Как рассчитать мощность электрического котла - MEBEL-MOSKWA.RU

Как рассчитать мощность электрического котла

Расчет мощности электрического котла

Для обогрева жилых и офисных помещений используется оборудование с электрическим нагревателем воды. Для обеспечения баланса температуры и энергопотребления производится расчет электрокотла. При определении рабочих параметров учитывается не только площадь комнат, но и физические свойства материалов стен, пола и потолка помещения.

  • 1 Что такое мощность электрокотла
  • 2 Способы определения мощности электрокотла
    • 2.1 Расчет котла по площади дома
    • 2.2 Расчет мощности котла по объему
    • 2.3 Расчет для ГВС

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.

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.

Способы определения мощности электрокотла

Расчет рабочей мощности котла отопления выполняется для обеспечения сбалансированной системы отопления, способной поддерживать комфортную температуру в помещении при различных внешних условиях.

Оборудование должно обеспечивать равномерный прогрев комнат, изменение направления ветра не должно оказывать негативного воздействия на условия в помещениях. Перед выбором оборудования владельцу дома необходимо знать, как рассчитать мощность электрокотла с учетом особенностей помещения.

Для расчета применяются 2 основные методики:

  • по площади дома или комнат, подключенных к контуру отопления и котлу;
  • по объему помещений.

Вспомогательная методика определения мощности по контуру горячего водоснабжения предназначена для расчета дополнительной производительности. Полученный параметр суммируется с предварительно рассчитанным значением энергопотребления для отопления дома.

Затем проверяется способность электрической проводки, подведенной к зданию, выдержать максимальную нагрузку при работе нагревательных элементов котла.

Расчет котла по площади дома

Базовой методикой является определение мощности электрического котла отопления по площади помещений. Для определения значения используется базовое значение мощности, необходимой для обогрева комнаты площадью 10 м².

Коэффициент не зависит от климатической зоны, грубо считается, что для прогрева 10 м² необходимо затратить мощность 1 кВт. Коэффициент не учитывает теплопроводность материалов стен и высоту помещения, поэтому для уточнения расчета применяются дополнительные поправочные коэффициенты, определенные опытным путем.

Например, при высоте потолка более 2,7 м вводится дополнительный поправочный параметр, равный отношению фактической высоты к значению 2,7 м. Климатический коэффициент зависит от места расположения дома, значение находится в интервале от 0,7 для южных регионов до 2,0 — северных районов. Если нагревательный узел будет использоваться и для горячего водоснабжения, то к полученному показателю добавляется запас мощности 25-30%.

Существует другой способ подсчета, основанный на формуле S*K*100, где параметр S является площадью помещений, а K представляет собой коэффициент тепловых потерь, изменяющийся в зависимости от минимального порога температуры воздуха. За базовое значение взята цифра 0,7, используемая в местности с минимальной температурой -10°С. При понижении климатической нормы на каждые 5°С коэффициент увеличивается на 0,2.

Метод не применяется при расчете котла для помещений со следующими особенностями конструкции:

  1. Наличие пластиковых или деревянных окон с дублированным стеклопакетом.
  2. Использование дополнительного теплоизоляционного слоя толщиной от 150 мм, расположенного внутри или снаружи кирпичной стены (толщиной 2 размера кирпича).
  3. Сохранение неотапливаемого чердачного помещения и отсутствие теплоизоляционного материала на отделке крыши.
  4. Увеличение высоты жилых комнат до 2,7 м и более.

Расчет мощности котла по объему

Расчет мощности электрического котла отопления по объему жилых помещений базируется на коэффициенте тепловых потерь, который составляет:

  1. От 0,6 до 0,9 — для строений из кирпича с улучшенной теплоизоляцией. В доме применяются пластиковые 2-камерные окна, может использоваться крыша из теплоизолирующего материала.
  2. От 1 до 1,9 — для зданий, построенных из кирпича (двойная кладка), со стандартной кровлей и деревянными окнами.
  3. От 2 до 2,9 — для помещений с ухудшенной теплоизоляцией (например, со стенами толщиной в 1 кирпич).
  4. От 3 до 4 — для зданий, построенных из древесины или выполненных из гофрированного металлического листа со слоем теплоизолирующего материала.

При расчете используется формула вида V*K*T/860, где учитывается объем дома V, поправочный коэффициент K и разница температуру внутри дома и снаружи помещения. Для расчета берется минимальная температура воздуха, характерная для местоположения дома.

Полученное значение является избыточным, но в случае длительных морозов удастся поддерживать температуру в доме в заданных параметрах. Приведенная методика расчета мощности электрокотла для отопления дома не учитывает подачи дополнительной теплой жидкости для мытья посуды или душевой кабины.

Для жилых помещений в панельных или кирпичных домах расчет ведется по нормативам СНиП. Правила закладывают необходимую мощность для нагрева 1 м³ воздуха в пределах 41 и 34 Вт (для дома из панелей и силикатного кирпича, соответственно).

Затем владелец помещения проводит замеры высоты и площади, к полученному значению добавляется страховой запас 10% (на случай понижения температуры воздуха в зимнее время). При установке энергосберегающих окон допускается устанавливать котел с мощностью менее расчетной.

