Расчёт мощности электрического котла отопления по площади

Для полноценного функционирования электрического котла необходим правильный расчёт его мощности. Благодаря полученным данным можно подобрать электрический котёл, который сможет комфортно отапливать всю площадь без последующей перегрузки и выхода из строя.

Как грамотно произвести расчёт мощности электрокотла?

Мощности оборудования должно хватать на всё помещение. При этом она не должна работать на пределе своих возможностей – это приведёт к повышению износа и ускорит выход из эксплуатации.

Определение мощности по площади – главный параметр для расчёта пригодности оборудования для обогрева дома. Следует взять характеристики из технического паспорта, внести в специальный калькулятор или воспользоваться формулами.

Выбор мощности отопительного оборудования

После выяснения необходимой мощности котла следует учесть, что его предельная суммарная величина для определенного здания ограничена. Лимит на ограничение электросети устанавливают районные службы, обеспечивающие подачу электричества и обслуживание сетей.

Если установить котел с мощностью, превышающей допустимые значения, активизируется автомат. Поэтому сначала необходимо узнать исходные данные, а затем провести расчёт мощности котла и дополнительных приборов. Производители выпускают продукцию с фиксированной мощностью или моделируемой. Это позволяет сделать оптимальный выбор и регулировать количество потребляемой энергии.

От чего зависит мощность?

В конструкции электрокотла есть ТЭНы, за счёт которых происходит нагрев теплоносителя. Они имеют вид трубчатых нагревательных элементов, которые монтируются внутри теплообменника и производят нагрев теплоносителя.

Расчёт мощности для электрического оборудования осуществляется в кВт, так как этот параметр напрямую относится к ТЭНам. Дополнительно следует учесть, что эта величина может варьироваться в зависимости от количества интегрированных нагревательных элементов. Диапазон при этом может находиться в границах от 2 до 60 кВт.

Особенности проведения расчетов для электрокотла

При расчёте необходимо учесть, что приборы характеризуются по рабочей мощности это важный показатель от которого происходят все расчеты. Он необходим для восполнения тепловых потерь и для создания полноценного и бесперебойного получения горячей воды.

В каждом случае расчёт происходит индивидуально при учёте площади помещения, материалов постройки, уровня теплоизоляции, а также количества и величины оконных проёмов. Для расчёта применяется формула W=S*Wуд/10м2 со следующей расшифровкой:

  • W – это мощность прибора в кВт;
  • S – показатель площади помещения в м2;
  • Wуд – параметр удельной мощности устройства, применяемого индивидуально для каждого района и региона.

При нахождении в средней полосе этот показатель может составлять от 1 до 1,2. Данная формула предназначена для маломощной техники, например, такой как одноконтурный котёл. Для двухконтурной версии сначала рассчитывается значение по горячему водоснабжению, а потом по отоплению.

Сфера применения современных электрокотлов

Большой выбор моделей котлов обеспечивает полноценное отопление не только для помещений небольшой площади, но и для объектов с отапливаемым пространством до 1000 м2.

Маломощные котлы подходят для квартир и небольших торговых или производственных помещений. Эти варианты котлов производятся в однофазном или в трехфазном виде. Если у котла мощность более 6 кВт, то у неё может быть многоступенчатое исполнение, что позволит получить существенную экономию.

Как рассчитать мощность котла: два метода

При подборе котла важно, чтобы была реализована компенсация потери тепла. Первым делом для расчёта необходимо вычислить теплопотери здания. На это значение влияют материалы, из которых построено здание, вид строения, параметры оконных и дверных проёмов, наличие теплоизоляции.

Также на показатель влияет присутствие бытовой техники, выделяющей тепло. Но, как правило, этот параметр не учитывают. Обязательно для расчёта учитывается система теплых полов, так как она осуществляет дополнительный обогрев.

Расчёт мощности котла отопления по площади

Для расчёта параметров достаточно применить только один показатель – площадь помещения. В среднем 1 кВт равен 10 м2 помещения. Поэтому, если площадь равна 160 квадратам, мощность техники должна составлять 16 кВт.

