при зниженні вуличної нижче розрахункової величини. Якщо дані обчислення здадуться Вам складними, можете скористатися калькулятором розрахунку потужності котла.
