Тепловая мощность: особенности и варианты расчета нагрузки на отопление, расчет мощности отопительного котла

Многие из нас мечтают о своем доме. Частный дом зачастую олицетворяет мечту об уюте. Неважно, деревянный ваш дом или кирпичный, как правило, летом в нем прохладно, а зимой тепло. Казалось бы – живи и радуйся. Но не обходится и без подводных камней.

Теплопотери частного дома

В любом доме, а в частном, в особенности, существует понятие «теплопотери». Это количество тепла, которое дом отдает улице в заданную временную единицу, зависящее от разницы температуры внутри и вне дома. Поэтому теплопотери в разных географических зонах значительно отличаются – в Сочи разница температур гораздо меньше, нежели в Мурманске.

Почему же желанное тепло покидает жилое помещение? Очевидно, что щели есть везде, даже если их не заметно. Основная часть теплопотерь приходится на чердак и крышу здания, чуть меньше – на места стыков стен, пола и потолка. Натяжные потолки Алматы сегодня — самое выгодное и красивое решение.

Кому хочется обогревать улицу и терять тепло? Люди всегда стремятся сократить расходы, в том числе и на отопление. Поэтому и утепляют свое жилье. Но делать это надо грамотно. Выяснив прежде всего основные источники теплопотерь именно вашего дома.

Это можно осуществить при помощи тепловизора.

Способы определения нагрузки

Создать комфортные условия для проживания – это основная задача при строительстве или ремонте дома. В помещениях должна быть температура, соответствующая нормам. Для этого нужна информация о количестве энергии, достаточном для обогрева здания, то есть следует рассчитать тепловую нагрузку на отопление. Владея подобной информацией, будет легко подобрать отопительную систему для определенного дома, а также оценить сколько дополнительной энергии потребуется для компенсации теплопотерь объекта.

Существует три способа:

• расход тепла может производиться по площади, если высота потолков менее 3м;
• если высота перекрытий более 3м, то вычисления делаются по объему;
• расчет теплоэнергии согласно СНиП. Этот вариант сложный, и его используют профессиональные теплотехники. Но зато он и самый точный – с гарантией 95%.

Также сейчас есть немало онлайн-калькуляторов, с помощью которых можно быстро и без усилий определить тепловую нагрузку на отопление. Но этот способ не заслуживает доверия, так как результаты могут быть лишь весьма приблизительными.

Расчет расхода теплоты по площади

Чтобы прикинуть хотя бы примерно требуемую нагрузку, следует наружную площадь постройки умножить на 100Вт. Но, при желании получить более точные результаты, следует учитывать количество помещений, окон в них, а также месторасположение строения. Если потолки здания по высоте менее 3м, необходимо пользоваться формулой: Q=ΣS_помq*k, где:

• Q – значение тепловой нагрузки;
• S_пом – площадь помещения в м²;
• q – удельная тепловая характеристика относительно площади, Вт/м²;
• k – коэффициент климата района расположения здания.

Расчет проводят для каждой комнаты или помещения по отдельности, а затем общая сумма результатов умножается на k.

Если постройка расположена в умеренном регионе, коэффициент климата принимают за 1, в южных он равен 0.7, а в северных – 1.5 или 2.

Удельная тепловая характеристика q тоже имеет разные значения, зависящие от количества проемов конкретного помещения. Так, в помещениях с одной наружной стеной с оконным или дверным проемом q равен 100 Вт/м², а в комнатах – 120 Вт/м² (с одним окном) и 130 Вт/м² (с двумя).

Полученный суммарный результат позволяет оценить количество необходимой теплоты для нагревания холодного воздуха, попадающего в дом снаружи.

Расчет расхода теплоты по объему

В том случае, если высота потолков имеет значение более 3м, вычисление тепловой энергии по площади некорректно. Следует использовать удельные укрупненные показатели расхода тепла на 1м³ воздуха в помещении.

Формула расчета меняется только на один параметр: Q=ΣV_помq*k, где V – объем.

Удельная характеристика q также принимает другие значения: в помещениях без наружных стен с окнным или дверным проемом q равен 35 Вт/м², а в комнатах – 40 Вт/м² (с одним окном) и 45 Вт/м² (с двумя).

Данный способ вычисления показывает, что итоговое значение получается больше, так как в формуле заложен учёт высоких потолков, а следовательно, количество нагреваемого воздуха увеличено.

Вычисление мощности отопительного котла

Чтобы система обогрева вашего дома была наиболее эффективной, не стоит пренебрегать вычислением необходимого тепла. Зная эту величину, вы сможете:

• приобрести оборудование требуемой мощности;
• установить батареи с оптимальным количеством секций;
• теплоизолировать пол и стены утеплителем нужной толщины;
• контролировать потребление теплоэнергии.

Некачественные расчеты могут привести к приобретению неподходящего оборудования. Поэтому обязательно нужно вычислять мощность котла, учитывая величину теплопотерь. Делается это так:

• по формуле определяем Q_общ = Q_крыш + Q_стен + Q_пол + Q_окн + Q_двер, причем каждое значение Q рассчитывается как Q = S*T/R

Q – теплопотери в Вт, S – площадь в м², T – разница температур в градусах, R – тепловой коэффициент сопротивления материалов.

Также в формулу требуется заложить 5% дополнительно – на непроизвольные потери через вентиляцию, щели, проветривание.

• Теперь вычисляем саму мощность котла по одной из двух формул:

Р_к. = (S_пом.*P_уд. ) / 10 или Р_к. = (Q_пот*S_пом. ) / 100, где

1. Р_к. — мощность котла;
2. Q_пот – теплопотери;
3. S_пом. — суммарная площадь помещений;
4. P_уд. — удельная мощность по климатическим условиям.

Кто-то спросит, зачем производить расчеты, ведь можно купить оборудование с запасом по мощности? Это верно, у котлов чаще всего есть резерв производительности. Иногда данный резерв оправдан – если в будущем планируется увеличение обогреваемой площади. Но в случае, когда это не так, и мощность сильно превышена без надобности, вы потратите лишние деньги, а котел будет работать во внештатном режиме. В итоге:

• произойдет сбой или поломка;
• снизится КПД;
• увеличится расход топлива;
• потребуется более мощный насос;
• авторегулирование может выйти из строя;
• в дымоходе будет образовываться конденсат.

Если же сэкономить и приобрести котёл меньше требуемой мощности, то система начнет работать на пределе возможностей, что снижает срок ее эксплуатации. При этом постройка недостаточно отапливается, а, возможно, и промерзает.

Поэтому, оптимальным решением будет всегда рассчитывать мощность, исходя из теплопотерь.