Для угловых помещений учитывается количество стен, контактирующих с улицей. Если на внешнюю сторону дома выходит только 1 стена, то требуется применять коэффициент 1,1. Каждая дополнительная стена увеличивает значение корректирующего параметра на 0,1. Для снижения тепловых потерь рекомендуется проанализировать помещение специальным прибором, а затем смонтировать слой изолятора.

Расчет для ГВС

Расчет электрокотла для отопления частного дома, одновременно используемого для горячего водоснабжения, учитывает следующие факторы:

  1. Количество и температура теплой воды, необходимой для обеспечения жизнедеятельности проживающих в помещении людей.
  2. На основании первого параметра определяется объем горячей воды +90°C, которая затем разбавляется потоком холодной жидкости для получения теплой.
  3. На основании полученного значения осуществляется расчет электрического котла. При определении параметров не учитывается понижение температуры водопроводной воды в зимнее время.

Например, жилой дом ежесуточно потребляет 200 л теплой воды (Vг) прогретой до +40°С (Tг). Предполагается получение необходимой температуры путем смешивания горячей и холодной воды. Владелец планирует приобрести котел, прогревающий жидкость до +95°С (Tк), в линии холодного водоснабжения подается вода с температурой +10°С (Tх).

Объем горячей воды определяется по формуле Vг*(Tг-Tх)/(Tк-Tх)=200*(40-10)/(95-10). Расчет показывает, что для обеспечения подачи горячей воды в сутки требуется прогреть 71 л жидкости до температуры +95°С.

Дальнейший расчет ведется на основании коэффициента удельной теплоемкости воды (4,218 кДж на каждый кг при прогреве на 1°C), веса жидкости и разницы температур. Полученное значение затем переводится по таблицам в киловатты, рекомендуется округлять параметр в сторону увеличения.

Для описанной выше ситуации требуется дополнительная мощность около 5 кВт. Полученное значение подразумевает прогрев воды за 1 час, если жидкость используется равномерно в течение дня, то допускается снизить дополнительные энергозатраты в 2 раза.

Как грамотно произвести расчет мощности электрокотла

Покупке оборудования для отопления дома предшествует расчет мощности электрокотла и других элементов системы. Этот показатель является главным параметром прибора, согласно которому определяют, подходит ли модель отопительного агрегата для обогрева конкретного здания или нет.

Таким образом, прежде чем приобрести оборудование, следует выполнить расчет электрокотла для отопления частного дома согласно паспортным данным электрического оборудования.

Выбор мощности отопительного оборудования

Зная требуемую мощность электрокотла для отопления дома, не следует забывать, что ее допустимая суммарная величина для здания лимитируется соответствующими районными службами, обслуживающими электросети. В случае превышения установленного значения срабатывает ограничительный автомат, отключающий помещения от подачи электроэнергии.

Таким образом, выбирая оборудование определенной модели, прежде всего, узнают, насколько велика потребляемая мощность электрокотла и затем производят расчет всех необходимых параметров прибора.

В настоящее время производители отопительных агрегатов изготавливают электрокотлы не только с фиксированной мощностью, но и с моделируемой. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение моделям с постоянным значением, что позволяет не допускать отключения электроснабжения при превышении лимитов, которое происходит при использовании приборов с моделируемым показателем.

От выбранного вида агрегата не зависит размер потребляемого электричества. На данную величину влияет количество энергии, получаемой отопительной системой от электрокотла.

От чего зависит мощность?

Расчет мощности электрокотла производится в кВт, и данный параметр относится именно к ТЭНам. Следует учитывать, что этот показатель зависит от того, сколько установлено нагревательных элементов, и он может составлять 2-60 кВт.

Особенности проведения расчетов для электрокотла

Делая расчет электрокотла для отопления дома, нужно учитывать, что электрические приборы имеют разные рабочие характеристики, при этом одной из важнейших является тепловой показатель. Он необходим для восполнения тепловых потерь дома и обеспечения регулярного горячего водоснабжения. Многих владельцев частных домов интересует, как рассчитать мощность электрокотла отопления. Читайте также: «Сколько потребляет электрический котел отопления в месяц».

Вычисляют ее для каждого конкретного случая отдельно, с учетом:

  • площади обогрева;
  • материалов, из которых построены стены и перекрытия;
  • степени теплоизоляции строения;
  • площади остекления здания.

Все вышеперечисленные значения необходимо учитывать при проведении теплотехнического расчета мощности электрического котла отопления и для уточнения количества энергии, необходимой для обеспечения жильцов дома горячей водой.

Для того, чтобы установить электрокотел — расчет мощности выполняют по формуле W=S x Wуд/10 м², в которой:

  • W означает мощность прибора (кВт);
  • S – отапливаемую площадь (м²);
  • Wуд — удельную мощность агрегата, она устанавливается отдельно для каждого региона.

Так для средней полосы это значение принимается за 1 или 1,2. В данном конкретном случае, делая расчет мощности электрокотла, W, согласно приведенной формуле, получилось равным 12 кВт.

Такая формула вычислений подходит, если планируется установить электрокотел малой мощности (одноконтурный прибор), такой как на фото. Для двухконтурных агрегатов требуется определить параметры для контура ГВС и только потом можно подбирать необходимое отопительное оборудование (прочитайте также: «Как сделать расчет мощности котла отопления самостоятельно»).

