Калькулятор расчета отопления дома и производительности котла

Расчет необходимого количества материалов

Если вы очень далеки от устройства системы отопления, вам будет проблематично правильно рассчитать нужное количество необходимых материалов для всей системы, потому что для этого нужно, хотя бы зрительно, представлять общую картину этой системы в сборке и все ее комплектующие части. Поэтому, чтобы сделать правильный расчет, нужно изучить до мелких деталей работу системы отопления.

Если вы не хотите морочить голову и напрягать мозги, пытаясь разобраться в совершенно непонятной для вас работе, тогда обратитесь к знакомому специалисту с просьбой если не собрать, то хотя бы начертить примерный план всей отопительной системы в деталях с указанием необходимых ее комплектующих. Если он хороший друг, то с удовольствием поможет вам решить эту проблему. Если же вы не имеете такого друга, тогда следуйте дальнейшим инструкциям, изложенным в этой статье.

Котел. Самый распространенный вид котла, используемый в квартирах или небольших домах, – двухконтурный. Для его установки и подключения к системе отопления вам понадобится не меньше четырех шаровых кранов с разъемными соединителями, четыре резьбовых переходника для подключения трубопровода и два фильтра механической очистки.

Для подключения одной батареи к системе отопления вам понадобится один регулирующий кран и один отсекающий, также один кран Маевского, два резьбовых переходника, используемых для подключения батареи к трубопроводу и два тройника, которые устанавливаются прямо на магистрали отопления.

Чтобы правильно подсчитать метраж труб, прежде всего, нужно иметь ясное представление, где будут располагаться батареи. Измерив необходимую длину, умножаем это число на два, потому что прокладывать нужно две трубы – одну на подачу, другую на обратку.

Сложнее дело обстоит с определением необходимого диаметра этих труб. Обычно двухконтурные настенные котлы рассчитаны на подключения диаметром ø3/4″. Этого вполне достаточно для квартир и домов, не превышающих площадь 100 кв.м. Иначе дело обстоит с более обширными системами. Для них диаметр труб будет большим. Но мы будем рассматривать более распространенные системы отопления, для которых достаточно труб диаметром ø3/4″ для прокладки магистралей и труб диаметром ø1/2″ для непосредственного подключения к магистрали батарей.

Настоятельно рекомендуем для таких сложных работ, как установка системы отопления, приглашать грамотного специалиста, хорошо разбирающегося в области теплотехники, имеющего большой опыт в расчете и установке систем отопления и умеющего обращаться с современными инструментами. Можете, конечно, попробовать и самостоятельно сделать эту работу, но сначала вам придется овладеть знаниями и умением в этой области, чтобы проделанная работа увенчалась успехом.

Как рассчитать котёл электрический? Сколько он может потреблять электроэнергии?

Котёл является основным элементом для любой системы независимого отопления. Этот элемент ещё служит в качестве генератора для тепловой энергии, работоспособность его очень даже неплохая. От целого ряда факторов зависит то, какими будут расходы на монтаж устройства и его покупку в целом. В том числе расчёт должен учитывать режим проживания и расположение строения, особенности постройки и размеры. И этот список далеко не полный. Какие именно действия нам понадобятся, легко понять. От расчёта тоже зачастую зависит выбор самих устройств.

Рис. 1 Современная модель прибора отопления

Тип топлива и работоспособность установки подбираются именно по результатам расчёта, котёл только в этом случае будет полностью выполнять свою функцию. Электрический прибор будет наиболее удобным и актуальным решением в домах с площадью до 300 м2. Благодаря этому создаётся надёжная система отопления, не доставляющая почти никаких хлопот в дальнейшем. Электрический котёл отопления даёт КПД до 98 процентов, производительность всегда сохраняет довольно высокий уровень, расчёт произвести легко.

Широкие возможности оптимизации тоже делают электрический котёл весьма удобным приобретением, помимо его других достоинств. Установка возможна в любом месте, достаточно наличие электричества. Электрический котёл может стать дополнительным источником тепла для системы, которая уже существует, либо использоваться отдельно. Расчёт должен учитывать и это.

По сравнению с устройствами, работающими от других источников, электрический котёл отопления может обходиться дешевле уже на этапе покупки. Не нужно содержать дымоход для отвода газов, устройство является безопасным с точки зрения экологии. Мощность на общую безопасность тоже не влияет, сколько его может уходить – не менее важный вопрос.

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 10м 2 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 10м 2 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 160м 2 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 65м 2 с потолками 3м, которая расположена в средней полосе России.

1. Определяем требуемую мощность по площади: 65м 2 /10м 2 =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.

