Как рассчитать мощность котла для отопления дома

Чтобы наладить эффективную работу отопительной системы нужно использовать качественные котлы. Работают от разного вида топлива: газа, древесных паллет, электрического тока. Отопительный прибор можно купить в магазине, изготовить собственноручно, используя схемы, подручный материал. С задачей справится любой мужчина.

Температура

Комфорт пребывания в жилом помещении зимой определяется температурой воздуха и его влажностью. Сначала введите значение температуры, которую вы планируете поддерживать дома. Температуру наиболее холодной пятидневки можете посмотреть в СП Строительная климатология, т.к. она привязана к климатической зоне.

Отапливаемые площадь и объем помещений

В качестве теплоносителя, передающего тепло от радиаторов отопления человеку, служит воздух. Логично, что мощность отопительного оборудования во многом зависит от того, какой объем этого воздуха необходимо нагреть и далее поддерживать постоянной его температуру.

Конструктивные элементы здания

В различных постройках и условиях эксплуатации котлы одинаковой мощности дают совершенно разные результаты. Все потому, что потери тепла через стены, перекрытия и окна влияют на общую картину. Чем выше тепловые потери, тем более высокой должна быть поправка мощности отопительного оборудования.

Могут быть непонятны маркировки стеклопакетов. Тут все довольно просто, например, 4-16-4 означает, что зазор между двумя стеклами толщиной 4 мм составляет 16 мм. Буква «К» означает энергосберегающее стекло, «Ar» — камеры заполнены аргоном.

Возникли вопросы? Задавайте их в комментариях ниже – мы обязательно ответим!

Для обогрева жилых и офисных помещений используется оборудование с электрическим нагревателем воды. Для обеспечения баланса температуры и энергопотребления производится расчет электрокотла. При определении рабочих параметров учитывается не только площадь комнат, но и физические свойства материалов стен, пола и потолка помещения.

Банальный вопрос – для чего знать необходимую мощность котла

Несмотря на то что вопрос действительно кажется риторическим, все же видится необходимость дать парочку пояснений. Дело в том, что некоторые хозяева домов или квартир все же умудряются допускать ошибки, впадая в ту или иную крайность. То есть приобретая оборудование или заведомо недостаточной тепловой производительности, в надежде сэкономить, или сильно завышенной, чтобы, по их мнению, гарантировано, с большим запасом обеспечить себя теплом в любой ситуации.

И то, и другое – совершенно неправильно, и негативно сказывается как на обеспечении комфортных условий проживания, так и на долговечности самого оборудования.

  • Ну, с недостаточностью теплотворной способности все более-менее ясно. При наступлении зимних холодов котел станет работать на полную свою мощность, и не факт, что при этом в помещениях будет комфортный микроклимат. Значит, придется «нагонять тепло» с помощью электрический обогревательных приборов, что повлечет лишние немалые расходы. А сам котел, функционирующий на пределе своих возможностей, вряд ли протянет долго. В любом случае уже через год-другой владельцы жилья однозначно осознают необходимость замены агрегата на более мощный. Так или иначе, цена ошибки получается весьма впечатляющей.

Какой бы котел отопления ни выбирался, его тепловая мощность должна отвечать определенной «гармонии» — полностью перекрывать потребности дома или квартиры с тепловой энергии и иметь разумный эксплуатационный запас

  • Ну а почему бы не приобрести котел с большим запасом, чем же это может помешать? Да, безусловно, качественный обогрев помещений будет обеспечен. Но теперь перечислим «минусы» такого подхода:
Читайте также:  Teплoвoй нacoc вoздyх-вoздyх, эффективен ли он для отопления

— Во-первых, котел большей мощности сам по себе может стоить значительно дороже, и назвать такую покупку рациональной – сложно.

— Во-вторых, с возрастанием мощности практически всегда увеличиваются габариты и масса агрегата. Это ненужные сложности при установке, «украденное» пространство, что бывает особо важно, если котел планируется разместить, например, на кухне или в другом помещении жилой зоны дома.

— В-третьих, можно столкнуться с неэкономичностью работы системы отопления – часть затраченных энергоресурсов будет расходоваться, по сути, впустую.

— В-четвертых, избыточная мощность – это регулярные длительные отключения котла, которые, кроме того, сопровождаются остыванием дымохода и, соответственно, обильным образованием конденсата.

— В-пятых, если мощное оборудование никогда не нагружается должным образом, на пользу ему это не идет. Подобное утверждение может показаться парадоксальным, но так оно и есть – износ становится выше, длительность безаварийной эксплуатации существенно снижается.

Цены на популярные отопительные котлы

Избыток мощности котла будет уместен лишь в том случае, если к нему планируется подключить систему подогрева воды для хозяйственных нужд – бойлер косвенного нагрева. Ну или тогда, когда в перспективе предполагается расширение системы отопления. Например, в планах хозяев – возведение жилой пристройки к дому.

Формула расчета с учетом тепловых потерь

Точный расчет мощности отопительного котла с учетом теплопотерь для дома индивидуальной планировки с высотой потолков свыше 2,5 метров, осуществляется так:

Рассчитывается показатель тепловых потерь стен:

Коэффициент теплопередачи стены, зависящий от типа используемого материала нужно умножить на общую площадь стены и на разность температур внутри помещения и самой низкой температуры снаружи.

