Как выбрать твердотопливный котел по мощности

Сколько энергии дают разные типы горючего?

В данном случае показатели будут следующие:

1. При сгорании 1 кг высушенных опилок или небольшой стружки хвойного дерева выдача 3,2 кВт/ч. При условии, что 1л высушенных опилок весит 1,100 кг.
2. Ольха имеет более высокую теплоотдачу и даёт 3 кВт в час, при весе 300 грамм.
3. Деревья, которые относятся к видам твердолиственных, дают 1 кВт, имея вес 300 грамм.
4. Уголь из камня даёт почти 5 кВт, при весе 400 грамм.
5. Торф из Белоруссии даёт 2еВт, при весе в 340 грамм.

Некоторые производители топлива в информации пишут срок сгорания одной загрузки, но не предоставляют информацию о том, сколько топлива выгорает за 1 час.

В такой ситуации необходимо произвести дополнительные расчёты:

• Определить максимальную массу горючего, которая способна уместиться в отделении для загрузки горючего.
• Узнать, сколько тепла может отдать котёл, работающий на данном виде сырья;
• Какая уровень теплоотдачи будет за 1 час. Данное число необходимо самостоятельно разделить на тот период, за который выгорит всё количество дров.

Подводя итог, можно сказать, что данные, которые будут получены в результате всех расчётов, и будут показывать настоящую мощность твёрдотопливного котельного оборудования, которую он сможет выдать в течение 1 часа.

Видео с Вебинара от компании «Теплодар»

Как рассчитать мощность газового котла отопления: формулы и пример расчета

Перед планированием системы отопления и ее установкой важно выбрать газовый котел, способный производить необходимое для помещения количество тепла. Поэтому важно выбрать устройство с такой мощностью, чтобы его производительность была максимально высокой, а срок службы — долгим

Мы расскажем вам, как с большой точностью рассчитать мощность газового котла, учитывая определенные параметры. В данной статье подробно описаны все виды тепловых потерь через проемы и строительные конструкции и приведены формулы для их расчета. Особенности расчетов объясняются на конкретном примере.

О теплообменнике котла

После того, как был проведен расчет котла отопления на твердом топливе, нужно определиться с типом теплообменника, с его конструкционным материалом и емкостью.

Теплообменник можно выполнить из:

• стали;
• чугуна.

Чугунный теплообменник стоит дешевле, по сравнению со стоимостью стального. Однако чугун имеет большую теплоемкость, что является минусом, так как с ним сложно будет поднять температуру в топке до нужных 500°C (для полного сгорания топлива и газов). Малая теплопроводность чугуна снизит КПД оборудования, потому что теплота от реакции горения будет передаваться теплоносителю не в полном объеме, а будет отходить вместе с продуктами сгорания в трубу.

Специалисты рекомендуют, выполняя котел отопления на твердом топливе своими руками, брать на конструкционный материал теплообменника жаропрочную или жаростойкую сталь. Но для ее обработки нужны производственные условия, а потому чаще всего применяют обычную, конструкционную сталь, с ней легче работать. Только не забывайте, что температура обратного потока, поступающего в нагреватель, не должна опускаться ниже +65°C. В противном случае на стальном теплообменнике выпадает кислотный конденсат из отходящих газов в топке, что приводит к поражению стали ржавчиной.

Для предотвращения образования конденсата на теплообменнике самодельные котлы отопления на твердом топливе должны оснащаться либо перепускным клапаном для подмеса горячей воды из подающей трубы в холодную обратку (вариант подойдет для агрегатов, мощностью до 12 кВт), либо элеваторным узлом (для оборудования высокой производительность, работающего под давлением).

Отопительный котел на твердом топливе своими руками можно оснастить следующими типами теплообменника:

• с вертикальными или горизонтальными регистрами;
• с проточным или противоточным движением теплоносителя. Регистр-теплообменник с горизонтальной циркуляцией теплоносителя.

Горизонтальный регистр в исполнении проще, однако, здесь возникает вероятность неправильного (обратного) движения теплоносителя, а потому рекомендуется выполнять теплообменник с вертикальными регистрами.

Регистр с вертикальной циркуляцией теплоносителя.

С точки зрения эффективности выгоднее всего использовать регистр с противоточным движением теплоносителя. Такое отопление частного дома твердотопливным котлом своими руками будет наиболее эффективным. В этом случае горячий газ и теплоноситель движутся по одной оси, но в противоположном друг другу направлении, что обеспечивает хороший теплообмен. Как результат – высокий КПД нагревательного элемента.