Как правильно выбрать мощность котла, смотрите на видео:

Сфера применения современных электрокотлов

Котлы малой мощности, которые бывают трехфазными и однофазными, устанавливают в небольших домах. Аппараты мощностью более 6 кВт также выпускают многоступенчатыми, с их помощью можно значительно сэкономить на оплате за электроэнергию (прочитайте: «Экономические электрокотлы для отопления дома: виды»).

Читайте также  Интерьерная плитка под камень

Знания, как рассчитать мощность электрокотла, позволяют приобрести оборудование, которое будет соответствовать необходимым критериям.

Калькулятор для расчета мощности электрокотла

Проектирование системы обогрева требует многократных вычислений. Производить расчет электрокотла для отопления дома с калькулятором легче, чем использовать формулы, таблицы и графики. Такие алгоритмы быстрее описываются языками программирования высокого уровня.

Влияние мощности котла на отопление

Температура в помещении устанавливается на основе баланса поступающей и рассеиваемой энергии. Величина последней определяется конструкцией здания, свойствами использованных стройматериалов, качеством теплоизоляции, наружными показателями. Основным источником энергии в строении может выступать отопительный электрический котел. Его мощность задает скорость прогрева помещений и поддерживает требуемую температуру.

Если она недостаточная, в холодное время года не будет обеспечен комфортный микроклимат в здании, а если избыточная — вырастет потребление электроэнергии. Правильный подбор параметров агрегата продлит срок его безаварийной эксплуатации.

Какие факторы учитывают в расчетах

Наибольшее влияние на искомую величину оказывают следующие факторы:

  • обогреваемая площадь помещения;
  • климатические особенности территории;
  • материал здания, его толщина и качество теплоизоляции;
  • система вентиляции.

Перед тем как рассчитать мощность электрического котла отопления, требуется определить тепловую модель дома и ее исходные параметры.

Высота потолков

Действующие СНиП регламентируют параметры промышленных и жилых строений. Высота потолков может варьироваться от 1,8 м до 3 м внутри 1 здания, а для бытовых помещений — принимать значения 2,4, 2,5 и 2,7 м. Для технических этажей и комнат этот показатель может быть меньше — в диапазоне 1,8-2,2 м. В общественных местах потолки не должны быть ниже 3 м в соответствии со СНиП 2.08.01-89.

Таким образом, в пределах 1 здания высота помещений может быть разной, что влияет на методику расчетов.

Расчет мощности котла по объему

Внутри строения высота помещений может быть одинаковой и не превышать 2,7 м. Рассчитать мощность электрокотла в этом случае удобнее исходя из площади дома. При потолках, расположенных на разных уровнях, вычисления по объему здания завершатся быстрее.

В обоих случаях используются следующие коэффициенты тепловых потерь:

  1. От 0,6 до 0,9 — для зданий из кирпича с хорошим утеплением крыши и стен. Все окна изготовлены из 2-камерного пластикового профиля.
  2. От 1 до 1,9 — для двойной кладки перегородок. Здания строят без утепленной крыши и с деревянными окнами.
  3. От 2 до 2,9 — для стен в 1 кирпич (или тоньше).
  4. От 3 до 4 — для деревянных или металлических теплоизолированных перегородок.

В расчетах используется формула: P = V*K*T/860, где обозначены:

  • V — объем помещений дома;
  • K — поправка на расход тепла;
  • T — разность показателей внутри и вне здания.

По формуле Т = Тв — Тс определяется разница между внутренней и наружной температурой (самой низкой в году).

Полученное значение мощности соответствует самой холодной погоде, наблюдаемой в данной местности. Упрощенный порядок расчетов не учитывает дополнительную энергию, поступающую в здание от контура ГВС, нагрева солнцем стен и крыши строения. Согласно нормативам СНиП, для поддержания температуры 1 куб. м воздуха в частном или панельном доме расходуется 41 Вт.

Отапливаемые площадь и объем помещений

Перенос тепла внутри здания осуществляется путем конвекции. Горячая вода отдает энергию радиаторам, от которых нагревается воздух в помещении. Согласно законам физики, теплые массы поднимаются, а холодные идут вниз. За счет этого происходит перенос энергии. Высота комнат влияет на скорость и характер движения воздуха. По такому же принципу работают обогреватели «Вулкан».

Для потолков не выше 2,7 м удобнее вести расчет по площади, а при большей высоте помещений быстрее считать по объему.

Учет климата проживания

Затраты энергии прямо связаны с температурой на улице, поэтому необходимо учитывать особенности региона в зимний период.

К стандартной величине удельной потери тепла, 100 Вт/кв.м, добавляется климатический коэффициент:

  • 0,8 — юг России;
  • 1,2 — средняя полоса;
  • 1,5 — Подмосковье;
  • 1,8 — Западная Сибирь и Дальний Восток;
  • 2,0 — Якутия, Чукотка.

Теплопотери помещения

В отопительный сезон необходимо поддерживать заданную температуру в здании. Большая часть энергии уходит сквозь стены и крышу в атмосферу, также передается через подвал и фундамент в грунт. Полностью устранить потери нельзя, но возможно сократить их.