  1. Рассчитывается показатель тепловых потерь для окон аналогичным образом, что и для стен, только с использованием коэффициента теплопередачи окон, а не стен. Он находится исходя из значений коэффициента теплопередачи стеклопакета, умноженного на его площадь, коэффициента теплопроводности рамы, умноженного на периметр застекленного участка, а также коэффициента алюминиевой полосы, умноженного на периметр остекления. Эти показатели нужно сложить вместе и разделить на общую площадь окна.
  2. Рассчитываются теплопотери пола и потолка по формуле, аналогичной расчету для стен.
  3. Рассчитываются потери тепла для комнат с вентиляцией:

0,28 – расход оттока воздуха из помещения*плотность воздуха*его удельную теплоемкость*(разность температуры внутри помещения и температуры приточного воздуха)*1.

Все полученные значения суммируются, в результате чего получится сумма всех теплопотерь жилого здания в кВт. К этому значению можно прибавить 10-15% запаса и получить искомую величину мощности теплового отопительного котла.

Подводим итоги

Выводы получаются неоднозначными:

  1. Стабилизатор для электрокотла отопления — дорогое удовольствие.
  2. Если напряжение в сети никогда не опускается ниже 170 В, то в стабилизаторе нет смысла. Достаточно просто взять котел с 30%-ым запасом по мощности, чтобы даже при низком напряжении он производил необходимую тепловую мощность.
  3. Если котел уже установлен и непременно нужно, чтобы он работал при сильно пониженном напряжении (ниже 170 Вольт), то придется ставить стабилизатор.

    Если вы ниндзя электротехники, можете попробовать подключить через стабилизатор один только циркуляционный насос. Все остальные узлы электрического котла будут работают даже при 140 вольтах. Стабилизатор при этом можно взять самый маломощный и дешевый. Но не забывайте про снижение мощности ТЭНов.

  4. Насос — самая уязвимая часть котла. Если котел работает по принципу естественной циркуляции теплоносителя (не содержит насоса), то и стабилизатор ему не нужен.

Ну и самое главное: как бы ни был подключен электрокотел, с использованием стабилизатора или без, это не спасает от полного отключения электричества. Поэтому всегда нужно иметь резерв в виде печки, «буржуйки» или энергонезависимого газового котла, который работает без электричества.

Требования к показателю

Основное пожелание к главной характеристике оборудования — соответствие его мощности оптимальному значению для квартиры и имеющихся условий. Отклонение от него должно быть минимальным. Также предъявляются дополнительные требования в зависимости от величины расчетного значения:

  • для приборов с P < 30 кВт необходимая высота потолков — больше 2,2 м;
  • для аппаратов с P > 30 кВт высота помещений — не меньше 2,5 м;
  • для нескольких агрегатов расстояние между ними и стеной — не менее 1 м, для 1 прибора между его передней частью и противоположной стеной также не меньше 1 м;
  • его верхняя часть должна отстоять от потолка — на 0,7 м;
  • ширина двери в помещении с отопительным прибором — не менее 0,8 м;
  • стены, двери, перегородки в котельной должны быть огнестойкими и устойчивыми к пару и газам;
  • площадь котельной с любым типом установки — не меньше 4 м² с сохранением обзора;
  • помещение должно иметь раздельные выходы наружу для обеспечения отвода и притока воздуха с улицы;

Объем котельной прямо зависит от мощности обогревающего оборудования:

  • для P <= 30 кВт — больше 7,5 м³;
  • для P от 30 кВт до 80 кВт — до 15 м³;
  • для P от 80 кВт до 200 кВт — свыше 15 м³.

Следует подбирать объем котельной.

Требования к показателю

Категорически не рекомендуется производить самостоятельное подключение оборудования.

Требования к показателю

Схема обвязки

Как уже было сказано, правильность выполнения обвязки имеет первостепенное значение. При этом особенно важно учесть не только, как рассчитать электрокотел для отопления, но и ее основное назначение – контроль уровня перепада температуры теплоносителя на входе и выходе котла. Изначально теплоноситель, достигнувший определенной температуры, проходит через малый контур. И лишь после этого горячая вода распределяется по системе, нагревая радиаторы, и, тем самым, повышая температуру воздуха в помещении. Из этого можно сделать простой вывод – для того чтобы создать в системе необходимую для ее качественной работы температуру, необходимо создать несколько отопительных контуров.

Для создания обвязки нужны:

  • циркуляционный насос;
  • распределительный клапан;
  • кран балансировки;
  • манометр;
  • проходной фильтр;
  • радиаторы;
  • трубы разных диаметров;

Кроме того, вам могут понадобиться гаечные ключи и сварочный аппарат. Конечно же, система отопления с электрическим котлом не сможет функционировать без тройников, переходников, клапанов (предохранительный, обратный, воздушный), крепежных элементов (муфты, болты, гайки).