Вычисление мощности циркуляционного насоса

В закрытых системах теплоснабжения циркуляция жидкости происходит принудительно. До того как рассчитать мощность насоса для отопления необходимо составить схему теплоснабжения. Только после этого можно приступать к вычислениям.

Циркуляционные насосы для отопления

Есть несколько параметров, определяющих основные характеристики этого компонента отопления. Работа насоса направлена на увеличение скорости движения теплоносителя в системе. Помимо этого он не должен создавать избыточные гидравлические нагрузки, повышать шум

Именно поэтому так важно правильно рассчитать мощность насоса для отопления

Для выполнения вычислений потребуется узнать такие характеристики оборудования:

• Производительность. Она характеризует количество тепла, переносимого за единицу времени по трубопроводам с помощью циркуляционного насоса;
• Гидравлическое сопротивление. Это потери давления в магистралях из-за трения воды о внутреннюю поверхность компонентов теплоснабжения. При расчете мощности насоса для отопления этот показатель является одним из определяющих, так как от него зависит скорость потока теплоносителя;
• Потребляемая мощность. Указывается производителем в паспорте устройства. Определяется характеристиками электродвигателя, подключенного к ротору насоса.

На первом этапе расчета мощности циркуляционного насоса для отопления следует вычислить производительность. Для этого потребуется узнать необходимую тепловую мощность системы теплоснабжения. Расчет производительности выполняются по следующей формуле:

Q=(0.86*R)/(Tпод-Тоб)

Где Q – производительность устройства; R – расчетная тепловая мощность, Вт; Тпод и Тоб – температура воды в подающей и обратной трубе отопления.

Основным фактором, влияющим на производительность насоса, является тепловая мощность системы. Лучше всего вычислить ее максимально точно, чтобы избежать покупки устройства с несоответствующими параметрами. Также на расчет мощности насоса для теплоснабжения влияют характеристики теплоносителя. В случае использования антифризов номинальный показатель необходимо увеличить на 10-15%, так как их плотность значительно выше, чем у дистиллированной воды.

Гидравлическое сопротивление циркуляционного насоса определяется следующей формулой:

Н=1,3*(R1*L1+ R2*L2+… Z1+Z2)/10000

Где R1 и R2 – потеря давления на подающем и обратном участках магистрали; L1 и L2 – протяженность трубопроводов; Z1 и Z2 – гидравлическое сопротивление компонентов системы.

Последний показатель для расчета мощности насоса для теплоснабжения можно взять из паспорта устройства. Если же таковой отсутствует — рекомендуется применять данные из таблицы.

Компонент теплоснабжения	Гидравлическое сопротивление, Па
Котел	От 1000 до 2000
Термостатический вентиль	От 5000 до 10000
Смеситель	От 2000 до 4000
Датчик температуры	От 1000 до 1500

Производители указывают гидравлическое сопротивление в величине водяного столба. Т.е. это показатель мощности, которая способна поднять воду в вертикальной трубе на определенный уровень.

Во время расчета мощности циркуляционного насоса для теплоснабжения не учитывается наличие нескольких скоростных режимов. Хотя на практике с помощью этой функции устройства можно оптимизировать скорость движения теплоносителя, тем самым сбалансировав всю систему.

Сложно ли сделать точный расчёт отопления дома или теплицы самостоятельно? Помимо вышеописанных способов рекомендуется применять специализированные программы для теплоснабжения. Это позволит сверить результаты и добиться максимальной точности расчетов.

В видеоматериал показан пример расчета мощности отопления с помощью специализированной программы:

https://youtube.com/watch?v=mVNWfHKN-Pw

Расчет котла для отопления частного дома

С помощью нашего калькулятора расчета отопления для частного дома вы сможете с легкостью узнать необходимую мощность котла для обогрева вашего уютного «гнездышка».

Как вы помните, для того чтобы рассчитать показатель теплопотерь, необходимо знать несколько значений основных компонентов дома, на которые в сумме приходится более 90% от общих потерь. Для вашего удобства мы добавили в калькулятор только те поля, которые вы можете заполнить без специальных знаний:

• остекление;
• теплоизоляция;
• соотношение площади окон и пола;
• температура снаружи помещения;
• число стен выходящих наружу;
• какое помещение над рассчитываемым;
• высота помещения;
• площадь помещения.