Степень теплоизоляции дома

Конструкция зданий может потребовать внесения дополнительной поправки в пределах 1,15-1,20. Найденное в ходе вычислений значение прямо зависит от качества теплоизоляции строения.

Примеры расчета необходимой мощности по площади помещения

Искомый показатель находится путем умножения величины удельных тепловых потерь на площадь обогрева и поправочный климатический коэффициент.

P = S x K0 x k, где:

  • S — площадь;
  • K0 — удельные тепловые потери;
  • k — коэффициент региональной погоды.

Калькулятор расчета мощности

Действенный метод определения параметров отопительного прибора — использование специализированных онлайн-программ. Они ускоряют поиск требуемых характеристик электрического котла. Для этого нужно только ввести запрашиваемые сведения о системе.

Мощность электрокотла

Чтобы система была сбалансированной и подходила под определенные параметры помещения нужно делать расчет котла. В разное время на улице температура меняется, даже время суток имеет значение, не говоря уже о ветре. Если вы ищете простой способ, как сделать расчет мощности электрокотла для отопления дома, то, скорее всего, ваш путь не увенчается победным финишем. Дело в том, что приблизительно можно конечно прикинуть на глаз, исходя из площади помещения, столько потребуется киловатт в вашем случае. Но хотя бы приближенно точный расчет можно сделать, только оперируя значениями теплопотерь всех материалов, из которых изготовлены стены, пол и потолок. Читайте также «как подключить электрокотел».

Зависимость мощности электрических котлов от квадратуры

Есть несколько способов расчета мощности электрического котла, исходя из площади, теплопотерь и теплоносителя.

Самый простой и топорный метод расчета мощности электрокотла для отопления дома основан на количестве квадратных метров в помещении, которое нужно обогреть. Пропорция 100 Вт на метр квадратный вполне подходит для средней полосы, там, где климат более мягкий. Для южных регионов можно немного уменьшить мощность, а для северных, соответственно, увеличить. В советское время в среднем брали 120 Вт, но это было давно, когда ресурсы никто не считал.

Сегодня такой подход нельзя назвать правильным, хотя лучше уж купить нагреватель помощнее, чем мёрзнуть зимой из-за недостатка киловатт. Отталкиваясь от квадратуры также можно сделать расчет электрического котла отопления, используя формулу. Для этого понадобятся следующие показатели:

  • количество квадратных метров отапливаемого помещения;
  • коэффициент удельной мощности для определенного региона.

Для южных широт коэффициент составляет 0,7, для средней полосы – 1,2, для северных регионов – до 2.

Расчет электрического котла отопления заключается в умножении площади помещения на коэффициент региона. Значение вы получите в ваттах, чтобы перевести его в привычные киловатты, результат вычислений нужно поделить на десять.

Такой подход хоть и неидеальный, но хоть как-то учитывает климатические условия, которые, в свою очередь, влияют на время остывания помещения. Теперь сравним приблизительный и более точный метод расчета электрокотла для отопления дома на примере. Возьмём для наглядности дом 100 м кв, который находится в средней климатической полосе. По формуле мы можем посчитать, что для обогрева этого дома потребуется нагреватель мощностью 10 кВт, а это полностью сходится с результатами приблизительного расчета.

Отсюда можно сделать вывод, что нет смысла искать в интернете, какой там коэффициент для вашего региона, а можно просто взять за основу дедовский метод. При этом и первый, и второй расчет электрокотла для отопления дома будут весьма приблизительны, так как нужно учитывать не только площадь помещения. На практике можно столкнуться с ситуацией, когда нагреватель достаточно мощный (исходя из вышеуказанных расчетов), а в доме все равно холодно.

Легко и быстро организовать обогрев гаража в зимнее время не составляет труда, пара пустяков.

Особенно интересно как сделать альтернативное отопление гаража своими руками. Все подробности здесь.

Зависимость мощности электрических котлов от теплопотерь

Мы уже выяснили, что расчет электрокотла для отопления дома, исходя только из квадратуры помещения, по меньшей мере, не отображает реальной картины. Часто задаваемый вопрос о том, сколько метров отопит нагреватель определенной мощности, не имеет правильного ответа. Все дело в теплопотерях. Если у вас панорамные окна во всех направлениях, неутепленные стены и перекрытия, щели в окна и дверях, то греть вы будете в основном не дом, а улицу. Она большая, сколько не топи, теплее не станет.

Котел должен отдавать тепла не меньше, чем помещение его теряет. Иными словами, если теплопотери дома составляют 15 киловатт, то нагреватель должен быть не меньше этого значения, чтобы поддерживать комфортную температуру. При этом теплопотери происходят беспрерывно, получается, что и котел должен работать постоянно, а это недопустимо. Нагреватель должен делать перерывы, поэтому рассчитать мощность электрического котла отопления нужно с хорошим запасом. В противном случае агрегат, работая в авральном режиме, достаточно скоро может дать сбой, в отопительный период это чревато серьезными последствиями.

Получается, что пред тем как рассчитать мощность электрокотла отопления, нужно определить теплопотери помещения. Для этого необходимо знать:

  • материал стен и перекрытий;
  • толщину и площадь стен и перекрытий;
  • количество камер и площадь окон.

