Как рассчитать мощность котла: два метода

Расчет мощности котла отопления по имеющимся параметрам на основе вычисления теплопотерь здания, помещения

Электрическое отопление дома — основной принцип работы

Производители предлагают широкий ассортимент отопительный систем, которые работают от электричества. В основе их работы лежит принцип Джоуля. При подключении тока он поступает на нагревательный элемент. Дополнительно в системе возникает сопротивление. Однако часть энергии успевает создать тепло. При этом удается также добиться частичного уменьшения напряжения тока. Посредством внесения изменений в схему подключения удается взять под контроль уровень теплоотдачи. Проводник – спираль или нить, которая состоит из тугоплавкого металла.

Уровень нагрева напрямую зависит от силы тока в сети. Однако дополнительно потребуется учесть величину сопротивления и время работы устройства.

Что такое мощность электрокотла

Электрический котел представляет собой резервуар с теплообменником, через который прокачивается водопроводная вода или специальный теплоноситель, обладающий повышенными тепловыми характеристиками.

Котел подключается к бытовой сети переменного тока, нагревает он воду ТЭНами или электродами, изолированными от воды. В конструкции оборудования предусмотрен регулятор температуры.

Что такое мощность электрокотла

Потребляемая мощность зависит от степени охлаждения теплоносителя при циркуляции по радиаторам отопления в здании. Часть энергии расходуется на тепловые потери в конструкции котла (нагрев стенок или защитных кожухов нагревательных элементов). На внешней части оборудования устанавливается информационная табличка, на которой указаны рабочие параметры изделия и потребляемая мощность.

Популярные модели

Далее мы рассмотрим самые популярные электрокотлы для частного дома, востребованные среди покупателей. Это модели от зарубежных и отечественных производителей, обладающие неплохими техническими характеристиками.

Protherm Скат 9 KR 13

Перед нами довольно мощный электрический котел, на основе которого можно построить систему отопления в частном доме. Он работает от двух типов сетей – однофазных и трехфазных. Мощность агрегата составляет 9 кВт, КПД составляет 99,5%. Котел выполнен в настенном форм-факторе и поставляется с уже встроенной обвязкой – на борту присутствуют циркуляционный насос и расширительный бак объемом 7 л. Максимальное давление в контуре – до 3 бар, температура теплоносителя составляет от +30 до +85 градусов. Дополнительные возможности и функции:

  • Подключение теплых полов – вдобавок к основному отоплению;
  • Встроенные системы защиты;
  • Самодиагностика.

Если вы решили использовать в системе отопления электрический котел, смело приобретайте представленную модель.

ЭВАН ЭПО 2,5

Если вам нужен самый простой электрический котел без дополнительных функций и всяких излишеств, обратите свое внимание на данную модель. Прибор представляет собой самый простой электрокотел, выполненный в колбообразном корпусе и оснащенный простым ТЭНом. Его мощность составляет 2,62 кВт, максимальная отапливаемая площадь – до 25 кв. м. Для управления температурой в нем предусмотрен простейший терморегулятор. Способ установки – напольный. Никаких дополнительных функций на борту нет.

Главным достоинством модели является ее доступная цена, составляющая около 5 тыс. рублей (может варьироваться в небольших пределах).ЭВАН WARMOS-RX 9,45 220

Перед нами самый лучший электрокотел по версии пользователей. Отопление частного дома электрическим котлом ЭВАН WARMOS-RX 9,45 220 будет очень простым – прибор оснащен продвинутой электронной системой управления. Его мощность составляет 9,45 киловатт, отапливаемая площадь – до 95 кв. м. Для обеспечения экономичности, повышенного срока службы и уменьшения нагрузки на электросеть, агрегат оснащается многоступенчатой регулировкой мощности (5 ступеней). Внутри предусмотрен циркуляционный насос. При необходимости, к данному электрическому котлу подключаются внешние системы управления отоплением.

Расчет мощности котла отопления по площади

Для приблизительной оценки требуемой производительности теплового агрегата достаточно площади помещений. В самом простом варианте для средней полосы России считают, что 1кВт мощности может обогреть 10м2 площади. Если у вас дом площадью 160м2, мощность котла для его обогрева — 16кВт.