Подобные расчёты имеют приблизительный характер. Параметры можно применять для помещений с высотой потолков от 2,5 – до 2,7 метра. Если это значение выше, то необходимо производить дополнительные расчёты. Они проводятся путем деления на 2,7. Таким образом, можно получить коэффициент для поправки.

Дополнительно необходимо применить показатели для учёта климатических особенностей:

  • для северных регионов это значение будет равно от 1,5 до 2;
  • для центральных областей – от 1,2 до 1,5;
  • для средней полосы – от 1 до 1,2;
  • для южных областей оно будет равно от 0,7 до 0,9.

Например, при значении в 10 кВт его следует умножить на поправочный коэффициент, что обеспечит более точный расчёт параметров.

Для многоквартирных домов есть свой коэффициент. Если сверху находится жилое помещение, то показатель будет равен 0,7, если чердак с отопительной системой – 0,9, а в случае не отапливаемого чердака – 1. При этом мощность котла также умножается на данные цифры.

Мощность котла для квартир

 

Для расчёта показателей в квартирах можно использовать принятые нормативы:

  • коэффициент квартир в панельном доме для 1 м3 будет составлять 41Вт;
  • если дом построен из кирпича, то значение будет равно 34 Вт.

При наличии точных параметров высоты потолков и габаритов можно вычислить площадь отапливаемого помещения. Затем этот показатель умножается на принятый норматив. Таким образом, происходит расчёт мощности котла. Дополнительно учитывается регион, в котором находится дом, материал, из которого он построен и количество стен, выходящих на улицу. Последний фактор имеет свои коэффициенты:

  • для одной стены он равен 1,1;
  • для двух – 1,2;
  • для трех – 1,3.

При учёте всех поправок можно получить максимально точное значение. Если нужны достоверные показатели, то следует рассчитать теплопотери. Для этого вызывают специальную службу. Работник с тепловизором проверит помещение и определит необходимый коэффициент.

Как рассчитать мощность экономичного электрокотла?

Чтобы обеспечить полноценный расчёт мощности котла с показателем необходимой экономичности, надо провести расчёты с определением следующих факторов:

  • правильный и точный расчёт теплопотерь дома при использовании специального оборудования;
  • наличие дополнительных источников тепла;
  • учёт площади помещения и высоты потолков;
  • применение расчётов с учетом климатических зон и типа строения.

Все это позволит подобрать технику с точным значением мощности, при котором отопительный процесс будет осуществляться без затрат на приобретение чрезмерно мощной техники.

Методы определения мощности

Для точного определения мощности необходимо провести учёт потерь. Они могут быть вычислены двумя способами:

  • первый вариант возможен благодаря информации о площади дома;
  • второй вариант применяется при учёте показателя объёма помещения.

При выявлении уточняющего показателя больше не потребуется производить дополнительные расчёты. Это связано с тем, что электрический котёл может переработать 100 процентов электричества в 100 процентов тепловой энергии. И говорит о том, что техника имеет максимальный уровень КПД.

Расчёт мощности котла по площади

В качестве отправной точки удобно использовать площадь дома. Для одного квадратного метра применяется 100 Вт тепловой энергии. При этом используется формула: P=S*k*100. В основе этой формулы лежат следующие элементы:

  • P – мощность котла;
  • S – площадь помещения;
  • k – коэффициент потери тепла.

Последний показатель зависит от региона. Если температура за окном не опускается ниже -10, то его значение будет равно 0,7. Затем расчёты происходят в зависимости от температурного режима. Каждые 5 градусов вниз будут прибавлять к значению 0,2 балла. Так, для областей с температурным диапазоном в -35 градусов k будет равен 1,2. Для дома в 100 квадратов, который находится в регионе с температурой -15, расчет будет: 100*0,9*100= 9000 Вт = 9 кВт.

Факторы, влияющие на тепловую мощность

На показатель тепловой мощности могут влиять много факторов, среди которых:

  • количество стен, которые выходят на улицу;
  • тип и количество оконных проёмов;
  • наличие и степень теплоизоляции стен;
  • общая площадь всех оконных проёмов;
  • высота потолков в помещении;
  • наличие или отсутствие чердака с утеплением над помещением.