Всё это нужно чтобы определить теплосопротивление дома. У каждого материала своя теплопроводность. Ее можно узнать из таблицы.

В таблице указаны значение теплопроводности самых распространенных материалов.

Чтобы вычислить теплосопротивление стен и перекрытий нужно поделить их толщину на коэффициент теплопроводности материалов, из которых они изготовлены. Расчёт делается для каждого материала отдельно. Затем все значения суммируются.

Когда мы узнали теплосопротивление дома, можно переходить к подсчёту общих теплопотерь. Для этого квадратуру дома умножаем на дельту температур в помещении и за окном, а результат делим на теплосопротивление. Дельту температур нужно брать для самого холодного периода. Расчет мощности электрокотла для отопления дома с учетом, в первую очередь, теплопотерь будет самым точным. Поэтому не ленитесь и пользуйтесь именно этим способом. Да, он более хлопотный, да нужно много чего учитывать, но зато результат будет адекватным, вы правильно сделаете расчет.

Сегодня отопление гаража электричеством также актуально, как и обогрев электроприборами частного дома.

Внимание! Консервативно настроенные граждане, кирпичная печь для отопления гаража — это ваш вариант. Детальнее здесь.

Читайте также  Как сделать стол в беседку

Зависимость мощности электрических котлов от теплоносителя

Так выглядит теплоаккумулятор для системы обогрева.

Еще один фактор, который влияет на то, какими должны быть электрические отопительные котлы (их мощность) – это теплоноситель. Что именно может повлиять на результат:

Последний фактор – совсем косвенный, но, тем не менее, он также на несколько процентов меняет картину в целом, а вот объём теплоносителя очень даже существенный показатель. Допустим, вы правильным путем (смотрите какой правильный выше) сделали расчет мощности котла, но при этом не учли, что в вашем контуре установлен теплоаккумулятор. Этот резервуар вмещает много жидкости. В каждом случае его объём считается отдельно, но в среднем не меньше 300 литров.

Чтобы нагреть один литр воды на один градус за час потребуется 0,001 киловатт энергии.

Котел греет воду до установленного вами уровня, возьмём 40 градусов. При первом запуске температура теплоносителя будет минимальной, около 20 градусов. Когда он нагреет теплоноситель до той степени, что обратка достигнет выставленных сорока градусов, агрегат отключится. Либо же внешний термодатчик отключит нагреватель, когда в помещении будет достигнута заданная температура, все зависит от модели и «мозгов» аппарата.

К примеру, в вашей системе помимо теплоаккумулятора циркулирует еще 100 литров теплоносителя, в сумме 400 литров. Для того чтобы нагреть такой объём воды котлу потребуется 9,6 кВт энергии, с учетом что КПД нагревателя будет 97%. Время нагрева зависит от мощности, если ее недостаточно, то котел вообще не будет выключаться. Помимо этого при расчете мощности электрических котлов отопления надо брать во внимание характеристики теплоносителя. Так, например, у антифриза теплопроводность на 15% ниже, чем у воды.

Итоги

Расчет мощности котла должен осуществляться с учетом теплопотерь. Топорный метод, взять на глаз 100 ватт на один метр площади, не выдерживает никакой критики. Помимо этого после расчета, но перед покупкой, нужно проверить сможет ли выбранный агрегат справиться с объёмом теплоносителя в системе и сколько времени ему потребуется для этого. Конечно, хотелось бы как-нибудь попроще сделать все вычисления, но увы, в этом деле нужна точность и ориентированность на определенные условия.

Расчет мощности электрического котла

Чтобы отопить многоквартирный или частный дом, используются электрические котлы. Они различаются по мощности и функциональным особенностям. Перед покупкой оборудования необходимо правильно рассчитать мощность, которая должна быть у котла для полноценного обогрева помещения. В эти расчеты входят многие параметры, которые очень важно учитывать.

При неправильном выборе котла в помещении может не хватать тепла при суровых температурах.

  1. Что такое мощность электрокотла
  2. Способы определения мощности электрокотла
  3. Расчет мощности котла по площади дома
  4. Расчет мощности котла по объему комнаты
  5. Расчет для ГВС

Что такое мощность электрокотла

Под мощностью электрокотла понимают такую величину, которая включает в себя сразу несколько показателей: площадь помещения, климатическая мощность и коэффициент теплопотерь. Из всех этих величин складываются общие расчеты. Конечная цифра будет показывать то, с какими характеристиками необходимо приобрести котел.

Само оборудование состоит из следующих элементов:

  • теплоноситель;
  • резервуар с теплообменником;
  • ТЭН.

Изначально жидкость, поступающая из труб, прокачивается через резервуар и попадает в устройство водонагрева. Водонагреватель регулирует температуру самостоятельно и прекращает работу в необходимый момент, когда вода уже полностью нагрелась. На скорость этого процесса и влияет мощность котла.

Этот показатель зависит от того, как быстро охлаждается теплоноситель. При этом нужно учитывать ту энергию, которая затрачивается на обогрев предметов в помещении, поскольку к ним переходит значительная часть тепла.

Общие расчеты производятся по следующей формуле:

* * 1,25

– площадь отапливаемого помещения;

– климатическая мощность;

1,25 – степень теплопотерь.

