Розрахунок потужності газового котла
Типи розрахунку споживаної потужності
При виборі котла опалення перше, з чим потрібно визначитися, це потужність опалювального котла. Існує три типи розрахунку споживаної потужності. Необхідно розуміти, що нас цікавить не потужність пальника, а корисна теплова потужність, яку котел здатний віддати в систему. Зазвичай обидві потужності вказуються в документації, але і знайти реальну теплову потужність котла легко: потужність пальника множимо на ККД котла. Забігаючи вперед, відзначимо, що тут є один нюанс: ККД вказується в залежності від температури рідини в прямому та зворотному лініях, це теж варто враховувати.
Розрахунок потужності, в загальному, мало виходить за межі звичайного шкільного курсу фізики. Проблема в тому, що в школі при вирішенні задач всі параметри задані, а в реальних умовах їх доведеться визначати самому. Для простих випадків годиться перший або другий варіант підрахунку, а якщо мова йде про будинок великої площі, є сенс звернутися до фахівців і розрахувати за третім варіантом. Ну або спробувати провести розрахунок самостійно, однак в цьому випадку є ризик щось недоучесть.
Приблизний розрахунок потужності
Перший варіант. Приблизні можна вважати, що на 10 м2 опалювальної площі має припадати 1 кВт теплової потужності, при висоті стель не більше трьох метрів і хорошому утепленні приміщення. Потужність котла компанія-виробник вказує завжди (нагадуємо, нам потрібна корисна потужність нагріву, а не потужність пальника), площа знає користувач - словом, тут проблем немає. Але, зрозуміло, в такому розрахунку не враховуються ніякі додаткові чинники, а їх досить багато. Тому в будь-якому випадку правильніше користуватися більш поглибленими методиками розрахунку.
Для чого нам потрібна саме максимальна потужність котла? Очевидно, щоб при роботі на ній котел забезпечував заданий рівень обігріву. Отже, варто врахувати середню температуру найхолоднішою тижні в році для даної місцевості і теплові втрати приміщень в цей час.
Розрахунок з використанням поправочних коефіцієнтів
Другий варіант розрахунку дозволяє також обійтися без особливих обчислень. Отримане за першим варіантом значення потужності (1 кВт на 10 м2) треба помножити на кілька поправочних коефіцієнтів. До речі, дивлячись на них, ми відразу можемо побачити, що не так важливо, де територіально знаходиться будова, куди важливіше грамотно утеплити приміщення. Перший коефіцієнт враховує географічне становище - не широту, а саме "місце на карті". Для південних районів країни він дорівнює 0,6-0,9; в районі Москви - 1,1-1,5. У Сибіру і на Уралі він становить 1,2-1,8 і 1,3 1,7 відповідно, для північних районів - 1,5-2,0. Другий коефіцієнт залежить від особливостей конструкції і ступеня теплоізоляції будівлі. Якщо теплоізоляція дуже гарна, його приймають рівним 0,6-0,9, для будинку з середньою теплоізоляцією (до них відноситься більшість будівель) - 1,0-1,9. У "літніх будиночків" з мінімальною теплоізоляцією поправочний коефіцієнт зростає до 3,0-4,0.
Як видно, при такому приблизному підрахунку багато вже залежить від правильного вибору коефіцієнта з наявного діапазону. При наявності деякого досвіду можна "вгадати" досить точно, але тут треба вже враховувати різні особливості будівлі.
Розрахунок всіх теплових втрат опалюваних приміщень
Третій варіант - розрахунок всіх теплових втрат опалювальних приміщень. Взагалі кажучи, для підрахунку втрат і потужності котла можна скористатися або "калькуляторами" з Інтернету, або спеціальними програмами, але всі вони засновані на відповідних довідниках.
Для розрахунку за цією методикою нам знову потрібна температура самої холодної тижні і температура, яка буде визнана комфортної всередині приміщення. Далі проводять підрахунок теплових втрат окремо по всіх елементах опалювальних приміщень: вікон, дверей, стін, підлоги і стелі. Для цього треба знати їх геометричні розміри (вірніше, сумарну площу), матеріал, тип теплоізоляції і кількість її шарів. Стіни і перекриття, які межують з сусідами, якщо такі є і вони самі опалюють житло, не вважають. Також необхідно врахувати втрати тепла за рахунок вентиляції, але тут результат теж може залежати від обраного типу котла. Про це буде сказано нижче.
При будь-якій методиці підрахунку, можливо, буде потрібно ввести ще один поправочний коефіцієнт. Справа в тому, що тиск газу в мережах нерівномірно, і зменшується якраз в період його високого споживання, тобто в найхолодніші зимові дні. При сильному падінні тиску котел взагалі відключиться. Тому нам треба буде знати ще три цифри: перша з них (мінімальний тиск подачі газу) з'ясовується в енергопостачальній організації. А на стадії підбору конкретного котла треба буде знайти в технічних параметрах номінальний тиск газу, на яке він розрахований, і мінімальний тиск, при якому буде працювати. Першу і третю цифри, звичайно, потрібно порівняти, а поправочний коефіцієнт - квадратний корінь з відношення мінімального тиску подачі до номінального тиску.