Нужен ли котлу запас мощности

Проблемы, возникающие в случае покупки недостаточно мощного оборудования, вполне понятны. Низкая теплопроизводительность котла не может обеспечить достаточный обогрев помещений и поддерживать в них комфортный температурный режим, при этом бытовые газовые котлы отопления работают на пределе своих возможностей, что приводит к быстрому износу и выходу из строя.

При этом, произведя расчет мощности котла отопления, часть потребителей старается приобрести модель с большим запасом, просто «на всякий случай». В то же время специалисты рекомендуют выбирать отопительный агрегат, мощность которого превышает расчетную не более чем на 20% (на случай аномально холодных зим или же расширения площади дома за счет пристроек). Чрезмерно большая мощность приведет к частым отключениям котла, что создает следующие проблемы:

• дымоход будет остывать, и в нем будет накапливаться конденсат;
• снижается КПД котла и возрастает расход газа;
• постоянные включения-выключения приводят к быстрому износу котла и электрооборудования;
• сам котел обойдется дороже, потребуется установка насоса большей мощности.

Если же устройство уже приобретено, специалисты могут понизить его мощность при помощи регулировки газового клапана или потенциометра на электронной плате.

Расчет затрат на отопление

Хорошая отопительная система требует достаточно больших финансовых вложений. Основные расходы связаны с:

1. Оборудование отопительной системы. В него входят котел, насос, радиаторы и материал для разводки.
2. Установка обогревательной системы.
3. Затраты на топливо. Количество потраченных денег зависит от выбранного вами топлива.
4. Поддержка оборудования в рабочем состояние.

При расчете затрат нужно учитывать удельную теплоту сгорания. Рассчитайте путем деления теплопотери за сезон на теплотворность сырьевого продукта и получите количество использованного топлива. Умножьте на стоимость за единицу измерения.

Еще один метод подсчета — это расход кВт в час. На дом, площадью 120 м2 потребляется 12 кВт теплоэнергии. В месяц выходит 8640 кВт. Способ подходит для пользователей газа и электричества

Как подсчитать реальные теплопотери строения

Тепло теряется из помещения через стены, окна, пол, крышу, вентиляционную систему. На размеры теплопотерь влияют многие факторы: разница между температурой внутри здания и на улице, теплопроводные свойства строительных материалов. Теплопроводность стен, дверей, окон, пола и потолочного перекрытия отличается друг от друга. Единицей измерения сопротивления теплопередаче служит Вт/м2, данная характеристика означает количество потерянного тепла с 1 м² ограждающей конструкции   при определенном интервале температур.

Формула №1 для определения сопротивления теплопередаче: R = ΔT/q

• R – сопротивление теплопередаче (°Схм²/Вт или °С/Вт/м²);
• ΔT – разность температуры на улице и в здании (°С);
• q — количество теплопотери на квадратный метр поверхности ограждающих конструкций (Вт/м²).

При определении сопротивления теплопередаче R многослойных конструкций, показатели сопротивления теплопередаче каждого слоя суммируются. В данном расчете учитывается средняя температура на улице самой холодной недели за год, в справочных источниках указывается сопротивление теплопередаче исходя из этих условий. Например, сопротивление теплопередаче материалов при ΔT = 50°С (Тснаружи = –30°С, Твнутри = 20°С).

При определении теплопроводных свойств окон учитывается:

1. Сопротивление теплопередаче материалов оконных конструкций и их теплопотери при ΔT = 50°С. толщина стекла (мм).
2. Толщина зазора между стеклами в мм.
3. Вид газа, заполняющего зазор: воздух или аргон.
4. Наличие прозрачного теплозащитного покрытия.

Распространенной ошибкой является мнение, что теплопотери можно компенсировать, выбрав котел большей мощности. На самом деле, разумнее максимально предотвратить нежелательные теплопотери за счет теплоизоляции окон, крыши, дверей, чем ежемесячно переплачивать за газ или электроэнергию. Одни только стеклопакеты сокращают потерю тепла примерно в 2 раза, что позволяет сэкономить 800 кВт/ч электроэнергии в месяц. Более точно теплопотери вычисляют методом пропорции.

R1 — теплопотери при разности температуры ΔT1 = 50°С;

R2 — теплопотери при разности температуры ΔT2 в соответствии с конкретными данными.

Пример расчета теплопотери стены:

• Толщина стены 20 см,
• Материал стены — сруб из бруса. В справочнике материалов находят значение сопротивления теплопередаче R. Для бруса R=0,806 м²×°С/Вт.

Разница температур ΔT равняется 50°С. Подставив значения в формулу №1:

R = ΔT/q, получают значение теплопотери для 1м² 50/0,806 = 62 Вт/м².