Эти расчеты приблизительны, ведь не учитывается ни высота потолков, ни климат. Для этого существуют выведенные опытным путем коэффициенты, при помощи которых вносятся соответствующие корректировки.

Расчет мощности котла отопления по площади

Указанная норма — 1кВт на 10м2 подходит для потолков 2,5-2,7м. Если у вас потолки в помещении выше, нужно вычислять коэффициенты и пересчитывать. Для этого высоту ваших помещений делим на стандартную 2,7м и получаем поправочный коэффициент.

Читайте также:  Видео как установить батареи отопления биметаллические своими руками

Расчет мощности котла отопления по площади — самый простой способ

Например, высота потолков 3,2м. Считаем коэффициент: 3,2м/2,7м=1,18 округляем, получаем 1,2. Выходит, что для обогрева помещения 160м2 с высотой потолков 3,2м требуется отопительный котел мощностью 16кВт*1,2=19,2кВт. Округляют обычно в большую сторону, так что 20кВт.

Чтобы учесть климатические особенности есть уже готовые коэффициенты. Для России они такие:

Расчет мощности котла отопления по площади
  • 1,5-2,0 для северных регионов;
  • 1,2-1,5 для подмосковных регионов;
  • 1,0-1,2 для средней полосы;
  • 0,7-0,9 для южных регионов.

Если дом находится в средней полосе, чуть южнее Москвы, применяют коэффициент 1,2 (20кВт*1,2=24кВт), если на юге России в Краснодарском крае, например, коэффициент 0,8, то есть мощность требуется меньше (20кВт*0,8=16кВт).

Расчет отопления и подбор котла — важный этап. Неправильно найдете мощность и можете получить такой результат…

Это основные факторы, которые учитывать необходимо. Но найденные значения справедливы, если котел будет работать только на отопление. Если требуется еще и греть воду, нужно добавить 20-25% от рассчитанной цифры. Потом требуется добавить «запас» на пиковые зимние температуры. Это еще 10%. Итого получаем:

Расчет мощности котла отопления по площади
  • Для отопления дома и ГВС в средней полосе 24кВт+20%=28,8кВт. Потом запас на холода — 28,8кВт+10%=31,68кВт. Округляем и получаем 32кВт. Если сравнивать с первоначальной цифрой в 16кВт, разница получается в два раза.
  • Дом в Краснодарском крае. Добавляем мощность для нагрева горячей воды: 16кВт+20%=19,2кВт. Теперь «запас» на холода 19,2+10%=21,12кВт. Округляем: 22кВт. Разница не столь разительная, но тоже достаточно приличная.

Из примеров видно, что учитывать хотя-бы эти значения нужно обязательно. Но очевидно, что в расчете мощности котла для дома и квартиры, разница быть должна. Можно пойти тем же путем и использовать коэффициенты для каждого фактора. Но есть более простой способ, который позволяет внести коррекции за один раз.

При расчете котла отопления для дома применяется коэффициент 1,5. Он учитывает наличие теплопотерь через кровлю, пол, фундамент. Справедлив при средней (нормальной) степени утепления стен — кладка в два кирпича или аналогичные по характеристикам стройматериалы.

Для квартир применяются другие коэффициенты. Если сверху находится отапливаемое помещение (другая квартира) коэффициент 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9, если неотапливаемый чердак — 1,0. Нужно найденную по описанной выше методике мощность котла умножить на один из этих коэффициентов и получите достаточно достоверное значение.

Расчет мощности котла отопления по площади

Чтобы продемонстрировать ход вычислений, произведем расчет мощности газового котла отопления для квартиры 65м2 с потолками 3м, которая расположена в средней полосе России.

  1. Определяем требуемую мощность по площади: 65м2/10м2=6,5кВт.
  2. Вносим поправку на регион: 6,5кВт*1,2=7,8кВт.
  3. Котел будет греть воду, потому добавляем 25% (любим погорячее) 7,8кВт*1,25=9,75кВт.
  4. Добавляем 10% на холода: 7,95кВт*1,1=10,725кВт.

Теперь результат округляем и получаем: 11Квт.