Стандартные окна пропускают до 27 процентов, поэтому их коэффициент потери составит 1,27. У тройного стеклопакета он меньше и составляет 0,85.

Если брать в расчёт площадь остекления, то здесь расчёты выглядят иначе. При 40% остекления от общей площади потери могут быть около 10 процентов. При этом коэффициент будет равен 1,1. Если это значение будет увеличиваться, то каждые 10 процентов будут добавлять к цифре 0,1 балл.

Высота учитывается только в случае превышения параметра в 2,5 – 2,7 метра. Показатель для стандартной высоты равен 1. При увеличении значения на 0,5 метра происходит добавление 0,5 балла к стандарту. Поэтому для потолков с высотой в 4 метра показатель будет составлять 1,15 балла.

Данный вид расчётов также проводится по своей формуле. Она имеет вид: P=V*K*ΔT/860. Эта формула расшифровывается следующим образом:

  • P – искомая мощность отопительного оборудования;
  • V – объём помещения или дома;
  • K – коэффициент потери тепла;
  • ΔT – разница между необходимыми показателями тепла и температурным режимом на улице.

Коэффициент потери имеет свои показатели, которые формируются относительно конструкции всех факторов теплопотери.

  1. 0,6 – 0,9. Это значения имеют дома с кирпичными стенами и дополнительной двойной изоляцией. Окна с двойным стеклопакетом, а сам дом обладает небольшой площадью. При этом крыша должна иметь теплоизоляцию или систему отопления.
  2. 1 – 1,9. Данный коэффициент применяется для домов с двойной кирпичной кладкой, небольшим объёмом оконных проёмов и со стандартным покрытием крыши.
  3. 2 – 2,9. В этом случае дом имеет стандартную теплоизоляцию в виде крыши и окон. При этом толщина стен стандартная и составляет один кирпич.
  4. 3 – 4. Этот коэффициент применятся для объектов из дерева или зданий ангарного типа со стенами из гофрированного металлического листа.

Все эти показатели обязательно включаются в формулу, так как играют важную роль при расчёте необходимых мощностей.

Расчёт мощности для ГВС

 

Не все владельцы при покупке котла устанавливают его только на отопление. Использование двухконтурного котла имеет широкую востребованность, что обусловлено достаточной экономией при применении. Также может быть установлено оборудование, работа которого направлена исключительно на подачу горячей воды.

Расчёт показателя мощности производится при учете следующих шагов:

  • проведение расчёта среднестатистического объёма потребленной теплой воды на всех членов семьи;
  • расчёт объёма горячей воды с температурой нагрева от 90 до 95 градусов, при этом она будет разбавляться;
  • расчёт дополнительной мощности котла, отводимой на нагрев воды.

Для примера берём дом, в котором семья использует около 150 литров воды в день. При этом её температура равна 37 градусам. Для расчёта объёма воды необходимо взять за основу следующие значения:

  • Vв – это количество используемой теплой воды;
  • Тж – это показатель температуры воды, которая будет идти из крана;
  • Тп – это значение температуры проточной воды;
  • Тг – показатель температуры при выходе из котла.

Значение Vв составляет 150 литров, Тп равняется 8 градусам, Тж составляет 37 градусов, а Тг имеет значение 95 градусов. Поэтому объём потребляемой жидкости на один дом будет составлять 105*(37-8) /(95-8), что при проведении расчётов приводит к значению в 50 литров.

Для расчёта дополнительной мощности применяется формула: Рд=c*m*ΔT. Используемые в ней показатели имеют следующую расшифровку:

  • c – удельное значение теплоёмкости воды со стандартным для всех случаев показателем 4,218 кДж/ кг*К;
  • ΔT – разница между показателем нагретой воды и проточной;
  • m – полученное значение требуемого количества воды на семью.

Формула: 4,218*50*(95-8). Проведя расчёты можно получить значение в 18 348 кДж. Если эту цифру перевести в кВт/ч, то получается показатель – 5,1.

При использовании формул можно получить все необходимые значения, обеспечивающие качественный подбор котла с требуемой мощностью для организации отопления и поставки горячей воды.