Опалення і приготування гарячої води
Щоб закінчити розрахунок потужності, потрібно уточнити, чи буде використовуватися котел тільки для опалення або для опалення та приготування гарячої води. Для першого випадку годиться одноконтурний котел, для другого - двоконтурний. Одноконтурний котел теж можна використовувати для приготування гарячої води, додавши в систему водонагрівач непрямого нагріву (бойлер), для двоконтурних бойлер в принципі не обов'язковий. Якщо температура води в бойлері впаде нижче допустимої, котел переключиться на нагрів води в бойлері. До речі, варто пам'ятати, що все котли налаштовані на пріоритет по гарячій воді: в першу чергу гріється вона, тільки потім настає черга опалення. У настінних котлів зазвичай в рамках однієї серії виробники пропонують вибір між одно- і двоконтурними.
Необхідна кількість гарячої води в добу приймають рівним в межах від 50 до 200 літрів на людину, в залежності від потреби мешканців. Треба сказати, що в багатьох випадках цим розрахунком нехтують: на підігрів води потрібно набагато менше енергії, ніж на опалення, і час, що витрачається на нього, трохи. Іноді роблять ще простіше: ставлять одноконтурний котел, від якого живиться тільки опалення, а санітарну гарячу воду отримують за допомогою окремо встановлених водонагрівачів, електричних або газових, проточних або накопичувальних, з бойлером.
Бойлер буває необхідний у кількох випадках. Часто бойлер застосовують спільно з потужними, складними і дорогими підлоговими котлами - більшість з них одноконтурні. Є і зворотний варіант. Якщо опалювальна площа невелика, то невеликий котел не зможе ударно нагріти скільки-небудь прийнятне кількість гарячої води. Вважається, що теплова потужність двоконтурного котла, здатного гріти воду в проточному режимі, повинна становити не менше 20, а краще 24 кВт, що відповідає приблизно 200 м2 площі приміщень. Дуже часто виникає ситуація, коли площа приміщення набагато менше (не більше 100-150 м2, а потрібно і опалення, і ГВП. Виходить, що для опалення придався б і невеликий казан, але купують щось модель могутніше, тим більше, що в цьому діапазоні потужностей різниця між габаритами і ціною котлів зовсім незначна. Саме в цьому випадку логічніше взяти невеликий казан і ввести в систему додатковий бойлер. Втрати тепла в бойлері в принципі невеликі, а в опалювальний сезон вони все одно підуть на обігрів приміщення, в якому він стоїть . Багато до пании для економії місця пропонують моделі котлів, суміщених з бойлерами. Причому при обсязі бойлера в 50-100 літрів котел може мати настінне виконання, більше - вже підлогове.
Варто також зауважити, що двоконтурні котли мають два різновиди виконання за типом теплообмінника для приготування гарячої води. Теплообмінник може бути роздільними або роздільним В роздільними теплообмінниками обох контурів виготовлені у вигляді єдиного вузла, трубки системи опалення та ГВП розташовані коаксіально, одна всередині іншої (внутрішня трубка відноситься до контуру ГВП). В окремому вторинний теплообмінник для приготування гарячої води виконаний окремо, і його нагрівання виробляється від первинного. У роздільними теплообмінниками менше деталей, але вони пред'являють підвищені вимоги до якості води, інакше перетин трубок швидко заросте накипом і ефективність знизиться. Роздільні теплообмінники менш чутливі до розчиненим у воді солей, але вимагають введення в систему додаткових елементів (триходового крана і пристроїв управління ім). Зрозуміло, моделі з роздільним теплообмінником обійдуться дорожче. Однак вони дозволяють отримати кілька більшу кількість гарячої води в одиницю часу. Іноді за рахунок цього можна заощадити на установці бойлера.
Отримане значення потужності можна ще трохи збільшити - на 10-20%, "про запас". Більший запас потужності для котла не потрібен з кількох причин. По-перше, чим більше потужність, тим дорожче обійдеться котел. У порівнянні із загальною вартістю системи подорожчання невелика, проте воно є. Габарити котла теж збільшуються з ростом потужності, хоча і не завжди. "Сусіди" в лінійці можуть мати однакові розміри або відрізнятися зовсім небагато.
Далі, багато газові котли, особливо настінні, мають можливість модулювання потужності - автоматичного її зміни від якогось мінімального значення до максимуму. Цей мінімум знаходиться в середньому в межах 25-35% від максимального значення (у різних моделей по-різному). Інші, в основному на підлогу, котли оснащують одно- або двоступеневої пальником, яка видає при роботі одне або два фіксованих значення потужності нагріву. У будь-якому випадку, яка б пальник не була, ми неминуче зіткнемося з процесом т. Н. тактованія: котел час від часу буде включатися і вимикатися. Для моделей з модулюванням потужності нагріву таке теж неминуче (в ті часи, коли тепловтрати приміщення будуть нижче мінімуму видається котлом потужності). Нічого страшного в тактованія немає, хіба що невеликий періодично з'являється шум, але в ідеалі треба намагатися його зменшувати. Особливо це стосується якраз невеликих настінних котлів, які ставляться прямо в житловій зоні (наприклад, на кухні). Зменшити тактованія можна і при правильному налаштуванні котла.