Расчет мощности котла отопления по площади

Указанный алгоритм справедлив для подбора отопительных котлов на любом виде топлива. Расчет мощности электрического котла отопления  ничем не будет отличаться от расчета котла твердотопливного, газового или на жидком топливе.  Основное — производительность и эффективность котла, а теплопотери от типа котла не изменяются. Весь вопрос в том, как потратить меньше энергоносителей. А это уже область утепления.

Правильный расчет мощности электрического котла

Прежде чем приобретать любое оборудование, необходимо уточнить его основные характеристики и то насколько они соответствую требованиям.

Это в первую очередь касается отопительных аппаратов. И главным показателем для них является мощность. Зная ее значение, можно определить, подойдет ли данная модель для вашего помещения или нет.

Чтобы найти правильный ответ на данный вопрос необходимо предварительно выполнить расчет мощности отопления электрического котла и только потом отправляться за покупкой.

Необходимость подбора оборудования

При приобретении электрического котла, в первую очередь, обращают внимание на мощность. Для них это связано с допустимым суммарным количеством, которое лимитируется районными электростанциями.

При превышении этого значения может сработать ограничительный автомат и отключить ваш дом от подачи электроэнергии.

Поэтому, выбирая оборудование данного вида, следует выбирать допустимую мощность, не стараясь ее превысить, а также правильно произвести расчет нужных показателей котла.

Сегодня выпускаются аппараты, как с фиксированной, так и модулируемой мощностью. Предпочтение стоит отдавать образцам, имеющим постоянное значение, это поможет избежать отключения электричества в случае превышения лимита, который может произойти при применении аппарата с модулируемым показателем.

Причем от выбора данного вида ни в коей мере не зависит экономический показатель потребления энергии. На данную характеристику оказывает влияние только количество энергии, полученной отопительной системой от котла.

Читайте также:  Выбор солнечных батарей для частных домов

Что скрывается за этим значением?

Внутри теплообменника электрического отопительного аппарата располагаются ТЭНы. Именно они и обеспечивают мощность аппарата.

При этом нагрев теплоносителя происходит во время работы ТЭНов и далее, при помощи циркуляционного насоса, поставляется в систему.

Мощность таких котлов рассчитывается в кВт, как и у других аналогичных агрегатов, при этом для них речь идет именно об параметре ТЭНов. Она может быть представлена в диапазоне от 2 до 60 кВт и зависит от количества нагревательных элементов.

Что влияет на мощность аппарата?

Электрические устройства имеют различные рабочие параметры, одним из важных среди них является тепловая характеристика, которая необходима для восполнения потерь тепла здания и обеспечения горячего водоснабжения. Вопрос как рассчитать мощность у электро котла интересует многих.

Она определяется индивидуально и зависит от:

  • Отапливаемой площади
  • Качества теплоизоляции здания
  • Материалов стен и перекрытий
  • Площади остекленных поверхностей

Все эти параметры должны учитываться в теплотехническом расчете выполняемом для каждого дома, а также при уточнении энергии, затрачиваемой на приготовление горячей воды.

Выполняя данные вычисления, учитывают общую площадь отапливаемых объектов, а также качество их теплоизоляции. Для того чтобы правильно рассчитать мощность электрического котла чаще всего пользуются формулой:

W=S x Wуд/10 м², где

W – мощность аппарата (кВт)

S – площадь помещений (м²)

Wуд – удельная мощность устройства, она устанавливается для региона

Например, для средней полосы это значение может приниматься равным 1 или 1,2. В данном случае расчет W электрического котла для конкретной климатической зоны по приведенной формуле получается значение равное 16 кВт.

Эти вычисления подходят для одноконтурных моделей. Для двухконтурных необходимо еще найти значение для контура ГВС. Затем, зная эти показатели, можно легко подобрать образец отопительного аппарата, который будет полностью соответствовать необходимым критериям.

Электрокотел только для маленьких помещений?

Многие считают, что аппараты данного типа способны обеспечить нормальную температуру для небольших домов и имеют только ограниченную мощность.

Однако данное утверждение ошибочно. Сегодня выпускаются котлы, способные отапливать дома с площадью до 1000 м², но вот резонно ли их использовать?

Чаще всего в таких коттеджах они устанавливаются в качестве резервных источников питания и работают только в случае выхода из строя основной системы.

