Газовые котлы для отопления дома: расчет необходимой мощности

Основная информация

В большинстве случаев встречаются агрегаты, которые способны нагревать за одну минуту 6 литров воды. Этот показатель можно вполне считать неплохим. Правда он возможен только если осуществить правильный монтаж установки.

Принцип работы основывается на наличии двух отдельных друг от друга контуров. Первый отвечает за отопление дома, а второй – за горячую воду в кране.

Чтобы подключить устанавливаемый котел, нужно учитывать наличие сразу нескольких систем в помещении:

1. Отопление. Будет две трубы – подача горячей и прием холодной.
2. Водопровод. В систему подается холодная вода.
3. Газопровод. Подача горючего.
4. Электропитание. Необходимо если в устройстве предусмотрены контролирующие приборы и автоматический розжиг.

Установка и подключение двухконтурного начинается с монтажа его на стену. Для этого используются специальные кронштейны, которые в большинстве случаев поставляются вместе с оборудованием. Главное, что нужно учитывать – крепеж должен находится в идеальной горизонтальной плоскости, а потому нужно обязательно иметь уровень.

После установки крепежных элементов на стену вешается сам котел. Все это делается своими руками. Чтобы на всякий случай не допустить какой-либо ошибки, вначале можно просмотреть несколько видео, которых в сети множество. Они показывают установку разных систем.

Электрический котел

Чтобы выбрать агрегат с использованием в работе электричества, знакомятся с техническими параметрами и останавливаются на наиболее приемлемых показателях. Одноконтурные котлы используются в качестве дополнительной отопительной схемы, в отличие от двухконтурных устройств, которые имеют 2 функции. Общим в конструкции всех отопительных электроприборов является их полная укомплектованность, устройства монтируют самостоятельно, без участия мастеров.

Внутреннее содержимое агрегатов различается в зависимости от вида нагревательных элементов. Это могут быть электроды, катушки индукции, ТЭНы и др. Именно тип нагревателя обеспечивает требуемую мощность и определяет оптимальный выбор. Двухконтурные устройства имеют накопительные элементы, что позволяет экономить энергию. Для квартиры чаще приобретают приборы с пропускной способностью 8 л в минуту. Есть агрегаты отечественного производства, для которых дополнительно приобретают помпу, группу разводки труб и кабель.

Обвязка открытой самотечной системы в частном доме

Она состоит из единственного прибора – открытого расширительного бака, функции которого сводятся к следующему:

1. Компенсация избытка нагревшейся воды.
2. Предохранение от скачков давления в системе.
3. Отведение воздуха и пара в случае закипания теплоносителя.

При подборе объема бака используются уже знакомые 10% от общего объема воды в системе, с небольшим запасом. Наиболее оптимальной точкой монтажа бачка выступает верхушка отопительного контура. Сразу за емкостью устанавливается разгонный коллектор: так называют вертикальную область разлива после котла. Чтобы воздушные скопления могли без проблем выходить в атмосферу, а вода текла самотеком, участку системы между баком и теплообменником сообщается небольшой уклон. Для удобства восполнения постоянно испаряющегося теплоносителя бак нередко оснащается подачей холодной воды.

Как рассчитывается мощность радиаторов

Давайте припустим, что вы, к примеру, намерились установить отопительные радиаторы своими руками. Разумеется, их предварительно следует приобрести. Более того, при покупке вы должны выбрать именно ту модель, которая вам больше всего подойдет.

Все вычисления касаемо радиаторов также довольно просты. В качестве примера мы будем рассматривать комнату, площадь которой будет составлять 14 метров квадратных, а высота – 3 метра.

Читайте так же, о том как рассчитать количество секций радиатора

1. Прежде всего, нам необходимо определить объем данной комнаты. Для этого нужно умножить высоту комнаты на ее площадь, в итоге мы получаем 42 метра кубических.

Важно! Вам следует учесть тот факт, что для отопления одного кубометра в средней полосе нашей страны требуется примерно 41 ватт. Получается, что для того чтобы определить производительность радиаторов, мы должны умножить эту мощность (это 41 ватт) на общий объем помещения

Что у нас получается? Все правильно – 1 722 ватта.
Идем дальше. Теперь нам нужно определить, какое количество секций должно быть у радиатора. Это очень легко сделать, и все потому, что теплоотдача у любого радиатора, будь он изготовлен из алюминия или биметаллических сплавов, равняется 150 ваттам.
Именно по этой причине полученную ранее производительность требуется поделить на 150. Округляем полученную цифру до 11 – получаем нужную нам производительность.