Точно также определяют теплопотери и для всех других материалов. Чем больше разность температуры на улице и внутри здания ΔT, тем выше теплопотери.

В большинстве строительных справочников для удобства расчета приводятся готовые показатели теплопотери различных типов строительных конструкций при отдельных значениях температуры воздуха в зимний период.

Например, теплопотери угловых помещений, где оказывает влияние завихрение воздуха, и не угловых, а также помещения на верхних и нижних этажах, которые также отличаются по степени обогрева.

Пример: расчет теплопотерь угловой комнаты, расположенной на первом этаже

1.  Исходные параметры комнаты:

• размеры и площадь — 10.0 м х 6.4 м, S= 64.0 м²;
• высота потолка — 2.7 м;
• количество наружных стен – 2;
• материал и толщина наружных стен — кладка в 3 кирпича (76 см);
• количество окон с двойным остеклением – 4;
• размеры окон: высота — 1.8 м, ширина — 1.2 м;
• пол — деревянный утепленный;
• перекрытия: внизу — подвал, наверху – чердачное помещение;
• предполагаемая температура в комнате +20°С;
• расчетная температура на улице -30°С.

Расчетные действия:

2.  Сначала вычисляют площади поверхностей, теряющих тепло.

Площадь наружных стен без учета окон (Sстен): (6.4+10)х2.7 – 4х1.2х1.8 = 35.64 м². Площадь окон (Sокон): 4х1.2х1.8 = 8.64 м². Площадь потолка (Sпотолка): 10.0х6.4 = 64.0 м².

Площадь пола (Sпола): 10.0х6.4 = 64.0 м².

Показатели площади внутренних перегородок и дверей в данном расчете отсутствуют, так через них не происходит потеря тепла.

3.  Определяют сопротивление теплопередаче для стены из кирпича:

R = ΔT/q, где ΔT=50, а q кирпичной стены = 0.592

Таким образом, R=50/0.592, и составляет 84,46 м²×°C⁄Вт.

4.  Далее рассчитывают потери тепла Q всех поверхностей ограждающих конструкций:

• Qстен=35,64х84,46 = 2956.1 Вт,
• Qокон = 8.64х135 = 1166.4 Вт,
• Qпола = 64×26 = 1664.0 Вт,
• Qпотолка = 64х35 = 2240.0 Вт.

Итого: сумма теплопотерь комнаты площадью 64 кв.м. Qсумма=8026.5 Вт.

В данном примере наибольшие теплопотери приходятся на стены, в меньшей степени на потолок, пол, окна. Результат расчета отражает тепловые потери комнаты в сильные морозы при температуре -30 C°. Чем выше температура воздуха на улице, тем меньше утечка тепла из помещения.

Калькулятор расчета необходимой мощности котла

Для определения примерной мощности можно знать простое соотношение: чтобы отопить 10 м2 нужно 1 кВт мощности.

Например, площадь дома 300 м2, значит, вам необходимо приобрести котел мощностью не менее 30 кВт.

Чтобы сделать расчет мощности котла отопления для конкретного дома, нужно ввести в калькулятор определенные параметры, предварительно измерив помещение: указать желаемую температуру в комнате, среднюю температуру воздуха на улице в зимний период, габариты помещения (длина, высота) в метрах, размеры окон и дверей, указать наличие вентиляции, тип перекрытий и т.д.

Затем необходимо нажать кнопку «Рассчитать». Калькулятор быстро посчитает, котел какой мощности нужен для отопления дома.

Наш онлайн калькулятор для расчета мощности котла предусматривает эксплуатационный резерв прибора, с учетом специфических особенностей помещения. Суммирование всех введенных в таблицу параметров приводит к общему значению требуемой мощности, которой должен соответствовать котел.

Какие факторы учитывают при расчетах

Снижение температуры в доме происходит благодаря проникновению холода через стены, пол, потолок, окна и двери, а также поступлению холодного воздуха через вентиляционные каналы. Мощность газового котла должна компенсировать все теплопотери и поддерживать постоянную заданную температуру во всех жилых помещениях

При проведении расчетов нужно принимать во внимание следующие факторы:

• Площадь перекрытий (пола и потолка), ограждений (стен), кровли и остекления.
• Теплопроводность и толщина материалов, использованных для постройки здания. При этом учитывают облицовочные и отделочные материалы. Таблицы коэффициентов легко найти в интернете или специализированных справочниках, исчисляется данная величина в Вт/(м*C°).
• Минимальная температура в данном регионе в холодное время года.
• Средняя температура в помещении, обеспечивающая комфорт проживающих в здании людей.