Для небольших помещений можно выбрать электрические котлы, имеющие небольшую W-мощность.

Они предлагаются двух видов:

Также аппараты с мощностью более 6 кВт могут быть представлены как многоступенчатые. Они наиболее хорошо позволяют экономить на электроэнергии, так как не функционируют постоянно в осенне-весенний период.

Особенности ТЭНового электрокотла

ТЭНовый котел содержит всю пускорегулирующую аппаратуру и не занимает много места.

Данный электрокотел для отопления дома работает по принципу электрочайника. Разогрев воды осуществляется с помощью ТЭНов. Этот нагревательный элемент имеет свою отличительную особенность: нагревание теплоносителя осуществляется при помощи проточного режима. С его же помощью обеспечивается нормальная циркуляция воды в системе отопления дома.

Многие специалисты будут советовать вам выбрать именно такой электрокотел, так как он обладает множеством преимуществ. Прежде всего выбрать такое оборудование стоит из-за его великолепного дизайна, благодаря которому агрегат можно повесить на стену и он не будет занимать много места. ТЭНовый электрокотел достаточно просто монтировать, он имеет в своем арсенале пусковую и терморегулирующую арматуру, которая дает возможность поддерживать нужную вам температуру воды в желаемом режиме.

В зависимости от конструкции, на этом оборудовании используются сразу 2 типа датчиков. Один из них позволяет поддерживать в помещении изначально заданный температурный режим, на основании того, до какой температуры нагрет системный теплоноситель. А при помощи другого датчика вы сможете сами выбрать и установить желаемую температуру воздуха в комнате.

Если вы ищете недорогое, качественное и универсальное оборудование, отдайте свой выбор в пользу ТЭНового электрокотла. Вы сможете отключать и включать определенные ТЭНы, регулируя тем самым употребляемую мощность.

Конечно же, у такой системы есть и определенные недостатки. Самый главный — появление накипи на нагревательных элементах, что приводит к постепенному уменьшению тепловой отдачи и увеличению употребления электроэнергии.

Терморегулятор для котла отопления (регулятор температуры): как он работает

Установленная система отопления от газового котла производит нагрев помещения до выставленной температуры вне зависимости от уровня жары или холода внутри. При этом человек хорошо ощущает на себе суточные перепады погоды, если не меняет режим вручную.

Терморегулятор для котла отопления (регулятор температуры): как он работает

Вариант установки термостата

Терморегулятор для котла отопления (регулятор температуры): как он работает

Чтобы устранить эту проблему в небольшом доме без второго этажа, хватает смонтировать один терморегулятор в проходной комнате.

Читайте также:  Инфракрасные обогреватели промышленные потолочные

Обратите внимание! Необходимо правильно подключать и монтировать устройство, чтобы оно корректно работало и подавало сигнал на котел.

Терморегулятор для котла отопления (регулятор температуры): как он работает

В конструкцию простого прибора входит элемент с высокой чувствительностью (исполнительный механизм) и группы контактной с регулятором. По внешнему облику – это закрытый сильфон, внутри которого обычно размещена газовая смесь, иногда жидкость. Данный наполнитель реагирует на перемену температуры и передвигает шток для замыкания контактов при повышении температуры, а при понижении происходят обратные действия.

Терморегулятор для котла отопления (регулятор температуры): как он работает

Схематичная работа датчика

Терморегулятор выполняет задачу включение и отключения системы отопления при достижении заданной температуры автономно, без участия человека. Простая схема включает в себя два контакта, провода которых проведены к котлу и подключены к клапану.

Терморегулятор для котла отопления (регулятор температуры): как он работает

Вариант подключения оборудования

Терморегулятор для котла отопления (регулятор температуры): как он работает

Когда прибор включен, последний элемент находится в открытом состоянии. Когда происходит замыкание, прекращается подача топлива к горелке и пламя останавливается. В обратном процессе возгорание происходит от запальника.

Статья по теме:

Терморегулятор для котла отопления (регулятор температуры): как он работает

Газовый настенный двухконтурный котел с закрытой камерой сгорания. В чем его особенности, преимущества и недостатки, как правильно его выбрать и установить – читайте в данном обзоре.