Получается, что для того чтобы определить производительность радиаторов, мы должны умножить эту мощность (это 41 ватт) на общий объем помещения. Что у нас получается? Все правильно – 1 722 ватта.
Идем дальше. Теперь нам нужно определить, какое количество секций должно быть у радиатора. Это очень легко сделать, и все потому, что теплоотдача у любого радиатора, будь он изготовлен из алюминия или биметаллических сплавов, равняется 150 ваттам.
Именно по этой причине полученную ранее производительность требуется поделить на 150. Округляем полученную цифру до 11 – получаем нужную нам производительность.

Не забываем прибавить еще 15% к полученной нами цифре. Эта нехитрая манипуляция позволит вас сгладить рост требуемой производительности в периоды, когда морозы особенно суровы. После этого у нас получается 1.68, но мы, опять же, округляем этот показатель до 2.
Наконец, добавляем 2 до 11 – и у нас получается 13, следовательно, для нашей комнаты на 14 метров квадратных необходимы радиаторы по 13 секций каждый.

В качестве заключения

Вот мы с вами и выяснили, как правильно производится расчет мощности котла отопления, захватив сюда и радиаторы. Если вы будете четко следовать этим советам, то в итоге у вас будет весьма эффективная отопительная система, которая в то же время не будет отличаться «расточительностью». На этом все, удачи вам и теплых зим!

Схема действия двухконтурного котла

Наличие системы ГВС немного усложняет схему работы газового котла двухконтурного типа. Нагретый горелкой теплоноситель, двигаясь по теплообменнику, обеспечивает нагрев пластинчатого теплообменника, по которому движется вода из водопровода. Конструктивная схема двухконтурного газового котла с и битермическим и двумя обычными теплообменниками. В первом варианте нет необходимости в использовании двух теплообменников

Одновременное использование двухконтурной модели в режиме отопления и горячего водоснабжения невозможно. При активизации крана горячего водоснабжения благодаря трехходовому термостатическому клапану прекращается циркуляция теплоносителя по магистралям отопления. Котел переходит в режим перемещения воды по контуру с пластинчатым теплообменником, которым производится нагрев воды для бытовых нужд.

При значительном потреблении горячей воды на длительное время может быть парализована работа котла с ориентацией на отопление. Решить проблему можно двумя путями – предусмотреть установку более мощного отопительного прибора или включить в схему обустройства бойлер косвенного нагрева.

При активном использовании системы ГВС возможна установка двухконтурного котла со встроенным бойлером. В этом случае немного увеличивается расход топлива за счет того, что в паузе между циклами работы отопительной системы энергия горелки используется для поддержки температуры воды в дополнительном газовом водонагревателе.

Определенный запас горячей воды во встроенном бойлере позволяет использовать систему ГВС без отключения контура отопления. В результате обе системы работают поочередно, при этом отсутствует фактор перегрева жидкости и продлевается срок жизни теплообменника.

Котел со встроенным штатным бойлером не только обеспечивает достаточный запасной объем горячей воды, но и помогает избежать длительного отключения контура отопления

Встроенный штатный бойлер позволяет в любое время получить горячую воду нужной температуры, запас которой обеспечивается в автоматическом режиме. В то время, как проточной системе ГВС требуется несколько минут для нагрева воды до требуемой температуры.

Принцип работы двухконтурного газового котла

Теперь мы приступим к разбору принципа работа газового двухконтурного котла. Назначение отдельных узлов и модулей мы выяснили, теперь эти знания помогут нам понять, как работает все это оборудование. Рассматривать принцип работы будем в двух режимах:

• В режиме обогрева;
• В режиме генерации горячей воды.

В режиме обогрева котел обеспечивает ваш дом теплом.

Сразу отметим тот факт, что работа в двух режимах сразу невозможна – для этого в двухконтурных котлах предусмотрен трехходовой клапан, направляющий часть теплоносителя в контур ГВС. Давайте рассмотрим принцип работы при обогреве, а потом узнаем, как работает техника в режиме горячего водоснабжения.

В режиме обогрева двухконтурный котел работает так же, как и самый обычный проточный нагреватель. При первом включении горелка работает довольно долго, поднимая температуру в контуре отопления до заданной отметки. Как только будет достигнут необходимый температурный режим, подача газа отключится. Если в доме установлен датчик температуры воздуха, то автоматика будет учитывать его показания.

На работу газовой горелки в двухконтурных котлах может влиять и погодозависимая автоматика, контролирующая температуру уличного воздуха.

