Котёл какой мощности выбрать для дома: рекомендации и формулы расчёта
Вместе с экспертами интернет-магазина PACS.ru разбираемся, как рассчитать мощность отопительного котла, чтобы и дома было тепло, и за топливо не приходилось переплачивать.
Высокий интерес к собственной недвижимости, будь то частный дом в городской черте или же загородный коттедж, стал за последние пару лет мощным трендом на российском рынке недвижимости. И если после кризиса 2014-15 гг. эта ниша практически замерла, то сейчас она не просто активизировалась, а перешла к мощному росту. Мегаполисы всё плотнее обрастают коттеджными посёлками, сотки в ещё сохранившихся частных секторах продаются по баснословному ценнику. И спрос на ИЖС, полагают эксперты, ещё далеко от исчерпания. Более того, пандемия со всеми своими ограничениями только подогревает его. Свой дом в таких условиях становится реальным спасением от ограничительных мер. И, как показывает исследование «Дом.рф» и ВЦИОМ, иметь в собственности частный дом или коттедж сегодня хотели бы около 70% населения России.
Безусловно, такое жильё по многим пунктам выгоднее и привлекательнее квартиры. Однако, как и всегда, здесь не обходится без сложностей. Как минимум, домовладельцу придётся решать своими силами массу технических вопросов, которые в случае с многоквартирным комплексом на себя берут застройщик и управляющая компания. В частности, придётся продумать все нюансы инженерного обеспечения – от водоснабжения до обогрева. И практически всегда приходится устраивать соответствующие системы с нуля. То есть просто врезаться в центральную тепломагистраль вы едва ли сможете – почти наверняка таковой просто не будет в наличии. Так что в большинстве случаев единственным решением проблемы с теплом, а заодно и с горячим водоснабжением становится котёл.
И здесь придётся правильно определиться не только с подходящим типом отопителя – газовый, твердотопливный, электрический, дизельный – но и с его мощностью, нужной и достаточной для вашего жилья. И этот нюанс можно назвать даже более важным, нежели выбор топлива. Мощность частной котельной будет влиять и на то, насколько комфортно будет жить в доме, и на объём эксплуатационных затрат, и на амортизацию котла. Даже долговечность последнего в значительной степени зависит от правильности выбора мощности. Так что тыкать «пальцем в небо» здесь нельзя. Выбор той или иной модели должен подкрепляться расчётами. Последние, в свою очередь, базируются на ключевых параметрах и определённых формулах. Обо всех этих тонкостях предлагаем поговорить предметно.
Содержание
- А не проще ли купить самый мощный вариант?
- Какие параметры нужно учитывать?
- Упрощённая схема расчёта – если вы строили по общепринятым технологиям
- Проиллюстрируем принципы расчёта на жизненных примерах
- Расчёт мощности для квартирного котла
- Несколько рекомендаций для более эффективного использования котла
А не проще ли купить самый мощный вариант?
Согласны, лучше иметь избыток производительности, чем её недостаток. Как минимум такой котёл точно покроет ваши потребности в тепле и горячей воде – если, конечно, у вас не исключительно большой особняк, в который по-хорошему нужно ставить несколько отопителей. Однако едва ли выбор по принципу «чем мощнее – тем лучше» можно назвать рациональным.
Первый серьёзный минус в том, что мощность напрямую влияет на стоимость оборудования. Приобретая вариант с избыточными киловаттами, вы впустую тратите деньги. Причём разница в цене может составлять и 100, и 200 процентов. А ведь эти деньги можно потратить на более полезные функции и дополнения.
Второй негативный момент – избыток мощности в котле будет чрезмерно нагружать всю систему отопления и водоподачи. Параметры будут разбалансированы, автоматике придётся работать в критических условиях, будут страдать все прочие элементы, включая уплотнители и арматуру. Как следствие, ресурс прочности всей вашей теплосистемы исчерпается гораздо быстрее положенного срока действия.
Да, избыток производительности можно отчасти компенсировать, если в котле предусмотрена многоступенчатая система управления горелкой. В этом случае интенсивность горения и отопления в целом можно изменять под необходимую мощность. Также можно дополнить систему гидрострелкой, которая будет разделять поток теплоносителя на контуры. Однако полностью проблему излишней нагрузки не решает ни «умная» горелка, ни гидрострелка. В особенности если мощность в действительно серьезном избытке.