Есть 4 различных принципа осуществления обвязки электрокотла:

  • с естественной циркуляцией;
  • с принудительной циркуляцией;
  • классическая разводка;
  • на первично-вторичных кольцах.
Схема обвязки

Схема с принудительной циркуляцией теплоносителя

Схема с принудительной циркуляцией теплоносителя. 1 – регулятор уровня температуры в помещении; 2 – блок безопасности (предохранительный капан, манометр); 3 – радиаторы; 4 – нагревательный котел; 5 – расширительный бак закрытого типа; 6 – насос; 7 — кран восполнения количества воды в системе; 8 – антиконденсатный насос; 9 – обратный клапан; 10 – датчик минимальной температуры.

Рекомендуем к прочтению:Обвязка радиаторов отопления полипропиленом

В случае если система отопления с электрокотлом основана на работе настенного отопительного котла, все элементы, которые она включает, также входят в обвязку.

При этом она может включать в себя, помимо отопления, также горячее водоснабжение и систему «теплый пол». Следует отметить, что подключение системы по инструкции не составит проблем, если в точности выполнять все указания. Однако это относится лишь к одноконтурным системам. При монтаже двухконтурных все намного сложнее. В таком случае можно выполнять как прямую обвязку, так и смесительную. Основное различие данных типов обвязки состоит в принципе контроля уровня температуры.

Что учесть при сборке конструкции

Электрокотел должен иметь встроенный электрический шкаф. В нем располагаются устройства ввода, учета, защиты, контроля работы отопительного агрегата. Предусматривается функция переключения режимов работы системы отопления.

Элетрический кабель с котельного оборудования заводится в электрический щиток. Обеспечивается подключение котла к вводному автомату.

В зависимости от площади помещения, нужно рассчитать мощность самодельного электрокотла. На 1 кв. м площади приходится 0.1 кВт тепловой мощности отопительного устройства. Для создания системы отопления дома площадью 100 кв. м нужно изготовить котел мощностью 10 кВт.

Тепловой расчет для дома нужно делать сразу. От мощности зависит сечение провода, элементы котельного устройства, автоматика.

Что учесть при сборке конструкции

Прокладывать электрический кабель по территории дома нужно по правилам безопасности. Если конструкция из дерева, кабель укладывается открыто или в трубах. Для зданий из камня, кирпича, пеноблока провод укладывается скрыто или в коробах.

Самодельный котел

Любые скрутки, впайки, сварка, не предусмотренные конструкцией котельного оборудования, запрещаются.

Котел, требует строгого выполнения мер безопасности.

Преимущества устройства

Данная система имеет много достоинств. Главное из них связано с невысокой стоимостью самого устройства, поэтому изначально оно является доступным вариантом системы для отопления дома. Кроме этого, важно отметить легкий и простой способ подключения. Для его проведения нет необходимости обращаться за помощью к специалистам. С этой задачей может справиться каждый самостоятельно. В итоге отопительная система будет подключена и запущена без дополнительных финансовых затрат.

Преимущества устройства

Также стоит отметить отсутствие расходов на то, чтобы осуществить доставку топлива, например такого, как дрова, дизельное и другое. В данном случае используется электричество. Оно проведено в каждый дом. Запуск и отключение системы проходит достаточно быстро. Нет необходимости ждать, пока она начнет работать. Таким образом, позволяет экономить ваше время. В доме сразу станет тепло и уютно.

Во время эксплуатации система не требует специального ухода. Также не проводится ее техническое обслуживание, которое тоже требует денежных затрат. Если говорить о других котлах, то в них периодически проводится удаление золы, чистка и прочее.

Как видим, достоинств данное устройство имеет достаточно много. Но тут возникает вопрос, сколько потребляет электрический котел отопления в месяц. Ведь его недостаточно только установить, потом необходимо и применять. Выгодно ли это делать, давайте разберем далее.

Преимущества устройства

Указания по монтажу отопителя

Электрические водогрейные котлы всех типов рассчитаны на крепление к стене и комплектуются монтажными скобами либо хомутами. Пояснять разметку и забивку дюбелей нет смысла – каждый домовладелец знает, как это делается.

Для справки. В напольном исполнении продаются универсальные электро-дровяные и угольные котлы, описываемые в другом нашем материале.

Другой вопрос – как правильно выбрать помещение и конкретное место монтажа электрокотла. С одной стороны, нормативные документы не запрещают ставить теплогенератор в любой комнате. С другой стороны, существуют правила пользования электроустановками (ПУЭ), накладывающие ограничения на размещение теплосиловых устройств большой мощности.

Настенную версию можно повесить хоть в коридоре, но туда придется тянуть все коммуникации

Дадим несколько общих рекомендаций, как правильно установить электрокотел в частном доме:

Важно! Корпус электрокотла обязательно присоедините к заземляющей шине. Если таковая отсутствует, сделайте на улице контур заземления и проложите в котельную. Подробную инструкцию найдете ниже.

Как правило, электрический генератор тепла выступает в роли резервного аппарата при основном твердотопливном либо газовом котле. Значит, нужно правильно скомпоновать теплогенераторы и вспомогательное оборудование, чтобы вышло минимум пересечений трубопроводов. Обдумайте и нарисуйте схему заранее.