Способы определения мощности электрокотла

Производить расчеты можно по-разному. Нужно просчитать все мелочи, используя при этом разные методы. Так можно гарантировать точность и безошибочность вычислений. Главная задача, с которой должно справляться оборудование, это обогрев всего помещения, а не только отдельных комнат.

В основном пользуются двумя методами стандартных расчетов:

  • по объему комнат и помещений;
  • по площади жилых комнат и домов, которые подключены к основному источнику отопления.

Также нужно удостовериться не только в мощности самого котла. Может не выдержать электрическая проводка при слишком огромной мощности и выйти из строя. По этой причине очень важно просчитать все параметры несколькими способами.

Расчет мощности котла по площади дома

Данный способ является базовым и применяется довольно часто. За основу берут помещение площадью 10 кв.м. Но коэффициент не учитывает очень много важных параметров. Например, в расчет не берется теплопроводность стен комнат. Чтобы обогреть 10 кв.м. необходимо потратить 1 кВт мощности. Исходя из этого и производятся расчеты.

Учитывается еще и коэффициент тепловых потерь, который приравнивается к значению 0,7. Например, площадь помещения 170 кв.м. Без учета коэффициента число 170 нужно разделить на 10, получится 17 кВт. Это значение умножаем на 0,7, результатом и будет требуемая мощность – 11,9 кВт.

Не подходит для расчета в следующих комнатах и помещениях:

  • если потолок выше, чем 2,7 метра;
  • в случае, когда есть пластиковые или деревянные окна с двойным стеклопакетом;
  • отсутствие теплоизоляции или наличие чердака без отопления;
  • наличие дополнительной теплоизоляции толщиной более 1,5 см.

Во всех этих случаях расчеты таким способом будут неверные.

Расчет мощности котла по объему комнаты

В данных вычислениях ключевую роль играет объем комнаты. Для этого способа применяют следующую формулу:

(V * K * T) / S

V – показатель объема дома;

K – коэффициент поправок;

T – разница температур внутри и снаружи помещения;

S – площадь помещения.

Такой показатель, как коэффициент, для каждого здания индивидуален. Все зависит от предназначения комнат, метража и материалов, из которых сделано здание. Распределяется величина по следующим категориям:

Коэффициент Назначение
0,6-0,9 Кирпичные строения с хорошей изоляцией. Могут быть установлены двухкамерные окна, используется теплоизолирующая крыша.
1-1,9 Здания из двойной кладки кирпича, со встроенными деревянными окнами и стандартной крышей
2-2,9 Помещения со слабой теплоизоляцией, которые пропускают тепло
3-4 Дома из дерева или металлических листов и панелей с незначительным слоем теплоизоляции

При расчетах получаются значения немного больше, чем стандартные. Это поможет избежать последствий: в случае сильных морозов тепла хватит, чтобы прогреть все помещение. Данная формула не берет в расчет необходимую мощность для напора воды в краны или для дополнительного источника отопления.

Санитарные нормы берут за стандартный показатель 41 кВт на 1 кубометр воды. Также необходимо измерить высоту помещения и его площадь, прибавив к этим значениям страховой коэффициент на непредвиденные жизненные случаи.

Расчет для ГВС

Если отопительный котел используется одновременно с источником горячей воды для всего дома, то следует учитывать многие факторы. К ним относятся:

  • расчет допустимой температуры и количества горячей воды, которая необходима для автономной жизни всех жителей дома;
  • объем воды, который используется ежедневно.

Объем горячей воды можно высчитать по формуле:

(Vr * (TrTx) ) / (TrTx)

Vr – желаемый объем;

Tr – температура проточной воды;

Tx – необходимая температура воды из-под крана.

Чтобы правильно рассчитать необходимый объем теплой воды, необходимо проделать следующее:

  • высчитать потребляемый объем на каждого члена семьи;
  • просчитать общий потребляемый объем горячей воды;
  • по формуле вычислить дополнительную мощность котла.

Приведем пример из среднестатистической семьи. За один день расходуется 200 литров воды в доме. Чтобы получить оптимальную температуру из-под крана, нужно смешать горячую воду и проточную. Проведя все необходимые расчеты, можно прийти к цифре 90 литров. Именно этот показатель и будет допустимым объемом котла, чтобы воды хватало на всю семью.

Чтобы правильно рассчитать количество потребляемой воды в день всеми членами семьи, необходимо знать следующее:

  • в обычных жилых помещениях тратится не больше 120 литров воды в день на одного человека;
  • такие же помещения, но с газом рассчитаны на 150 литров на пользователя;
  • если есть водопровод, ванная, канализация и нагреватель воды – 180 литров;
  • помещения с централизованным горячим водоснабжением – 230 литров.

Эта памятка поможет верно определить значения для подставленная их в формулу.

Таким образом, рассчитывать мощность котла перед покупкой необходимо, так как от этого зависит то, с какой силой будет осуществляться обогрев помещения. В качестве параметров берутся площадь комнаты, коэффициент погрешностей, объем и иногда высота потолка. Показатели меняются в зависимости от способа вычислений. Необходимо воспользоваться несколькими методами расчетов, прежде чем приступить к выбору водонагревательного котла.

Как рассчитать котёл электрический? Сколько он может потреблять электроэнергии?