Третья неприятность здесь в том, что при слишком производительном котле будет активнее засоряться система дымохода:
- горелка будет отключаться быстрее;
- дымоходу не будет хватать времени прогреться;
- на его стенках будет активнее задерживаться сажа и водяной конденсат.
В результате будет падать производительность системы, а вам придётся чаще чистить дымоход. Кроме того, сажа, накапливаясь в системе, может нарушать работу и других элементов теплосистемы.
Поэтому просто брать самый мощный отопитель не только невыгодно, но и малоэффективно. Безусловно, запас производительности нужен, чтобы оборудование не работало на пиковых нагрузках – но он должен быть разумным. Так что без вычислений всё же не обойтись.
Какие параметры нужно учитывать?
Итак, давайте разбираться, как всё же рассчитать, какой мощности нужен котел. Это по сути отражение продуктивности, того объёма тепловой энергии, которую котёл сможет дать вашему дому. Ключевым ориентиром здесь должны быть ваши индивидуальные потребности и задачи, которые вы возлагаете на котёл. Если это только обогрев, то оптимальной будет одна мощность. Если ещё и горячее водоснабжение, то другая. Задачи – это базовые параметры расчёта, но далеко не единственные.
Площадь и высота комнат
Здесь опять же прямая зависимость: чем больше ваш дом, тем больше теплоэнергии потребуется, чтобы отапливать его. Однако важна не только площадь помещений, но и высота потолков в них. За своеобразный норматив принята высота в 270 см. При отклонениях как в меньшую, так и в большую сторону нужно применять поправочные коэффициенты. То есть расчёт следует выполнять по объёму. Как это работает, мы покажем дальше на практических примерах. Общий смысл здесь следующий: чем больше обогреваемое 3-мерное пространство, тем больше тепла должен производить котёл.
Ещё один важный момент, который стоит затронуть в этом пункте, – площадь остекления. Чем больше окна в вашем доме, тем мощнее должно быть отопление. Впрочем, здесь следует принимать во внимание и конструкцию окон – многокамерные стеклопакеты практически не проводят тепло.
Теплопотери
Это царь-параметр, определяющий, насколько тепло и комфортно будет в вашем доме. В основе большинства методик расчёта мощности весь алгоритм основан как на теплопотерях. Другими словами, нужно найти такое значение, которое перекроет объём теряемого тепла. И, разумеется, плюс киловатты в запас прочности.
А улетучивается тепло практически через все элементы дома. Вот лишь наиболее значимые точки:
- крыша (актуально для мансардных этажей) – до 30% от общего объёма потерь;
- система вентиляции, дымоход – до 25%;
- стены, окна, пол нижнего этажа, подвальное помещение, примыкания фундамента – ещё по 10-15% на каждый.
Реальный уровень теплопотерь напрямую зависит от эффективности утепления дома. Чем надёжнее термоизоляция, тем меньше мощност для обогрева комнаты. Учитывать это надо ещё на этапе проектирования и строительства. В идеале стоит провести тепловизионное обследование дома – и понять реальные объёмы потерь тепла.
При расчёте теплопотерь надо учитывать массу факторов. Это и технические (толщина стен и перекрытий, теплопроводность материалов), и планировочные (направление окон и стен, этажность), и климатические (температурный режим региона, направление ветров, режим инсоляции) факторы. Учтя все такие условия, вы получите количество тепловой энергии, которое должен генерировать ваш котёл. То есть продуктивность должна быть такой, чтобы полностью перекрывать теплопотери.
На практике выполнить такие расчёты с максимальной точностью очень сложно. В СНиП II-3-79 приводится актуальная по сей день методика определения требуемой мощности системы отопления – она требует учитывать такие сведения, как:
- минимальные среднестатистические температуры в регионе строительства;
- коэффициенты теплопроводности использованных при строительстве материалов, включая эффективность изоляции;
- выбранный способ разводки контура отопления;
- пропорция площади остекления и полов в процентном выражении;
- индивидуальные параметры каждого помещения в доме.