Тепло от работающей горелки нагревает теплоноситель, который гоняется по отопительной системе в принудительном режиме. Трехходовой клапан находится в таком положении, чтобы обеспечить нормальное прохождение воды через основной теплообменник. Продукты сгорания удаляются двумя способами – самостоятельно или с помощью специального вентилятора, располагающегося в верхней части двухконтурного котла. Система ГВС при этом находится в отключенном состоянии.

Работа в режиме подачи горячей воды

Что касается контура горячего водоснабжения, то он запускается в тот момент, когда мы поворачиваем ручку водопроводного крана. Появившийся ток воды приводит к срабатыванию трехходового клапана, который отключает отопительную систему. Одновременно с этим происходит розжиг газовой горелки (если на тот момент она была отключена). Спустя несколько секунд из крана начинает течь горячая вода.

При переходе в режим подачи горячей воды, контур отопления полностью отключается.

Давайте разберем принцип работы контура ГВС. Как мы уже говорили, его включение приводит к отключению работы отопления – здесь может работать только что-то одно, или ГВС или отопительная система. Управляет всем этим трехходовой клапан

Он направляет часть горячего теплоносителя во вторичный теплообменник – обратите внимание, что никакого пламени на вторичке нет. Под действием теплоносителя теплообменник начинает греть протекающую через него воду

Схема несколько сложноватая, так как здесь задействуется малый круг циркуляции теплоносителя. Подобный принцип работы нельзя назвать самым оптимальным, зато двухконтурные газовые котлы с раздельными теплообменниками могут похвастаться нормальной ремонтопригодностью. Каковы особенности котлов с комбинированными теплообменниками?

• Более простая конструкция;
• Высока вероятность образования накипи;
• Более высокий КПД у ГВС.

Как мы видим, недостатки плотно переплетаются с достоинствами, но раздельные теплообменники ценятся больше. Конструкция несколько усложняется, зато здесь отсутствует накипь

Обратите внимание, что в момент работы ГВС протекание теплоносителя по отопительному контуру останавливается. То есть, его длительная работа способна нарушить тепловой баланс в помещениях

Как только мы закрываем кран, происходит срабатывание трехходового клапана, и двухконтурный котел переходит в режим ожидания (или сразу же включается подогрев чуть остывшего теплоносителя). В таком режиме оборудование будет находиться до тех пор, пока мы снова не откроем кран. Производительность некоторых моделей достигает до 15-17 л/мин, что зависит от мощности используемых котлов.

Формулы и коэфиценты расчета

До того как приступить непосредственно к расчетам мощности, давайте для начала рассмотрим, какие показатели будут использоваться.

1. Мощность отопителя на 10 метров квадратных, которая определяется с учетом климатических особенностей конкретного региона (Wуд):
   — для городов, расположенных на севере, она составляет примерно 1.5-2 киловатта;
   — для тех, кто расположен на юге – 0.7-0.9 киловатта;
   — и для городов Московской области – 1.2-1.5 киловатта.
2. Площадь отапливаемого помещения – обозначается буквой S.

Ниже приведена формула расчета:

Важно! Существует и более простой способ подобных вычислений, в котором Wуд будет равняться единице. Следовательно, мощность котла будет становить 10 киловатт на 100 метров квадратных

Но если делать все таким образом, то к итоговому результату необходимо добавить еще порядка 15%, дабы значение было более объективным.

Таблица мощности и затрат на отопления

Монтаж напольного прибора

Если двухконтурный теплогенератор требует электропитания, то и подключается он аналогично настенному «коллеге». У энергонезависимого прибора имеется встроенный змеевик из меди или нержавеющей стали для нагрева воды. В комплектации к такому оборудованию кроме горелки, автоматики и теплообменника ничего не поставляется.

• группа безопасности, предохранительный клапан которой рассчитан на рабочее давление котла (данные есть в паспорте);
• расширительный бачок объемом в 10% от общего количества теплоносителя;
• циркуляционный насос.

Группа безопасности всегда устанавливается на подающий трубопровод рядом с отопительным прибором, чтобы защитить самую дорогостоящую часть системы от разрушения при резком скачке давления.

Расстояние от котла до устройства должно быть не более 50 см. На участке трубы между отопителем и элементом нельзя устанавливать краны, тройники, магистраль оставляется чистой

Если напольный прибор подключается к самотечной системе, монтируется только расширительный бак открытого типа с переливом. Насос и группа безопасности из схемы исключаются.

В этой ситуации нужны трубы с диаметром 40 мм и более, которые прокладываются под уклоном в 5 мм на каждый погонный метр магистрали. Теплогенератор остается в низшей точке, бак размещается в высшей.

Если подключается электричество, допустима организация принудительной циркуляции при помощи насоса. В этом случае его монтаж осуществляется через байпас

Большинство современных систем включает циркуляционный насос, что эффективно, но зависимо от электроэнергии. При отключении света отопление и нагрев воды отключаются. Разумно организовать альтернативный естественный метод циркуляции для форс-мажоров.

Какой запас мощности должен быть

Мощность для подбора источника отопления с бойлером косвенного нагрева при одновременной работе отопления и ГВС определяется по формуле:

М к= (Мо+Мгвс)*Кз,

где:

• Мк-комбинированная мощность, кВТ;
• Мо — мощность источника, достаточная для обеспечения отопительной нагрузки дома, кВт;
• Мгвс — мощность источника нужная для компенсации нагрузки на горячее водоснабжение, кВт;
• Кз — коэффициент запаса.

В случае поочередного функционирования систем отопления и ГВС:

Мк= Мгвс *Кз

Резерв производительности подсчитывается в зависимости от конструкции нагревательного оборудования.

Для одноконтурных модификаций, запас составляет — 20.0%;для двухконтурных — 20.0%+20.0%.

Для вышенаведенных примеров теплопроизводительность котла, будет равна.

При одновременной работе систем отопления и ГВС:

Мо = 24 кВт.Мгвс= 24 кВт.Кз= 1.4.

Мк= (24+24)* 1.4= 67.2 кВт.

При поочередной работе систем отопления и ГВС:

Мк=24*1.4= 33.6 кВт.

Таким образом выполнить исходный расчет мощности газового источника тепловой энергии не является трудным процессом. Его, возможно, применять для предварительного подбора бойлерного оборудования.

В случае, если же абоненту не хватает ориентировочного расчета эффективности газовых котлов, и необходимо, чтобы теплопотери строения, нагрузка по ГВС и производительность котла были определены более точно, потребуется обратиться к квалифицированным специалистам, чтобы выполнить комплексный проект теплоснабжения дома с разработкой схемы и выбором оборудования. Расчеты

Что такое мощность газового котла

Производительность котлоагрегата или его мощность — это главнейший показатель теплового процесса, от которого напрямую зависит комфортабельность нахождения людей в обогреваемых строениях.

Мощность котлоагрегата — это величина тепловой энергии, передаваемая нагреваемой воде при сжигании энергоносителя в топочном устройстве.

Показатель измеряется в Гкал либо МВт. Для бытовых устройств в паспорте обычно указывается размерность в кВт. Для того чтобы понять физический смысл этого показателя, можно представить такие соотношения:

1 ГКал/час — это 40.0 м3 теплоносителя циркулирующего в течение часа и нагреваемого в котле на 25 С. Переводное соотношение между величинами:

1.0 ГКал = 1.16 МВт.
Расчет мощности газового котла можно получить по формуле:

Мо = (т1 — т2) * Рв/ 1000,
Где:

Рв — расход циркулирующей воды, м3/час;
т1 — т2 — разница Т воды на входе/выходе из котлоагрегата, С.

Теплопотери могут быть очень высоки

Образец расчета показателя мощности, который проводят перед тем, как выбрать котлоагрегат:

• Т теплоносителя на подающей линии из котла — 60 С.
• Т теплоносителя на обратной линии из сети в котел — 40 С.
• Расход в сети — 1.0 м3/час.

Мо= (60-40)*1/1000=0.02 Гкал. * 1.16 = 0.0232 МВт = 23.2 кВт,

с округлением Мо = 24 кВт.

Многие пользователи, в целях экономии задаются вопросом, как уменьшить мощность газового котла. Из данного примера очевидно, что для того этого потребуется либо снизить перепад температур, либо площадь нагрева.

Вторая величина – постоянная, поэтому можно работать в направлении снижения перепада температур. Это можно выполнить при устройстве надежной системы теплозащиты дома.

Что такое двухконтурное отопление?

Двухконтурное отопление (двухтрубное) – наиболее популярная разводка труб для обогрева дома. Двухконтурная система обогрева лучше, чем одноконтурная по причине рационального и эффективного распределения теплоносителя.

Две трубы, подсоединённые к радиатору, выполняют разные функции. По одной трубе течёт разогретая котлом до нужной температуры вода. По другой выводится остывший теплоноситель. Далее он попадает обратно в котёл для дальнейшего подогрева, но не перетекает в следующий радиатор. Вода в обеих трубах зачастую движется в одном направлении, хотя при определённой схеме установки она может двигаться во встречных направлениях.

Для двухконтурной системы отопления затрачивается большее количество труб, чем в одноконтурной, но она эффективней и гораздо практичней.

Благодаря двухтрубной системе можно поддерживать комфортную температуру в конкретной комнате, а не сразу во всём доме. Она и экономнее. Двухконтурную систему можно автоматизировать так, что она способна нагреть помещение до определённой температуры, самостоятельно отключиться, а потом, когда градус упадёт до определённой отметки, снова включиться. Это не единственные плюсы такого отопления.

На что обратить внимание при выборе

В зависимости от производителя конструкция котлов и их технические характеристики могут отличаться. При подборе изделия необходимо учитывать ряд факторов. Это позволит выбрать установку с высокой эффективностью и экономичностью.

Вид топлива

Современные котельные установки могут работать как от централизованной системы газоснабжения, так и от баллонов. Во втором случае используется сжиженный пропан-бутан. Подключение отопления от баллонов возможно на объектах, где централизованная система газоснабжения отсутствует.

Следует учитывать, что котлы, предназначенные для подключения к газопроводу и баллонам, отличаются по своей конструкции. Некоторые производители выпускают модели, которые при необходимости можно переоборудовать с газообразного топлива на сжиженное и наоборот.

Мощность

Перед тем, как выбрать агрегат для отопления частного дома 200 кв. м, необходимо правильно рассчитать его мощностные характеристики.

После определения минимальной допустимой мощности установки необходимо учесть ряд факторов:

1. Использование ГВС. Нагрев горячей воды требует дополнительных затрат тепловой энергии. Недостаток мощности не позволит одновременно прогревать помещение до комфортной температуры и осуществлять подачу горячего водоснабжения. В результате установка будет постоянно работать на максимальной мощности, что негативно повлияет на срок её эксплуатации.
2. Наличие теплопотерь. При выборе изделий следует учитывать, утеплены ли стены, потолок и пол здания. Большие теплопотери требуют дополнительных затрат энергии. При отсутствии утепления следует остановить свой выбор агрегата для отопления дома 200 м2 на моделях с повышенным показателем мощности.
3. Климатические условия. В зависимости от региона теплопотери в зимнее время года отличаются. Это необходимо учитывать при выборе.

Правильный расчет мощности газового котла на 200 кв. м обеспечит комфортную температуру в помещении независимо от погодных условий.

Стоимость

Цена котла для дома 200 квадратных метров отличается в зависимости от конструкции изделия, производителя, количества контуров и степени автоматизации.

Выбор модели осуществляется исходя из личных предпочтений владельцев помещения. Изделия зарубежных производителей отличаются более высокой ценой. Котлы отечественного производства имеют невысокую стоимость.

Учитывая технические характеристики котельной установки, удастся подобрать газовый котел с хорошим соотношением цены и качества.

Экономичность

Для снижения расхода топлива подбирают изделия с высоким коэффициентом полезного действия. Такие модели дают возможность максимально использовать тепловую энергию, образующуюся в результате горения газа. В зависимости от конструкции и оснащения котлы нагревают теплоноситель по-разному.

Некоторые владельцы помещений с целью экономия денежных средств устанавливают одновременно две котельные установки малой мощности в каскад.

Один котёл постоянно используется для приготовления горячего водоснабжения и отопления помещения. Второй подключается при сильном понижении температуры окружающей среды. Одновременное включение в систему двух моделей с небольшими мощностными показателями позволяет экономить потребляемое топливо.

Долговечность

На срок службы изделия влияет сфера использования и качество материалов, из которых изготовлены детали. Применение установки с недостаточной мощностью для отопления частного дома площадью 200 квадратных метров приведет к износу комплектующих.При выборе лучше отдать предпочтение котлам, изготовленным из материалов, устойчивых к коррозии. Это обеспечит бесперебойную работу установки и увеличит срок эксплуатации.

Безопасность

На рынке представлены модели с различной степенью автоматизации. Это минимизирует участие человека в работе котельного оборудования. При подборе установки необходимо учитывать особенности конструкции и приобретать дополнительное оснащение, соответствующее требованиям производителя.

Важно правильно смонтировать все узлы автоматики. Установка газового котельного оборудования проводится специалистами с высокой квалификацией и требует наличия разрешительной документации

Подключение и дальнейшее использование котлов возможно только в строгом соответствии с инструкцией по эксплуатации, предлагаемой производителем

Установка газового котельного оборудования проводится специалистами с высокой квалификацией и требует наличия разрешительной документации. Подключение и дальнейшее использование котлов возможно только в строгом соответствии с инструкцией по эксплуатации, предлагаемой производителем.