Výpočet výkonu plynového kotle

Při uspořádání topného systému doma je třeba věnovat zvláštní pozornost takovému prvku, jako je kotel. Na tom do značné míry závisí kvalita a účinnost celého topného okruhu. Zařízení tohoto typu se vybírá v závislosti na určitých datech a výpočtech, které při správném provedení mohou snížit náklady na nákup paliv nebo energetických zdrojů. Jak správně vypočítat výkon kotle na vytápění domu se dozvíte v tomto článku.

Co je třeba zvážit při výběru vybavení

Výpočet výkonu topného kotle je důležitý a zodpovědný proces, na kterém závisí účinnost vytápění celého domu.

Pro instalaci topného systému v jednopatrovém domě není nutné kupovat ohřívač pro velké zatížení. Bude to plýtvání penězi, protože bude pracovat jen na polovinu své kapacity – přesně tolik, kolik je potřeba k vytápění domu.

Hlavním parametrem, který se bere v úvahu při výpočtu výkonu topného kotle, je plocha domu, která potřebuje vytápění. To znamená, že bereme v úvahu pouze ty místnosti, kde je potřeba instalovat radiátory. Kromě toho byste měli vybrat instalaci založenou na principu úplného nebo částečného pobytu v domě. Pokud tedy plánujete zůstat celoročně, budete potřebovat zařízení s vysokou propustností. Zatímco pro instalaci topného systému v letním domě není taková jednotka potřeba. Jeden elektrický ohřívač bude stačit k udržení příjemných teplotních podmínek v místnosti.

Jaké vlastnosti ovlivňují výpočet

Pokud chcete získat co nejpřesnější výsledek, pak vám pravděpodobně bude vyhovovat metoda uvedená v SNiP sekci II-3-79. Tato metoda se vyznačuje použitím následujících doprovodných faktorů:

• přítomnost tepelně izolační vrstvy v budově;
• způsob připojení výměníků tepla – jednookruhový, dvouokruhový nebo tříokruhový;
• údaje o teplotních podmínkách v jedné místnosti;
• průměrná teplota v regionu v nejchladnějším období roku;
• přítomnost dalších zdrojů vytápění.

Pro přesné výpočty se berou v úvahu i takové informace, jako jsou údaje o počtu domácích a digitálních spotřebičů, které jsou v té či oné míře schopny uvolnit energii v místnosti. Některé typy domácích spotřebičů, například chladničky, mohou působit jako doplňkový zdroj vytápění konstrukce.

Abychom byli spravedliví, stojí za zmínku, že ne každý majitel domu počítá výkon kotle. Mnoho z nás si tedy pořizuje hotové okruhy, které jsou vybaveny topnou jednotkou se zvýšenou výkonovou charakteristikou, což nám umožňuje vyhnout se nepředvídaným situacím. V konečném důsledku bez ohledu na to, jaký způsob připojení výměníků zvolíte, účinnost kotle bude řádově vyšší, než jsou vypočtené údaje. Ale zároveň takové jednotky nejsou levným potěšením, takže je lepší vypočítat výkon takové jednotky jednou, než přeplatit spotřebu přebytečného paliva.

Čtení s tímto článkem: Jak si vybrat plynový kotel pro vytápění soukromého domu

Co je třeba vzít v úvahu

Již jsme tedy zjistili, že nejdůležitějším kritériem pro správný výpočet výkonu kotle je plocha vytápěné konstrukce. Měli byste se tedy držet univerzálního vzorce:

10 m1 plochy vyžaduje XNUMX kW tepla

Základem je plocha chaty či domu, která je zateplená podle všech pravidel – stěny, strop a střecha, plus plastová okna a zateplené vchodové dveře. Zohledňuje se také standardní limit výšky stropu do 3 metrů. To je základem každého výpočtu, který lze následně změnit v jednom nebo druhém směru v závislosti na kvalitě konstrukce.

Pokud bude zařízení používáno nejen k vytápění, ale také k zásobování teplou vodou, přidejte do výpočtu dalších 20%, což bude stačit k získání požadovaného objemu teplé vody.

Pokud nechcete provádět přesný výpočet výkonu kotle, můžete použít následující průměrné údaje, které vám pomohou vybrat to správné topné zařízení pro váš dům:

Plocha domu, zateplená dle všech pravidel, m2. m

Výkon topného zařízení, kW

Při výběru topného zařízení je důležité vzít v úvahu nejen jeho funkce, druh paliva a provedení. Jednou z klíčových technických vlastností kotle je jeho výkon. Přímo souvisí s plochou místnosti, kterou může zařízení vyhřívat i v těch nejkrutějších mrazech. Výpočet výkonu kotle pro vytápění soukromého domu však není založen na jedné oblasti, ale také na některých dalších parametrech, které budeme v tomto článku zvažovat.

Z čeho se při výpočtu vychází?

Výkon topného kotle je technický parametr, který ukazuje, kolik tepelné energie může zařízení uvolnit za 1 hodinu. Indikátor je vyjádřen v kilowattech a je vždy zobrazen v datovém listu zařízení a je obvykle duplikován v názvu modelu. Například maximální provozní výkon kotle Partner 16 je 16 kW, což znamená, že zařízení vyrobí 1 kW tepla za 16 hodinu. Indikátor je zobrazen s ohledem na to, že kotel je používán pouze v režimu vytápění. Uvedený výkon je zpravidla maximální možný provozní rozsah několika kilowattů. To je způsobeno skutečností, že intenzita spalování paliva v kotli se může poněkud lišit v závislosti na objemu kyslíku přiváděného do topeniště, tahu, kvalitě paliva a dalších faktorech. Z tohoto důvodu uvádějí i rozsah plochy, kterou kotel dokáže efektivně vytopit (například 120–160 m2). Abychom přesněji pochopili, jak vypočítat výkon kotle a jaké zařízení bude potřeba k vytápění domu, bere se v úvahu nejen jeho plocha, ale také tepelné ztráty, stejně jako potřeba dodávky teplé vody v domě. a v okolí.

Bereme v úvahu počet vrstevnic

Plocha domu je hlavním faktorem, který ovlivňuje výpočet výkonu kotle. Vyplatí se však vzít v úvahu i počet kotlových okruhů. Jednookruhové modely se používají pouze pro vytápění, takže výpočty berou v úvahu pouze součet ploch všech místností, které je třeba vytápět. Dvouokruhové kotle jsou také určeny k ohřevu vody používané pro domácí potřeby. V tomto případě bude vyžadována výkonová rezerva, která bude záviset na potřebě teplé vody. Například, pokud v domě žijí 2 lidé a přívod teplé vody slouží pouze k mytí, pak není rezerva výkonu vždy nutná. Ale pokud má dům například bazén, hammam, systém tání sněhu, přívodní větrání s rekuperací tepla, pak by čísla měla být úplně jiná. Například příplatek za použití hammamu může být až 5 kW a systém tání vodního sněhu pro domovní cesty bude vyžadovat dalších 6–8 kW.

Bereme v úvahu tepelné ztráty

Bez ohledu na to, jak je dům utěsněný a izolovaný, v každém případě část ohřátého vzduchu unikne do atmosféry komínem, střechou, okny, dveřmi a sklepem. To je normální, hlavní je, že tepelné ztráty nepřesahují 30% energie generované kotlem. Při výpočtu výkonu topného kotle se berou v úvahu standardní přípustné ztráty zaznamenané stavebními předpisy (SP 50.13330.2012, SNiP 23-02-2003). Tato možnost je vhodná, pokud je dům ve fázi návrhu nebo neexistuje způsob, jak měřit skutečné tepelné ztráty. Pokud je dům již postaven a podle výpočtů by si kotel měl poradit s vytápěním své plochy, ale v místnostech je stále zima, můžete pomocí termokamery pochopit, kde přesně teplo „uniká“ a v jakém objemu. Při výpočtu požadovaného výkonu kotle můžete použít vzorec, který bere v úvahu tepelné ztráty. Uvádíme jej níže.

Vzorce pro výpočet

1. Výpočet kotle na vytápění podle plochy

Nejjednodušší vzorec zohledňuje součet ploch všech místností v domě, které je třeba vytápět. V tomto případě se použije vzorec:

1 kW energie na 10 m2 místnosti + 20% rezerva na tepelné ztráty

Příklad výpočtu průměrného výkonu topného kotle pro dům o rozloze 100 m2:

(100/10) + 20 % = 12 kW

Další možnost, která umožňuje přesnější výběr výkonu kotle pro soukromý dům, s přihlédnutím k rezervě na tepelné ztráty, je založena na regionálních klimatických charakteristikách. Koneckonců, tepelné ztráty pro obytné budovy umístěné nad polárním kruhem nebo v tropech jsou velmi odlišné.

K tomu se také vezme 1 kW na 10 m2 plochy a výsledná hodnota se pak vynásobí koeficientem.

• severní oblasti – 1,5–2
• střední pásmo – 1–1,2
• jižní oblasti – 0,7–0,9

Příklad výpočtu pro stejný dům o rozloze 100 m2, postavený v jižní oblasti:

(100 / 10 + 20 %) x 0,9 = 11 kW

Tyto vzorce fungují pro standardní výšku stropu 2,7 m Pokud je tento parametr větší, doporučuje se použít výpočetní vzorec na základě objemu místnosti.

2. Podle objemu místnosti

Při výpočtu výkonu kotle pro místnosti s nestandardními výškami stropu se vypočítá další koeficient pomocí následujícího vzorce:

Skutečná výška stropu/standardní výška stropu

Například: 4 / 2,7 = 1,5 (výsledek se zaokrouhlí nahoru na nejbližší desetinu). Proto pro dům 100 m2 se stropy vysokými 4 metry vypadá výpočet takto:

(100 / 10 x 1,5) + 20 % = 18 kW

Můžete také vypočítat výkon kotle pro váš dům s přihlédnutím k regionálnímu koeficientu.

3. Výpočet zohledňující okruh TUV

Výpočty pro tento parametr nejsou tak jasné jako předchozí. Koneckonců může být vyžadována dodávka teplé vody v různých objemech. Někomu stačí voda na mytí nádobí a každodenní sprchu, jiný ohřívá vodu do bazénu nebo hammamu.

Ve složitých případech (například při instalaci systému na tání sněhu) budete muset vypočítat náklady na energii na ohřev požadovaného objemu vody a je lepší to udělat s pomocí specialistů.

Pro instalaci nepřímotopného kotle 120–150 litrů v domě obývaném 3–4 osobami stačí v rámci denní spotřeby teplé vody přidat k výkonu kotle 2–3 kW.

Příklady výpočtu

Analyzujme výběr výkonu kotle pro soukromý dům na konkrétním příkladu.

Předpokládejme, že rodina 4 lidí postavila dvoupatrový dům v Archangelsku o celkové ploše 120 m2. Dům má 5 pokojů – 2 v prvním patře s výškou stropu 3 m a 3 ve druhém patře s výškou stropu 3,5 m.

Teplá voda je z bojleru, pouze pro každodenní potřeby domácnosti (mytí ve sprše, koupání dětí). Rozhodli jsme se také udělat cestu vytápěnou teplou vodou od brány na verandu o ploše 20 m2.

Výpočet požadovaného výkonu kotle na tuhá paliva je pohodlně rozdělen do fází:

1. Kalkulace v 1. patře.
2. Kalkulace v 2. patře.
3. Regionální koeficient.
4. Spotřeba energie na TUV.

Vzhledem k tomu, že dům je dvoupatrový, předpokládejme, že obytný prostor nahoře a dole je stejný – každý 60 m2.

V přízemí je výška stropu 3 m – to je více než standardní hodnota 2,7, takže je třeba vypočítat koeficient.

Nyní spočítejme požadované množství tepla pro vytápění prvního patra:

(60/10) x 1,2 = 7,2 (kW)

Ve druhém patře jsou stropy vyšší, takže koeficient bude jiný:

Výpočet výkonu topného kotle:

(60/10) x 1,3 = 7,8 (kW)

Ukazuje se, že obě podlaží potřebují 15 kW tepla – bez započtení tepelných ztrát.

Ale protože se dům nachází v oblasti Archangelsk (severní region), standardní 20% navýšení nemusí stačit k zahřátí domu v zimě. Proto sečteme získané hodnoty pro 1. a 2. NP, připočítáváme standardní přídavek na tepelné ztráty a také severní koeficient.

(15 kW + 20 %) x 1,5 = 27 kW

Zohledníme také náklady na ohřev teplé vody pro domácí spotřebu a ohřev cesty.

Pro 4člennou rodinu postačí 150 litrový kotel, jehož ohřev a udržování teploty vyžaduje 2 kW energie.

Následuje zahřátí trati. Vytápění 1 m2 venkovní plochy vyžaduje v průměru 0,2 kW energie. Cesta v našem domě je 20 m2, což znamená, že jsou potřeba další 4 kW.

Získané hodnoty pro vytápění a dodávku teplé vody sečteme:

27 + 2 + 4 = 33 kW

Celkem: pro dům 120 m2 v Archangelsku s danými parametry potřebujete kotel o výkonu 33 kW.

Jak dosáhnout maximální účinnosti kotle

Existují situace, kdy je výpočet topného kotle pro soukromý dům rozhodně proveden správně – bere se v úvahu plocha, tepelné ztráty, dodatečné potřeby, ale dům je stále chladný. V tomto případě stojí za to zkontrolovat, jak efektivně kotel funguje: zda vyrábí výkon, který je uveden v jeho technickém pasu.

Skutečnou účinnost kotle na tuhá paliva můžete vypočítat měřením teploty spalin v komínovém potrubí a také měřením teploty vody na „přívodu“ a „zpátečce“. Speciální vzorce umožňují na základě těchto údajů zjistit, jak efektivně topné zařízení funguje.

Příklad výpočtu na základě teploty spalin:

Účinnost = 100 – (t° plynů / 15 + q1-q2-q3-q4-q5)

kde q1 . q5 jsou tepelné ztráty kotle. Například ztráty chemickým a mechanickým podpálením v topeništi, mechanickým chlazením kotle atp.

Přirozené tepelné ztráty spojené s těmito faktory v rozmezí 20–25 % jsou u kotle na tuhá paliva považovány za normální. To znamená, že účinnost 75–80 % je docela dobrá. Pokles účinnosti o více než 25–30 % však vyžaduje pečlivou analýzu.

Důvody pro snížení účinnosti mohou být následující:

• Nedostatečný přívod kyslíku do pece. Často je spojeno se špatným větráním v kotelně a slabým tahem komína. Problém lze vyřešit úpravou zátek na potrubí, zlepšením ventilace, instalací turbodmychadla – v závislosti na situaci.
• Nadměrný tah komína. Tato situace způsobuje chemické nedopalování paliva. Řešením je seřízení šoupátka.
• Nesprávné nastavení klapky ventilátoru. Optimální polohu můžete najít pravidelným měřením teploty chladicí kapaliny na výstupu ze systému.
• Špinavé topeniště. Mechanické nedopalování je důsledkem skutečnosti, že vnitřní stěny topeniště jsou pokryty silnou vrstvou sazí. Topeniště by se mělo čistit alespoň jednou za 6 měsíců.
• Vlastnosti designu topeniště. Optimální je, když je jeho provedení víceotáčkové a obsahuje i pojistku plamene.
• Nízká kvalita paliva. Vlhké palivové dřevo, nevhodné frakce a značky uhlí hoří při nižší teplotě, než je nutné pro kvalitní vytápění.
• Nesprávné zapálení. Je nutné dodržet pořadí pokládání a zapalování tuhého paliva, aby dobře hořelo a produkovalo maximum tepla.
• Kotel je příliš výkonný. Pokud si totiž koupíte topné zařízení s velkou „rezervou“, budete jej muset zapnout na poloviční výkon, aby se dům příliš nezahříval. V důsledku toho se účinnost zařízení postupně snižuje.

Jak vybrat topný kotel vhodný pro napájení

Někdy mají kupující otázku: co dělat, když se vypočítá požadovaný výkon, ale požadovaný kotel není v prodeji? Mám vzít výkonnější model nebo naopak slabší?

Specialisté na topná zařízení doporučují zvolit model maximálně o 1–2 kW výkonnější, než ukázal výpočet kotle. Není třeba se pohybovat v menším směru, abyste při mrazech nelitovali „ušetřených“ kilowattů.

Vyberte si topný kotel pouze na základě pečlivě provedených výpočtů, a pak bude váš domov vždy teplý a útulný!