Хорошая новость в том, что далеко не всегда имеет смысл в столь сложных и кропотливых расчётах. В большинстве случаев можно воспользоваться общепринятыми нормативами и константами, добавить к ним те или иные поправочные коэффициенты – и получить достаточно точный, подходящий для практического использования результат.
Упрощённая схема расчёта – если вы строили по общепринятым технологиям
Давайте разберёмся, как рассчитать мощность котла для отопления частного дома по распространённой схеме «10 к 1». Согласно ей, на каждые 10 кв.м обогреваемой площади должен вырабатываться 1 кВт тепловой энергии. А почему, собственно, такое соотношение?
Взято оно не рандомно, а с опорой на строительные нормативы. В соответствии с последними для стандартного дома, при строительстве которого учитывались требования безопасности и критерии энергоэффективности, требуется примерно 600 Вт теплоты на каждые 10 кв.м. Плюсуем сюда потенциальные теплопотери через вентиляционную систему (около 30% или 200 Вт), также закладываем 30-процентный запас прочности, т.е. ещё 200 Вт. На выходе получаем тот самый эталонный 1 киловатт на каждые 10 квадратов.
Понятное дело, что такой расчёт по одной только площади будет весьма приблизительным. Например, у стены в 2 и 3 кирпича теплопроводность будет различаться в разы – значит, и тепло она будет выпускать меньше. Добавляем на стены, пол, потолок ещё по слою изоляции – и комната становится более защищённой от холода. Тип используемых материалов тоже имеет большое значение. Например, если выбрали для обогрева водяной тёплый пол и укладываете его под деревянный настил, то здесь будет достаточно 700 Вт на 10 кв.м. Если же сверху заливается бетонная стяжка, то на ту же площадь потребуется уже полноценный 1кВт.
Впрочем, в большинстве случаев действительно можно использовать в расчёте принцип «10 к 1». Подчеркнём ещё раз: он справедлив для домов со стандартными конструктивными и техническими решениями. То есть если вы утеплили своё жилище, оснастили нормальными окнами, не оставили открытых дыр в стенах и полах, то 1 кВт на 10 квадратов площади – ваш вариант.
Но недаром мы выше говорили про поправочные коэффициенты. Их следует применять как раз к этому базовому киловатту. Прежде всего, должны учитываться особенности климата в регионе, где ведётся строительство. Умножьте полученную ранее мощность на подходящее вам значение из следующего перечня:
- 1.5-2 – если дом расположен в северных широтах;
- 1.2.-1.6 – коэффициенты для Подмосковья;
- 1-1.2 – актуально для средней полосы;
- 0.7-0.9 – поправки для тёплых южных земель.
Следующий важный нюанс – высота потолков, о чём мы тоже упоминали выше. Работает это следующим образом:
- стандартная формула «10 к 1» применима для помещений высотой в 2.7 м;
- если высота потолков в доме иная, то нужно разделить её на эталонные 2.7 м;
- на полученное число умножаем базовую мощность.
Допустим, у вас коттедж площадью 150 кв.м с 3-метровыми потолками. Определяем поправку на высоту: 3 / 2.7 = 1,11. Исходная мощность по формуле «10 к 1» составляет 150 / 10 = 15 кВт. Умножаем на высотный коэффициент 15 * 1.11 = 16.5. Округляем в сторону увеличения – и получаем оптимальную мощность в 17 кВт.
Не лишним будет предусмотреть и резерв мощности на случай особо сильных холодов – добавляем на это ещё 10-15%. Если вы планируете ставить двухконтурный котёл, от которого будет питаться не только отопление, но и система ГВС, то его расчётную мощность увеличивайте ещё на 25%.
Проиллюстрируем принципы расчёта на жизненных примерах
Чтобы все приведённые рекомендации вам было проще применять на практике, давайте рассмотрим их на близких к реальной жизни ситуациях.
ПЕРВЫЙ ПРИМЕР: загородный кирпичный дом Ростовской области. Стены толщиной в 50 см сложены в 2 кирпича. В остальных конструктивных элементах использованы стандартные решения. Совокупная площадь дома 160 кв.м, высота потолков 3.2 м. Котёл предполагается использовать и для отопления, и для снабжения горячей водой.