Консультанты магазинов отопительного оборудования зачастую рекомендуют рассчитать мощность газового котла исходя из следующего соотношения: 40 Вт на кубический метр объема или же 1 кВт на 10 м² при стандартной высоте помещений 2,5-2,6 метра. Однако такие подсчеты довольно приблизительны и в результате приобретенное оборудование имеет запас мощности в 10-25% в зависимости от ситуации, что сказывается на его цене и способе монтажа.

Производя расчет мощности отопления нужно учитывать, что при проветривании теплопотери могут достигать 15%, низкое теплосопротивление стен приведет к потере еще 35%, не утепленные и низкокачественные окна и двери – 10-15%, пол – 15%, а кровля – до 25%.

Методика расчета отопления дома

Чтобы самостоятельно рассчитать теплопотери дома, нужно воспользоваться одним из следующих наборов формул:

1. Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций определяется по формуле R = B / K, где R — тепловое сопротивление; K – коэффициент тепловой проводимости материалов; В — толщина строительного материала. Определив сопротивление теплопередаче можно приступить к расчету непосредственно теплопотери дома Q = S × dT / R, где Q — это теплопотеря; S — площадь ограждающей конструкции; dT — разница температур внутри и снаружи помещения; R — сопротивление теплопередаче.
2. Более точное значение теплопотерь дома можно получить по формуле Q = 0,1 × Sk × k1 × … × kn, где Q — теплопотеря дома; Sk — площадь помещения; k1 — kn — поправочные коэффициенты для корректировки результата с учетом особенностей помещения; 0,1 — базовое значение удельной тепловой мощности = 100 Вт = 0,1 кВт.

В представленном выше калькуляторе отопления дома использована вторая формула с поправочными коэффициентами. Рассмотрим подробно каждый коэффициент.

к1 коэффициент, учитывающий качество остекления:

к2 коэффициент, учитывающий качество теплоизоляции стен:

к3 коэффициент, учитывающий площадь остекления помещения:

к4 коэффициент, учитывающий разность температур внутри и снаружи помещения:

к5 коэффициент, учитывающий число стен в помещении выходящих на улицу:

к6 коэффициент, учитывающий помещения над рассчитываемым:

к7 коэффициент, учитывающий высоту помещения:

Выбрав соответствующие параметры помещения можно с легкостью рассчитать теплопотери каждого помещения. Суммируя показатели каждого помещения, вы получите общие теплопотери дома. Остается только определится с мощностью (теплопроизводительностью) котла. Для этого к общим теплопотерям дома необходимо добавить 15 — 20 % резерв. Эта упрощенная методика применена в рассмотренном выше калькуляторе расчета отопления дома.

Есть и другой способ подбора мощности отопительного котла. По нормативам СНиП на каждые 10 м² используется 1 кВт мощности с учетом 10% запаса. Такой вариант расчетов возможен только для стандартных помещений с хорошей теплоизоляцией и высотой потолков не выше 3 м. Для более точных расчетов используется формула:

MK = S × YMK / 10 (кВт), где:

• MK — мощность котла.
• S — площадь отапливаемого помещения.
• УМК — удельная мощность котла на 10 м² площади дома, которая рассчитывается в соответствии с климатическими условиями в конкретном регионе.
• Деление на 10 производится, так как УМК дается на 10 м² площади.

Удельная мощность котла с учетом климатических зон:

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.

Перед тем, как расчитать котел отопления, следует учесть, что если имеет место хоть один из этих факторов, то следует отобразить это в расчетах.

Теплопотери дома

Расчет мощности газового котла

Для типовых схем обогрева с высотой потолков до 3 м. объем обслуживаемого пространства и микроклимат не учитываются. Здесь итог получают путем умножения 1 кВт/10 кв.м (удельная тепловая мощность) на общую площадь дома и поправочный коэффициент для конкретного региона (значение берется из таблиц). Например, под Москвой для 100 кв.м. потребуется 15 кВт.

В двухконтурных приборах вода протекает циклически нагреваясь и охлаждаясь. Здесь к уже полученным результатам добавляйте 20 %. То есть на примере в Московском регионе итогом будет 18 кВт.

Для уточнения искомого параметра нужно учесть коэффициент рассеивания тепла. Информация также имеется в официальных таблицах. Так, если в доме все конструкции состоят из современных материалов с теплоизоляцией, то величина может находиться в пределах 0,6-0,9, а для одинарной кирпичной кладки от 2 до 2,9. То есть мощность оборудования для ГВС должна будет соответствовать более 10,8 или 36 кВт.

Онлайн-калькулятор запрограммирован учитывать большинство нюансов и выдавать результат за считанные минуты. Достаточно ввести следующие данные: площадь, тип окон, степень теплоизоляции и количество наружных стен, минусовые показания термометра, высоту потолка.