Вариант №Изготовление электродного котла

Электродный котел это более прогрессивная разработка. Такие нагреватели начали массово применять в последние 10–15 лет.

Вариант №Изготовление электродного котла

Устройство электродного котла

Вариант №Изготовление электродного котла

В качестве нагревательного элемента в электродном котле используется собственно сама вода. Котел это металлический корпус, в который вставлен изолированный от корпуса стальной электрод.

Вариант №Изготовление электродного котла

К электроду подключается фаза, а к корпусу ноль, когда подается напряжение, ионы воды начинают колебаться с частотой 50 герц, в результате чего жидкость нагревается. Именно поэтому такие агрегаты еще называют ионными.

Вариант №Изготовление электродного котла

Вариант №Изготовление электродного котла

Общая схема электродного котла.

Вариант №Изготовление электродного котла

Габариты у таких агрегатов небольшие, в качестве корпуса используется труба диаметром до 320 мм и длиной до 600 мм, но это максимум, для частных домов делаются ионные котлы почти вполовину меньше.

Вариант №Изготовление электродного котла

Вариант №Изготовление электродного котла

Схема отопительной системы с ионным котлом.

Вариант №Изготовление электродного котла

Достоинства:

Вариант №Изготовление электродного котла
  • Довольно скромные размеры, этот котел не будет мешать даже в локальной отопительной системе небольшой квартиры;
  • В этих нагревателях нет «сухого хода», то есть, без воды котел просто перестанет работать, но ничего в нем не перегорит;
  • Системе не страшны перепады напряжения;
  • Быстро нагревается и также быстро остывает, а значит, легко регулируется;
  • По сравнению с агрегатами, работающими от ТЭНов электродный котел значительно экономичней.
Вариант №Изготовление электродного котла

Вариант №Изготовление электродного котла

Электродные котлы намного экономичней ТЭНовых.

Недостатки:

  • Ионные котлы очень требовательны к качеству и уровню электропроводности теплоносителя;
  • Ввиду повышенной опасности поражения током аппараты нуждаются в надежном заземлении;
  • При попадании воздуха в систему электроды активно коррозируют и быстро приходят в негодность.

Собираем ионный котел

Как рассчитать мощность

Целесообразность установки отопительного котла того или иного типа определяется условиями его эксплуатации и площадью помещения. На основании этих данных рассчитывают минимальную мощность и стоимость эксплуатации за отопительный сезон или целый год.

Формула мощности: W=We*S (кВт);

  • W – это оптимальная мощность нагревательной установки;
  • We – удельная мощность для единицы площади, зависит от региона (южные районы порядка 0,05–0,07, северные и центральные – до 0,2);
  • S – общая площадь (м2);

Могут вводиться дополнительные поправочные коэффициенты для разных типов зданий и кровли:

  • крыша без теплоизоляции – 0,25;
  • нет наружного стенового утеплителя – 0,35;
  • сквозняки или мощная вентиляция – 0,15.

Эти и другие поправки содержатся в справочной литературе, а также соответствующих ГОСТах.

Это важно! Получив необходимое значение мощности котла, сравните его с максимально возможной нагрузкой на электрическую сеть в доме. Гаражные и садовые кооперативы имеют слабые сети и не способны питать мощные нагревательные приборы.

Какая марка самая лучшая

Немаловажным фактором при выборе котла будет и марка, под которой производится оборудование. Производителей, которые поставляют отопительные котлы на рынок, существует довольно много. Ознакомимся с основными и самыми популярными из них, а также с марками котлов и их стоимостью. Акцент будет сделан на электрические котлы, так как именно они – оптимальный вариант.

Какая марка самая лучшая

Buderus Logamax, серии E

Какая марка самая лучшая

Страна-производитель — Германия. Это ТЭНовые настенные котлы различных мощностей. Экологичные источники тепла, которые используются для обогрева помещений различного назначения, в том числе и жилых.

Какая марка самая лучшая

Buderus Logamax, серии E

Какая марка самая лучшая

Плюсы

Какая марка самая лучшая
  • имеется возможность подключения к любой системе отопления;
  • монтируются в системах закрытого типа;
  • высокий КПД;
  • модели просты в монтаже, требуют минимального количества дополнительных элементов.