Начинаем считать. Кладка стен в 2 кирпича обеспечивает нормальную теплоизоляцию, поэтому потери тепла у дома стандартные. Следовательно, при прочих выполненных по стандартным нормативам решениях для этого дома можно использовать общий принцип расчёта «10 к 1». Делим площадь на 10 – и получаем стартовую мощность в 16 кВт. Далее нужно разобраться с поправочными коэффициентами.
Ростовская область расположена в южных широтах – поэтому используем поправку в 0.7. Потолочный коэффициент составит: 3.2/2.7 = 1,185, округляем в бОльшую сторону до 1.2. Считаем итоговую мощность: 16 кВт * 0.7 * 1.2 = 13,44. Округляем до большего значения – и получаем 14 кВт.
Поскольку котёл будет ещё и отвечать за нагрев воды для системы ГВС, приплюсуем 25%: 14 + 3.5 = 17.5 кВт. Делаем 10-процентную поправку и на возможные холода: 17.5 + 1.4 = 18.9 кВт. После округления получаем 19 кВт – именно на такую мощность ориентируемся при выборе.
ВТОРОЙ ПРИМЕР: дом в Новгородской области, сложенный из 22-сантиметрового бревна. Площадь – 80 кв.м, потолки высотой 2.5 м. Котлом предполагается только отапливать дом, контур ГВС обустраиваться не будет.
Сначала посмотрим, можно ли использовать здесь общий принцип расчёта, ведь у дерева и кирпича теплопроводность разная. Для этого нужно соотнести показатели нашей бревенчатой кладки с характеристиками 50-сантиметровой кирпичной кладки. Если брать в расчёт диаметр брёвен в 22 см, то они будут держать тепло даже эффективнее кирпича. Но делаем поправку на то, что дом у нас довольно старый, и потому стандартная формула нам вполне подходит. Следовательно, стартовая мощность в нашем случае составляет 80 : 10 = 8 кВт. Теперь разберёмся с коэффициентами.
Новгородская область – это север средней полосы, потому берём региональную поправку в 1.5 и получаем 8 * 1.5 = 12 кВт. Что касается потолочного коэффициента, то в этом примере его можно не учитывать. Потолки в нашем гипотетическом доме ниже номинальных, поэтому мощность стоило бы уменьшить. Однако 20-сантиметровая разница в высоте на практике означает 10-процентную корректировку, которой можно пренебречь. Во всяком случае можно оставить её на запас прочности. А вот прибавить 10% на случай холодной зимы точно не помешает. Получаем 12 + 1.2 = 13.2 кВт. С учётом того, что мы не стали уменьшать мощность на потолочный коэффициент, можно округлить полученное значение в меньшую сторону. Итого, котёл для нашего бревенчатого дома должен иметь мощность не менее 13 кВт.
Подчеркнём ещё один важный момент: по рассмотренным формулам рассчитать мощность котла по площади можно для ЧАСТНЫХ домов. Для блокированной застройки, квартир в таунхаусах и тем более в высотных многоквартирных домах расчёты должны выполняться по другим формулам. Как минимум, потому, что сбоку, а иногда и выше/ниже вас располагаются другие помещения. Значит, ваши теплопотери будут меньше.
Также учитывайте, что действуют приведённые рекомендации для ТИПОВЫХ проектов домов. Если вы построили коттедж по эксклюзивному проекту с массой особенных решений, то и считать теплопотребность нужно в индивидуальном порядке.
Расчёт мощности для квартирного котла
Раз уж мы затронули эту тему, то ответим на главный вопрос: да, в квартиру при определённых ситуациях тоже можно поставить отдельный котёл. Более того, популярность таких решений из года в год только растёт. Это как минимум удобно: можно не зависеть от коммунальных служб с их собственным графиком пуска/завершения отопительного сезона. Кроме того, собственный отопитель проще регулировать. Да и горячей водой вы будете обеспечены круглый год. Тем более действующими СНиПами и другими стандартами такая возможность для газифицированных домов предусмотрена.
Чтобы понять, котёл какой мощности вам подойдёт, следует обратиться как раз к положениям СНиП. Здесь прописываются правила расчёта требуемой мощности по объёму. Обратите внимание – не по площади, а именно по объёму. Для типовых сооружений установлены следующие нормативы:
- 41 Вт на 1 кубометр пространства в панельном доме;
- 34 Вт на 1 куб в кирпичном строении.