Время на чтение: 3 мин

Для обогрева жилых и офисных помещений используется оборудование с электрическим нагревателем воды. Для обеспечения баланса температуры и энергопотребления производится расчет электрокотла. При определении рабочих параметров учитывается не только площадь комнат, но и физические свойства материалов стен, пола и потолка помещения.

  • 1 Что такое мощность электрокотла
  • 2 Способы определения мощности электрокотла 2.1 Расчет котла по площади дома
  • 2.2 Расчет мощности котла по объему
  • 2.3 Расчет для ГВС

Методы определения мощности

Величину этих потерь можно рассчитать с помощью различных методов, самые простые из которых:

  1. Позволяет определить величину потерь тепла дома, зная только площадь.
  2. Позволяет установить тепловую мощность экономичного электрокотла с высоким КПД, используя объем.

Все электрические котлы отличаются тем, что способны превратить 100% электрической энергии в почти 100% тепловой. Не имеет значения, нагревает он воду ТЭНами, электродами или катушками индуктивности. Благодаря этой особенности после определения потерь тепла дома, не нужно корректировать эту цифру, учитывая КПД котла отопления.

Для сравнения можно взять твердотопливный котел, имеющий КПД 90%. Если 1 кг дров выделяет 3 кВт/ч, это означает, что в теплосеть попадет только 3х0,9 = 2,7 кВт/ч. В случае с электрическими устройствами 3 кВт/ч электроэнергии будут преобразованы в 3 кВт/ч тепловой энергии.

Читайте также  При покраске потолка отслаивается старая краска

Электрическое отопление.

Электрическое отопление — один из существующих видов отопления помещения. Во многих городах целые улицы на сегодня остаются без газа, поэтому для отопления своих домов жителями используется электрическое отопление. Основная энергия, которая берется за преобразуемую в тепло — это электрическая. Осуществляется преобразование энергии несколькими способами. На использовании электрической энергии базируется пять основных видов электрического отопления.
Для расчета систем отопления дома, вы можете воспользоваться калькулятором расчета отопления, теплопотерь дома.

Виды электрического отопления:

  • Обогревающие электрические конвекторы.
  • Система электрического теплого пола.
  • Инфракрасные обогреватели.
  • Тепловентиляторы, электрические тепловые пушки и масляные радиаторы.
  • Электрические котлы с контуром отопления.

В эксплуатации почти все системы электрического отопления считаются дорогостоящими, что обусловлено постоянно растущей ценой на электричество. Изучив характерные особенности основных видов отопления более подробно, можно сделать вывод о возможности установить электрическое отопление вместе с другими видами топлива для отопления жилища и не переплачивать за это.

Расчет мощности котла по площади

Для отопления каждого 1 кв. м нужно создавать 100 Вт тепла. Расчёт по формуле:

где S является площадью дома,

k представляет собой коэффициент, определяющий потери тепла в зависимости от температуры воздуха за окном. Для регионов, в которых зимой температура воздуха не опускается ниже -10 °С, он составляет 0,7. Он растет по мере снижения градусов за окном. На каждые 5 °С он становится больше на 0,2. Для регионов, в которых зимой термометры показывают -35 °С, k составляет 1,2.

Если нужно отопить дом, который имеет площадь 115 кв. м и находится в зоне, где минимальная зимняя температура составляет -20 °С, то в нем нужно установить экономичный электрокотел с мощностью 115*1,1*100 = 12 650 Вт = 12,65 кВт.

Такой расчет не всегда является правильным потому, что на потери тепла влияет много факторов. Он подходит для дома, который имеет:

  1. Окна с двойным стеклопакетом и площадью не более 30% площади всех комнат.
  2. Среднюю теплоизоляцию (толщина стены равна длине 2 кирпичей, утеплитель толщиной в 15 см).
  3. Холодный чердак.
  4. Комнаты, высота которых равна 2,5 м.

Электрический теплый пол.

Этот вид отопления представляет собой тонкие проводники тока, которые вмонтированы в пол. Известны два вида электрических полов: кабель, который укладывается на нужных участках пола (волнами, зигзагами, полосами) и бывает в виде пленки с нанесенным проводником (по типу печатных плат радиоаппаратуры). Проводник всегда делается только из определенных материалов, которые для тока представляют большое сопротивление. Поэтому он нагревается во время прохождения тока, в результате чего нагревается и сам пол, отдавая затем свое тепло воздуху в помещении.

Существуют такие виды монтажа электрического пола:

  • Заливка кабеля в бетон или наливной пол
  • Пленочные маты можно постелить под линолеум или ламинат
  • Закрепление кабеля под дощатым или паркетным полом.

Установить теплый пол возможно в любых помещениях. Исходя из их характеристик и площади рассчитывается количество греющего кабеля или мата. К электросети они подключаются при помощи электронного регулятора, который устанавливают на нужный режим обогрева. Данный регулятор сам включит и выключит обогрев, что позволяет сэкономить расходы за электроэнергию. Теплый пол зарекомендовал себя как довольно удобный вид электрического отопления, но для хорошего обогрева помещения потребуется монтаж теплого пола по всему периметру пола, что при больших размером помещения является экономически не выгодным вариантом.