После того, как вы получите значение теплопотерь дома, для вычисления необходимой мощности котла берется поправочный коэффициент запаса равный 1.2.

Порядок работы на калькуляторе

Помните, что чем толще остекление и качественнее теплоизоляция, тем меньшей мощности отопление потребуется.

Для получения результатов необходимо ответить себе на следующие вопросы:

1. Выберите один из предложенных типов остекления (тройной или двойной стеклопакет, обычное двухкамерное стекло).
2. Как утеплены ваши стены? Добротное толстое утепление из пары слоев минеральной ваты, пенопласта, ЭППС для севера и Сибири. Может быть, живете в Центральной России и вам хватит одного слоя утеплителя. Или вы из тех, кто строит дом в южных регионах и ему подойдет  двойной пустотелый кирпич.
3. Какое у вас соотношение площади окон к полам, в %. Если вы не знаете это значение, то оно рассчитывается очень просто: делите площадь полов на площадь окон и умножайте на 100%.
4. Укажите минимальную температуру в зимний период за пару сезонов и округляйте в большую сторону. Не нужно использовать среднюю температуру по зимам, иначе вы рискуете получить котел меньшей мощности, и дом будет недостаточно отапливаться.
5. Рассчитываем для всего дома или только для одной стены?
6. Что находится над нашим помещением. Если у вас одноэтажный дом, выберите тип чердака (холодный или теплый), если второй этаж, то обогреваемое помещение.
7. Высота потолков и площадь помещения, необходимы для расчета объема квартиры, который в свою очередь, является основой для всех вычислений.

Пример расчетов:

• одноэтажный дом в Калининградской области;
• длина стен 15 и 10 м, утеплены одним слоем минеральной ваты;
• высота потолка 3 м;
• 6 окон по 5 м2 из двухкамерного стеклопакета;
• минимальная температура за последние 10 лет – 26 градусов;
• рассчитываем для всех 4 стен;
• сверху теплый отапливаемый чердак;

Площадь нашего дома равна 150 м2, а площадь окон 30 м2. 30/150*100=20% соотношение между окнами и полом.

Все остальное нам известно, выбираем соответствующие поля в калькуляторе и получаем, что наш дом будет терять  26.79 кВт тепла.

26,79*1.2=32.15 кВт – необходимая теплопроизводительность котла.

Расчёт реальной мощности котла длительного горения на примере «Теплодар» «Куппер Практик 8»

Конструкция большинства котлов рассчитана под конкретный вид топлива, на котором будет работать это устройство. В случае использования для котла другой категории топлива, которая не переназначена для него, КПД значительно сократиться. Также необходимо помнить о возможных последствиях использования того топлива, которое не предусмотрено производителем котельного оборудования.

Теперь продемонстрируем процесс расчёта на примере котла от производителя «Теплодар», модель «Куппер Практик 8». Это оборудование предназначено для системы отопления жилых домов и других помещений, которые имеют площадь меньше, чем 80 м². Также этот котёл является универсальным и может работать не только в закрытых системах отопления, но и в открытых с принудительной циркуляцией теплоносителя. Данный котел обладает следующими техническими характеристиками:

1. возможность использовать в качестве топлива дрова;
2. в среднем за час, он сжигает 10 дров;
3. мощность данного котла составляет 80кВт;
4. загрузочная камера имеет объём 300л;
5. КПД равен 85%.

Допустим, что для отопления помещения хозяин использует в качестве топлива дрова осинового дерева. 1 кг данного вида дров даёт 2,82 кВт/ч. За один час, котёл потребляет 15кг дров, следовательно, он выдаёт тепла 2,82*15*0,87 = 36,801 кВт/ч тепла (0,87 является КПД).

Этого оборудования недостаточно для отопления помещения, которое имеет теплообменник объёмом 150 л, но если ГВС имеет теплообменник объёмом 50 л, то мощности данного котла будет вполне достаточно. Для того чтобы получить нужный результат 32,67 кВт/ч необходимо потратить 13,31 кг осиновых дров. Производим расчёт по формуле (32,67/ (2,82*0,87) = 13,31). В данном случае необходимое тепло было определённо методом расчёта по объёму.

Также можно произвести самостоятельный расчёт и узнать время, которое потребуется котлу для того, чтобы сжечь все дрова. 1 л дров осиного дерева имеет вес 0,143 кг. Следовательно, в отделении для загрузки поместится 294*0,143 = 42 кг дров. Столько дров будет достаточно для поддержания тепла более чем 3 часа. Это слишком непродолжительное время, поэтому в данном случае необходимо найти котёл, у которого размер топки в 2 раза больше.

Также можно поискать топливный котёл, который рассчитан на несколько видов топлива. Например, котёл от того же производителя «Теплодар», только модели «Куппер ПРО 22», который может работать не только на дровах, но и на углях. В данном случае при использовании разных видов топлива будет разная мощность. Расчёт проводится самостоятельно, учитывая эффективность каждого вида топлива отдельно, а позже выбирается наилучший вариант.

Расчет мощности для ГВС

Он проводится в следующей последовательности:

1. Определяется объем теплой воды, которой пользуются все члены семьи.
2. Определяется объем горячей воды (90-95 °С), которую будет разбавлять проточная вода, чтобы образовалась жидкость, имеющая комфортную для тела температуру.
3. Рассчитывается дополнительная мощность котла.

Итак, пусть в доме живет семья, которая за сутки использует 150 л теплой воды, то есть жидкости с температурой 37 °С. Такая вода будет подаваться после смешивания горячей и проточной воды. Объем горячей воды определяют по формуле:

• Vв является объемом востребованной теплой воды,
• Тж — желаемая температура теплой воды на выходе из крана,
• Тп является температурой проточной воды,
• Тг — температура нагретой жидкости в косвенном бойлере.

Для вышеупомянутого примера Vв = 150 л, Тп = 8 °С, Тж = 37 °С, Тг = 95 °С. Vг = 150*(37-8)/(95-8) = 50 л. Это означает, что для дома хватит бойлера на 50 л.

Формула определения дополнительной мощности такова:

где с является удельной теплоемкостью воды (всегда равняется 4,218 кДж/кг*К),

ΔT представляет собой разницу между температурами нагретой и проточной воды.

Рд = 4,218*50*(95-8) = 18 348,3 кДж. В пересчете на кВт/ч эта цифра составляет 5,1 кВт/ч.

Как видно, для отопления дома нужно приобрести электрокотел отопления с мощностью 20+5,1 = 25,1 кВт/час. Это в том случае, если вода в котле должна нагреваться за 1 час. Если ее нужно нагревать за 2, то можно установить котел, мощность которого равна 20+2,55 = 22,55 кВт/час.

Мощность и количество секций алюминиевых радиаторов Подключение электрокотла к системе отопления Изготовление электрокотла «Скорпион» Мощность радиаторов отопления

Комплектация отопительных агрегатов

Мы уже перечисляли элементы любого электрокотла в базовой, самой дешевой комплектации. Это нагревательный блок, терморегулятор, автоматика с исполнительным механизмом, органы управления и датчик температуры.

В расширенной комплектации производители снабжают электрокотлы следующим оборудованием:

• малошумный модульный контактор вместо магнитного пускателя;
• циркуляционный насос;
• мембранный расширительный бак для закрытой отопительной системы;
• датчики перегрева и давления теплоносителя;
• группа безопасности – автоматический воздухоотводчик, предохранительный клапан;
• датчик циркуляции – для индукционных теплогенераторов;
• погодная автоматика;
• ЖК-дисплей, программатор, GSM модуль дистанционного управления со смартфона.

Естественно, «жирная» комплектация электрического котла обойдется гораздо дороже «бедной». С другой стороны, расширительный бачок, насос и группу безопасности все равно придется покупать. Гораздо удобнее монтировать агрегат, когда указанные элементы спрятаны внутри корпуса.

Котлы на 50 кв. м

Чтобы протопить помещение общей площадью 50 квадратных метров, используются установки мощностью 5 кВт. На выбор предлагаются модели с расширительным баком, качественным насосом. У котла должна быть качественная панель управления, желателен дисплей.

Варианты на 60 кв. м

Если подбирается электрокотел для отопления дома 60 квадратных метров, рекомендуется присматривать модель мощностью 6-8 кВт. Установки продаются различной комплектации, есть варианты с механическим управлением. Часто встречаются устройства из нержавеющей стали

У котлов обязан быть программатор, обращается внимание на блок контроля и защиты

Важно! Устройства отличаются по типу установки, дополнительно оценивается диаметр подводящих патрубков

Электрокотлы на 120 кв. м

Чтобы протопить помещение площадью 120 квадратных метров, требуется котел, мощность которого стартует от 12 кВт. Установки данного типа продаются с автоматическими воздухоотводчиком. Применяются термометры, используются модульные контакторы. Если оценивать конструкцию, внутри корпуса расположено реле протока, есть предохранитель.

Электрокотлы на 150 кв. м

Мощность котла для дома 150 кв. м обязана составлять 15 и более кВт. Установки считаются долговечными, на рынке представлены одно- и двухконтурные варианты. На выбор есть настенные и напольные агрегаты, которые имеют свои преимущества

Помимо мощности обращается внимание на климатические особенности региона. У пользователей есть собственные предпочтения по температуре. Интересно! Электрокотлы такой мощности являются трехфазными и работают при напряжении 380 Вольт

Интересно! Электрокотлы такой мощности являются трехфазными и работают при напряжении 380 Вольт.

Комбинированные котлы

Есть еще такая модификация отопительных котлов, как комбинированные отопительные приборы. Наиболее популярен вариант твердотопливного котла с несколькими электрическими ТЭНами. Такие агрегаты пока горят дрова или уголь работают как ТТ оборудование, когда огонь погаснет, котел слегка остынет, включается электрическая часть. Полноценно обогреть дом ТЭНы в данном случае не в состоянии, но поддержать систему у них получается. То есть, утром в доме будет не холодно. Да и в случае длительного отсутствия ТЭНы не дадут заморозить систему.

Несколько комбинированных котлов

Еще популярный вариант — комбинированные котлы ТТ с жидкотопливными горелками. В таких агрегатах имеется две отдельных камеры горения. Одна под твердое топливо, вторая — под горелку с жидким топливом.

Какой запас производительности должен быть

Что касается двухконтурных котлов для отопления частного дома, то показатель лучше не уменьшать ниже 20-30%, ведь оборудование работает по принципу прироста ГВС. Как только потребителю понадобится горячая вода, то качественные манипуляции с отопительным контуром прекращаются. Чтобы обеспечить правильную работу с обеими системами, нужно выбирать котел для отопления дома с достаточно высокой производительностью.

Независимо от используемого топлива для работы оборудования с учетом погодных условий в регионах цифры зачастую варьируются от 15 до 25% от мощности

Только в редких случаях его нужно увеличивать, очень важно обращать внимание на самую низкую температуру зимой и степень утепления дома

Теплопотери в квартитре

Излишек мощности с превышением 40% будет возможен только при использовании бойлера косвенного нагрева, такая связка с котлом Viessmann Vitoplex 200 довольно практичная. Но не стоит забывать о том, что все расчеты производятся с учетом ситуации, любые показатели не должны «простаивать», их в обязательном порядке нужно направить на определенную цель, в данной ситуации это нагрев горячей воды, восполнение потерь теплообмена или заполнение буферной емкости. В противном случае увеличение не будет рациональным и принесет одну из распространенных проблем в системе.

Дополнительные параметры расчета

Для выполнения максимально точных расчетов недостаточно знать площадь помещения и удельные мощностные показатели прибора. Потребуется более сложная работа с использованием дополнительных параметров. К ним относятся, например, теплопотери дома.

Столь желанное для человека тепло уходит из помещения через строительные конструкции — стены, окна, двери, крышу и пол. Все стройматериалы, используемые при возведении частного дома, обладают разными показателями теплосбережения. Для увеличения этих показателей могут применяться дополнительные теплоизолирующие материалы, уменьшающие теплопотери. Сокращение потерь тепла, в свою очередь, позволяет сократить расходы на отопление, а также уменьшить мощность котла по сравнению со средними данными.

Для расчета теплопотерь берутся следующие параметры:

• Разница между уличными и комнатными температурами.
• Теплопроводность строительных материалов.

Сделать расчеты теплопотерь можно двумя способами — с помощью формул и специальных таблиц или, введя все необходимые параметры в специальный калькулятор. Второй способ значительно проще и не требует знания множества технических особенностей и нюансов. Рассчитать систему отопления с учетом всех важных параметров с помощью специализированного софта или онлайн-сервисов может и неспециалист.

Еще один фактор, который нельзя сбрасывать со счетов при выполнении расчетов — это потребность частного дома в горячей воде. Когда котел планируется использовать не только для отопления, но и для подогрева воды, стоит выбирать более мощное оборудование. Это касается любого вида отопительного агрегата, так как часть энергии все равно будет расходоваться на поддержание заданной температуры в водяном контуре.