Берём площадь квартиры, умножаем на высоту потолков – и получаем пространство, которое нам нужно обогреть. Покажем, как это работает, на примере.
Возьмём квартиру площадью 70 кв.м с потолками в 2.8 м, расположенную в кирпичном доме. Рассчитаем объём: 70 * 2.8 = 196 кубометров. Поскольку дом кирпичный, то берём норму в 34 ватта на 1 куб. 196 * 34 = 6664 Вт. Округлим до большего значения и получим мощность в 7 кВт. Такого количества теплоэнергии нам хватит для обогрева и обеспечения горячей водой указанной квартиры. Если бы она располагалась в панельном доме, то котёл должен был бы выдавать минимум 8 кВт – данное значение является базовым.
Нужно сделать ремарку: здесь не работает коэффициент на ГВС, поскольку он применяется по умолчанию. При установке собственного котла в квартиру вы должны подать заявление на отключение её от систем централизованного отопления и горячего водоснабжения.
Дальше применяем к полученной величине необходимые корректировки:
- 0.7 – если над/под вами есть другая квартира;
- 0.9 – если сверху/снизу располагается отапливаемое техническое помещение;
- 1 – если чердак/подвал в здании не обогревается.
Следующая поправка рассчитывается для каждого помещения с учётом количества стен, выходящих на улицу:
- 1 стена – 1.1;
- 1 стена – 1.1;
- 3 внешних стены – 1.3.
Не лишним будет сделать поправку и на состояние окон. Для качественных стеклопакетов можно взять единичный коэффициент, а при старых деревянных рамах стоит увеличить расчётную мощность на 1.2.
Учёт всех таких деталей поможет вам определить потребность вашей квартиры в тепловой мощности с предельной точностью. Можно заказать расчёт и в специализированной компании – это удобно, точно и быстро, но стоит денег. Выбор за вами.
Несколько рекомендаций для более эффективного использования котла
Чтобы ваш отопитель работал и продуктивно, и экономично, и долговечно, следует придерживаться ряда практических советов.
Первое – всегда имейте запас мощности. Даже в самые сильные морозы котёл не должен функционировать на пике своих возможностей. Поэтому при расчёте не забывайте добавлять киловатты в резерв. Заплатив за запас мощности, вы вкладываетесь в продолжительность и стабильность работы агрегата.
Следующий совет актуален для регионов с частой сменой климата зимой. Если за окном потеплело и потребность в интенсивном обогреве отпала, установите в систему смесительный модуль.
С его помощью вы сможете легко и гибко регулировать температуру воды в контуре. В таких модулях используются 4-ходовые клапаны или гидрораспределители, реагирующие на температуру. Они дадут вам возможность убавлять и увеличивать интенсивность обогрева, не трогая мощность котла. Да, изначально придётся потратить деньги на усовершенствование отопительной системы, но затраты компенсируются экономией на топливе и повышенной стабильностью работы отопителя.
Если же у вас в доме установлен котёл с избытком мощности, то её можно преобразовать в полезное действие. Помочь в этом поможет монтаж ёмкости-аккумулятора, заправляемой водой. Особенно полезной она будет в том случае, если вы отапливаете дом твердотопливным котлом, где нельзя просто поворотом вентиля уменьшить интенсивность подачи горючего. А подкладывать уголь меньшими партиями тоже неудобно – придётся постоянно торчать у котла.
Водяной аккумулятор же хорошо решает эту проблему. Если морозы ослабели, но полностью отключать отопление ещё не время, автоматический клапан перераспределяет подачу воды в греющий контур. Часть будет подаваться в теплообменник аккумулятора, за счёт чего будет греться вода, заполняющая последний. Затем процесс меняется на обратный: горячая вода из резерва подаётся в систему вместо остывшего теплоносителя и поддерживает в доме должную температуру. Котёл же в это время уже можно отключить.
Объём такой ёмкости-накопителя следует выбирать из расчёта 10 л на 1 кв.м площади. То есть для дома на 70 квадратов нужен как минимум 700-литровый аккумулятор.
Товары
- Комментарии