Также для обогрева применяются такие приборы как тепловентиляторы, масляные обогреватели и тепловые завесы, но их часто используют только при вспомогательном обогреве, это объясняется их недостатками. Они почти все быстро нагревают помещение, только если оно небольшое по площади (это не касается мощных тепловых пушек и завес), еще они потребляют много энергии и являются пожароопасными. У них самая простая регулировка мощности и сами они не могут поддерживать нужную температуру и почти всегда сушат воздух.

Факторы, влияющие на тепловую мощность

  1. Количество внешних стен.
  2. Тип окон.
  3. Уровень теплоизоляции стен.
  4. Площадь окон.
  5. Высота помещений.
  6. Наличие утепленного чердака.

Обычные окна со стандартным остеклением позволяют выйти наружу 27% тепла. При таких окнах результат, полученный с помощью вышеописанной формулы, нужно умножать на 1,27. Для окон с тройным пакетом корректирующий коэффициент составляет 0,85.

Такие же коэффициенты применяются для плохо и очень хорошо утепленных стен соответственно. Когда площадь окон составляет 40% от площади помещения, через окна может выйти дополнительных 10% тепла. Коэффициент составляет 1,1. С дальнейшим ростом соотношения площади окон и площади пола на 10% он поднимается на 0,1.

Высоту помещения стоит брать в расчет тогда, когда она превышает 2,5 м. Для этой цифры корректирующий коэффициент равен 1. С дальнейшим увеличением высоты на 0,5 м он становится больше на 0,5. Для 4-метровых стен он равен 1,15. При наличии холодного чердака, полученную цифру корректировать не нужно. Если же он утеплен или сверху находится отапливаемое помещение, то результат умножают на 0,9 или 0,8.

Модели популярных производителей

Больше моделей вы найдете на нашем сайте в рубрике «Электрические котлы». Вы сможете подобрать подходящий по мощности и другим параметрам вариант. В карточках товаров есть подробные описания, характеристики и отзывы покупателей – все это поможет принять верное решение. Мы предлагаем сопутствующие товары для монтажа автономной системы отопления, поэтому все необходимое можно купить в одном месте. Оформляйте заказ через сайт или звоните менеджеру по телефону, пока товары есть в наличии!

Расчет котла по объему

Чтобы рассчитать мощность, применяют такую формулу:

где V является объемом дома,

К – коэффициент, показывающий потери тепла в зависимости от теплоизоляции. Имеет следующие значения:

  • 0,6-0,9 – для домов, в которых конструкция является улучшенной, стены кирпичные и покрыты двойной теплоизоляцией, окна имеют двойной стеклопакет и относительно небольшую площадь, крыша сделана из теплоизоляционного материала;
  • 1-1,9 – для домов, которые характеризуются двойной кирпичной кладкой, небольшим количеством окон и крышей, имеющей обычную кровлю;
  • 2-2,9 – для зданий с небольшой теплоизоляцией, то есть тепло задерживают окна и крыша с упрощенной конструкцией, стены с толщиной, равной длине 1 кирпича;
  • 3-4 – для деревянных конструкций или зданий, стены которых представляют собой гофрированный металлический лист.

Напряжение и номинальный ток подключения

Существуют электрические котлы для подключения к однофазной и трехфазной сети. Причем ток в 220 В используется для моделей мощностью до 12 кВт, для более мощного оборудования требуется подключение к сети с напряжением в 380 В. Номинальный ток подключения также зависит от мощности, которая должна быть указана в паспорте. Например, для электрокотла мощностью в 16 кВт требуется ток в 27 А, сечение кабеля подключения – не менее 6 кв. мм. Обязательно ознакомьтесь с параметрами тока для выбранной вами модели, чтобы не возникло проблем с подключением к электросети.

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 температуру.
  3. Рассчитывается дополнительная мощность котла.

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:


где

  • Vв является объемом востребованной теплой воды,
  • Тж – желаемая температура теплой воды на выходе из крана,
  • Тп – температура 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),

m – масса воды,

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.

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.

Обогревающие электрические конвекторы.

В качестве обогревающего элемента они используют ТЭН. Только здесь он установлен не в воде, а заключен в изолятор из керамики и безопасный изящный корпус из стали или алюминия. Нагрев происходит от теплого корпуса прибора и воздуха, который находится внутри. Начинается циркуляция и нагрев воздуха, когда нагретый воздух начинает подниматься, уступая место более холодным массам.

Конвекторы бывают:

  • Напольные;
  • Настенные(плоские прямоугольники различных размеров);

Также конвекторы могут быть внешними или встроенными, внутри них всегда установлен термостат, который поддерживает требуемую температуру. Такие приборы быстро прогревают комнату, их можно устанавливать в любом месте. Они практически не нуждаются в управлении: выбранный режим, поддерживает термостат. Детали корпуса не нагреваются больше 60 градусов, их корпус прочно и надежно изолирован от ТЭНа, а современные модели конвекторов не сушат воздух, благодаря чему прибором можно пользоваться и во влажных помещениях. У одного конвектора достаточно маленькая мощность, поэтому для использования их как электрическое отопление, понадобится несколько штук. Суммарную мощность всех конвекторов должна выдерживать электрическая проводка в доме (обычно мощность каждого прибора от 1 до 3 кВт).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: