Расход дров, угля, пеллет твердотопливным котлом — алгоритм расчёта

Сколько кубов дров нужно на зиму

Чтобы выяснить, какой объём дров необходим на зиму, нужно учитывать несколько факторов. Кроме процента влаги и породы древесины, обязательно надо смотреть на тип поленьев (округлые, расколотые, смесь двух видов). Существенным фактором является и длительность срока, на протяжении которого будет отапливаться жилище. Во многих российских регионах необходимо топить дома долго − в течение 6–7 мес. Все это влияет на то, сколько кубометров ели, дуба потребуется для поддержания в комнатах комфортной атмосферы. Чем дольше работает котельная установка, тем больше будет использовано материала для топки.

Важные характеристики полений, в зависимости от породы дерева

Задаваясь вопросом «какие дрова лучше для твердотопливного котла», нужно знать наиболее значимые их характеристики. В частности:

• теплотворность;
• зольность.

Котел отопления на твердом топливе длительного горения, в котором применяются дрова с высокой зольностью, придется часто чистить. Не учитывая данный момент, колосники котельного агрегата будут быстро забиваться золой, что приведет к снижению эффективности работы котла. Конечно же, если за основу частного отопления взят твердотопливный котел длительного горения на дровах с полностью автоматизированным режимом, то беспокоиться нечего. В противном случае, нужно поменять породу древесины.

Еще одна важнейшая характеристика дров – теплотворная способность. Применяя поленья из древесины с высоким содержанием калорий, котел отопления на твердом топливе длительного горения будет долгое время выдерживать необходимую тепловую нагрузку, создавая нужный температурный режим во внутреннем пространстве загородного коттеджа. Эта характеристика во многом зависит от плотности самой древесины.

В результате опытных испытаний были получены следующие результаты для наиболее распространенных видов дров (список по мере убывания):

• дубовые – 3106 ккал;
• березовые – 2805 ккал;
• сосновые – 2128 ккал;
• из ольхи – 2095 ккал;
• еловые – 1847 ккал;
• осиновые – 1764 ккал.

Несмотря, что дубовые дрова наиболее эффективны в получении тепла, стоимость их значительно выше всех остальных разновидностей дров. Таким образом, топить котел отопительный твердотопливный, исходя из стоимости древесного топлива, выгоднее березовыми дровами.

Что нужно знать для расчета

То, сколько дров понадобится для отопления дома зависит от нескольких факторов:

• величины тепловой мощности, затрачиваемой на обогрев;
• эксплуатируемого оборудования;
• разновидности древесины;
• влажности дерева.

Согласно нормативам, величина тепловой мощности составляет 1 кВт теплоты на 10 кв. м в сильные холода. Усредненное значение – 0,5 кВт. Таким образом, для строения 100 кв. м она составит 5 кВт.

Чем просторнее жилье, тем выше расход потребляемого топлива. КПД у обогревательных приборов разного типа отличается. У большинства твердотопливных котлов этот параметр достигает 70–75%. Пиролизные модели более эффективные – их коэффициент полезного действия достигает 80 %. Наиболее низкая тепловая отдача у русских и стальных печек. Их КПД в среднем составляют 65 %, 55 % соответственно.

Для обогрева используются лиственные, хвойные породы. Самая высокая теплоотдача у березы – 2371 кВт/куб. м при 50 % влагосодержания и 2716 кВт/куб. м при 20 % содержания воды. Минимальная теплотворная способность у елки – 1667 кВт/м3 при влажности 50% и 1902 кВт/м3 при влагосодержании 20 %.

Таблица 1. Теплотворная способность дров разных пород, отнесенная к мере объема – 1 м³.
Готовясь к зимовке, требуется знать, как рассчитать кубы дров. Для этого разработаны специальные формулы, позволяющие вычислить норму поленьев на осенне-зимнюю пору.

Алгоритм расчёта расхода пеллет

Котёл на древесных гранулах является особенно актуальным для жителей тех регионов, у кого нет возможности отопления дома при помощи газа. Пеллеты производятся из отходов деревоперерабатывающей промышленности, поэтому являются экологически чистым видом топлива и, к тому же, с достаточно высоким коэффициентом полезного действия.

О том, чем хороши пеллетные котлы и об их минусах, написано здесь.

Ориентировочно, для расчёта расхода пеллет на обогрев дома 100 м², можно применять такую формулу. Количество гранул равно:

70 Вт/м² х 100 м² х 24 часа х 180 дней х 0,7 / 5000 Вт/час = 4234 кг 70 Вт/м² – показатель тепловых потерь 1 м² дома; 100 м² – площадь дома; 24 часа – часы в сутках; 180 дней – дни сезона отопления; 0,7 – значение нагрузки котла; 5000 Вт/час – это количество тепла, что образуется при сгорании 1 кг высококачественных пеллет.

Повторимся, что данные расчёты приблизительны. Существует множество нюансов, из-за которых значения могут варьироваться.

Можно с уверенностью сказать, что вычислить потребность твердотопливного котла в объёме топлива не сложно. Главное не спутать все данные, а по окончанию полученные кубометры умножить на стоимость топлива в вашей местности. Помните, что при заказе дров лучше уточнить о мерах, используемых поставщиком: складометры это либо «чистые кубометры». Иначе вы рискуете сделать ошибку и тем самым переплатить или недополучить некоторый объём дров.

Как рассчитывается топливо на сезон

Как делается расчет дров на отопление дома:

V = 720 * Q / (q * 0,01КПД), где

720 – количество часов в месяц (24 часа * 30 дней);

V – количество биотоплива на один месяц;

Q – теплота, требуемая на обогрев здания (киловатт-час);

q – теплотворная способность 1 кубического метра леса в зависимости от степени его просушки (кВт/м3);

КПД – эффективность отопительного устройства (%).

Таблица 2. Коэффициент полнодревесности для поленьев
Итогом будет значение, которое покажет оптимальный объем березы, ели, ясеня для обеспечения жилплощади теплом. Но это не готовые поленья, которые закладываются в печь. Чтобы узнать, сколько дров нужно для отопления дома, надо найденную величину разделить на переводящий коэффициент. У каждого сорта дерева он свой. Кроме того, берется во внимание форма, метраж и толщина поленца. Например, если оно круглое, средней толщины, хвойной породы, то при длине 50 см переводящий коэффициент – 0,72.

Чтобы получить величину твердого топлива на полный сезон осень − весна, потребуется полученное значение помножить на число месяцев года, в которые строение будет обогреваться.

Алгоритм расчёта расхода угля

Котёл современного типа может эффективно работать и на каменном угле, и на буром. Но если есть возможность выбора, то лучше выбрать уголь высокого качества – антрацит. Именно он характеризуется самой высокой тепловой ёмкостью и сгорает почти без остатка. Однако и стоимость антрацита выше других сортов. Необходимо рассмотреть цену на топливо, доставку и его теплоёмкость, и выбрать оптимальный вариант.

Какой уголь выбрать для отопления в частном доме?

Подсчитать расход угля в твердотопливном котле можно двумя способами. Самый первый – элементарный, при помощи ведра. Обычно уголь измеряют тоннами, однако навряд ли в вашем котельном помещении будут весы для аккуратного отвешивания требуемой дозы для загрузки.

Одно ведро вмещает около 18 кг каменного угля.

Примерно, для обогрева жилища 200 м² будет уходить следующее количество угла:

1. В сентябре-октябре одно ведро в сутки.
2. С ноября по февраль – 10 вёдер.
3. В марте-апреле около двух вёдер.

Если взять, что в месяце 30 дней и сложить все значения, то можно узнать общее число вёдер (780 вёдер). В килограммах получается:

780 х 18 = 14040 кг

Таким образом, за сезон отопления на обогрев жилища в 200 м² котёл на угле потребит немного больше 14 тонн каменного угля.

Второй способ подсчёта расхода угля в твердотопливном котле более научный. На сжигание 200 г угля уйдёт около 1 кВт тепла. Для уютного проживания во время отопительного периода необходимо приблизительно 50 000 кВт тепла:

50000 х 0,2 = 10000 кг (10 тонн)

Расчёт расхода дров на отопление дома 100 м2

Сколько нужно дров для отопления 100 м2, легко подсчитать по уже указанной ранее формуле. В примере рассмотрим вариант использования сосновых колотых поленцев 50 см и подвергшихся предварительной сушке. Сжигаться они будут в пиролизном котле, который обладает КПД 80 %. Затраты тепла на обогрев (Q) за морозную пору – приблизительно пять киловатт за час.

Показатель теплоты сгорания (q) для высушенной сосны — 2166 кВт на кубический метр. Его надо подставить в формулу. Результат:

V = 720 * 5 / (2166 * 0,01 * 80) = 2,08.

Второй этап – определить норму расколотой сосны, рассчитанную в складометрах. Он равен 0,73. Выполняем арифметические действия:

2,08 / 0,73=2,85 куб. м.

Предположим, что обогревать строение планируется пять месяцев. Вычисленное значение надо умножить на них. Выходит, что понадобится 2,85*5=14,25 м3 просушенной сосны.

Чтобы понять, сколько надо леса для обогрева конструкций 150 м2, 200 м2, итоговые цифры увеличивают в полтора – два раза.

Степень влажности дров

Твердотопливный котел длительного горения на дровах, имея высокий КПД, все же не сможет выдать нужный тепловой эффект из-за плохо просушенных дров. Возгорание с высоким содержанием влажности в топке, в этом случае, будет в сильной степени затруднено.

Приобретая необходимый объем только что напиленных дров, следует обязательно заняться их просушкой, так как их теплотворная способность резко уменьшается. Такие поленья, при 50 % содержания влаги, способны отдать только 1860 ккал. Для наглядности, древесина для котлов, имеющая полную просушку с нулевым процентом влажности, способна выдать до 4400 ккал. Близкий показатель такой теплотворности способны обеспечить дрова, прошедшие подсушку в помещении, либо находящиеся под хорошо защищенным навесом в течение года. Их показатель находится в пределах 3900-3380 ккал.

Естественно, весь годовой запас дров невозможно разместить в помещении котельной, поэтому нужно позаботиться о топливнике на приусадебном участке. Чтобы эффективность котла была максимальной, часть объема топлива на текущие 1-2 суток следует размещать непосредственно в хозяйственной части коттеджа. Остальная заготовленная часть складируется либо в специальном сарае, либо под уличным навесом. Чтобы избежать напитывания дров влагой, топливник целесообразно размещать на солнечной стороне участка. Складирование производить на хорошо продуваемый поддон, чтобы полешки не набирали ненужную влагу с земли.

Заранее подсчитать расход пеллет на отопление – первейшая задача хозяина частного дома, желающего установить пеллетный котел. Ведь гранулированное топливо дороже дров, да и цена оборудования выше сравнительно с твердотопливными или электрическими агрегатами. Одна горелка для сжигания пеллет сопоставима по стоимости с целым дровяным теплогенератором. Чтобы выяснить затраты на пеллетное отопление, нужно произвести несложный теоретический расчет, о нем и пойдет речь далее.

Расчет потребления пеллет – исходные данные

Чтобы выяснить теоретический расход топлива на обогрев загородного дома, необходимо собрать следующие исходные данные:

• величина тепловой нагрузки на систему отопления коттеджа или дачного домика, выражаемая в кВт;
• КПД той модели котла на пеллетах, какую вы планируете установить у себя в топочной;
• расчетная теплота сгорания топливных гранул;
• чтобы получить результат в денежном эквиваленте, желательно узнать цену за тонну пеллет в вашем регионе проживания.

Сложнее всего получить цифру реальной тепловой нагрузки. Она складывается из тепловых потерь через наружные стены, кровлю, остекление и полы плюс затраты тепловой энергии на прогрев вентиляционного воздуха.

Идеальный вариант – обратиться за таким расчетом к квалифицированному инженеру–теплотехнику, тогда вы узнаете точную цифру. В противном случае придется считать тепловую нагрузку и расход топлива укрупненными способами:

1. По удельному потреблению теплоты на квадратный метр площади. Для жилищ в средней полосе России принимается, что в комнате с 1 окном и одной наружной стеной будет затрачено 100 Вт тепла на 1 м², с двумя наружными стенами – 120 Вт/м², с 2 стенами и двумя окнами – 130 Вт/м².
2. То же, по отношению к объему помещений. Способ применяется, когда потолки комнат превышают 2.8 м. Подсчитывается общий отапливаемый объем, полученная цифра умножается на 40 Вт.

Замечание. В примере расчета, рассмотренного ниже, тепловая нагрузка для частного дома 100 м² условно принимается равной 10 кВт, поскольку расход пеллет определяется в абстрактном здании с пеллетным котлом неизвестного производителя.

Теоретическая теплота сгорания пеллет – величина известная, она лежит в диапазоне 4.9—5.2 кВт/кг в зависимости от качества топлива и сырья, из которого они изготавливаются. Если не принимать во внимание торфяные гранулы с высокой зольностью и низкой теплоотдачей, то для вычислений стоит взять среднюю цифру – 5 кВт/кг.

Расход пеллет на отопление дома 150м2

При не очень суровой зиме тепла для обогрева 1м2 в 1 час необходимо 50Вт. За целый день это 1200 Вт.

Количество пеллет сжигаемого для получения тепла 1 м2 в сутки получится 1200Вт/4,25кВт/кг= 280гр.

• в сутки: 0,28кг*150м2= 42кг.
• в месяц: 42кг*30дн=1260кг.

Но эти показатели тоже получаются завышенными, если дом хорошо утеплен. Многие домовладельцы с хорошо утепленным домом тратят намного меньше кг. В среднем количество необходимого снижается на 35%. Тогда и стоимость отопления пеллетами 150 кв м дома снижается также на это количество. Аналогично количество необходимого на месяц количества сырья снижается до 825кг.

Как рассчитать расход пеллет

Расчет ведется в несколько этапов, хотя в целом он довольно прост. Его результатом должен стать среднемесячный расход топлива пеллетным котлом в течение отопительного сезона и средняя стоимость такого отопления. Для ясности мы рассмотрим пример вычислений для дома площадью 100 м².

Этап первый. Сначала нужно понять, сколько тепла реально попадает в систему отопления при сжигании 1 кг топливных пеллет. Ведь отопительное оборудование не настолько совершенно, чтобы направлять всю полученную энергию на обогрев дома, часть ее вылетит в дымоходную трубу. Для этого теплоту сжигания гранул следует умножить на КПД теплогенератора, разделенный на 100:

5 кВт/кг х 80% / 100 = 4 кВт/кг.

Этап второй. Для удобства вычислений надо совершить обратное действие, чтобы выяснить, сколько нужно сжечь пеллет для получения 1 кВт тепловой энергии в реальных условиях:

1 кВт / 4 кВт/кг = 0.25 кг.

Этап третий. В течение отопительного сезона погода на улице меняется и температура колеблется от +10 °С до —30 °С. Удельное потребление теплоты в среднем за весь сезон на дом 100 м² составит не 10 кВт, а вполовину меньше – 5 кВт. Учитывая, что единицы мощности отнесены ко времени 1 час, расход теплоты за сутки составит:

5 кВт/ч х 24 часа = 120 кВт.

То же, только за месяц:

120 кВт х 30 суток = 3600 кВт.

Этап четвертый. Теперь нетрудно сосчитать расход пеллет в среднем за месяц на здание 100 м² в течение всего отопительного сезона:

3600 кВт х 0.25 кг/кВт = 900 кг.

Если холодный сезон длится 7 месяцев, как в Москве Российской Федерации, то общее количество топливных гранул для обогрева частного дома площадью 100 квадратов составит 900 х 7 = 6.3 тонны. Таким же образом определяется среднемесячное потребление пеллет для дома площадью 150 и 200 м², оно равно 1.35 и 1.8 тонны соответственно. Поскольку пеллета идет в продажу на вес, а не на объем, то пересчитывать это количество в объемные единицы не нужно.

Тех, кого интересует ориентировочный расход древесных гранул в среднем за сутки, могут посчитать его таким способом (для нашего примера):

120 кВт х 0.25 кг/кВт = 30 кг.

Внимание! Не следует путать среднее расчетное значение с реальными показателями расхода топлива в самые холодные и теплые дни. В здании 100 м² оно может варьироваться в пределах 15—60 кг пеллет в сутки.

Чтобы получить ориентировочные расходы на пеллетное отопление в денежном выражении, надо полученные цифры умножить на цену за тонну, принятую в вашем регионе. По ценам столиц Российской Федерации и Украины ежемесячные затраты на отопление частного дома 100 квадратов составят:

• для Москвы: 0,9 т х 8500 руб/т = 7650 руб;
• для Киева: 0,9 т х 3000 грн/т = 2700 грн.

Преимущества и недостатки пеллетных котлов

Пеллетные котлы имеют ряд преимуществ:

• Автоматичность. При необходимости котел оборудуется бункером для хранения пеллет. Это позволяет не тратить время на ежедневную закладку топлива. Автоматическая подача пеллет делает это сама в соответствии с заданными настройками. Электрическая панель управления позволяет выставить требуемый режим работы.
• Высокий коэффициент полезного действия. Пеллеты того же объема, что и древесина, выделяют в два раза больше тепла. Это происходит только при условии высокого качества гранул и их правильном хранении и транспортировке.
• Экологичность. Данные аппараты оборудованы закрытой камерой сгорания, в которую воздух поступает из атмосферы, поэтому не происходит сжигания кислорода из помещения. Пеллетные гранулы производятся без примесей химических веществ и при сгорании минимально загрязняют окружающу среду.

  

• Небольшое количество золы. Гранулы сгорают практически полностью и оставляют намного меньше золы, чем аналогичные твердотопливные котлы.
• Низкий уровень шума и низкое энергопотребление. Для работы электронной части достаточно всего 60 Ватт.

Недостатки пеллетного оборудования:

• Пеллетные гранулы очень хорошо впитывают влагу, при этом сильно понижая количество вырабатываемого тепла. Поэтому они требовательны к месту хранения. Также при закупке топлива на весь сезон может понадобиться отдельное помещение, так как оно занимает много места.
• Хоть КПД таких котлов выше, стоимость топлива выше. Поэтому единица тепла в среднем все равно выходит дороже, чем у других твердотопливных аппаратах. Также следует учитывать изначально высокую цену на систему такого оборудования.
• В пеллетных котлах используется специфическая горелка, вы не сможете загружать в них ничего, кроме специальных гранул.

• Зависимость от электроэнергии. Даже если вы установите бункер и автоматическую подачу, она не будет работать при перебоях с электричеством. Чтобы обезопасить себя от перебоев в отоплении следует дополнительно купить генератор.

Дровяное или пеллетное отопление – что выгоднее

Посчитаем, выгоден ли пеллетный котел по сравнению с твердотопливными аппаратами, работающими на дровах. Для исходных данных возьмем характеристики котла Зота Пеллет 15а. В инструкции по эксплуатации указано, что при одинаковых условиях, в сутки потратится 36 кг пеллет и 64 кг дров. Как мы видим, КПП пеллетных гранул почти в два раза выше.

Но при расчете экономичности надо учесть стоимость сырья. Так, килограмм хороших пеллет в среднем стоит 15 рублей за килограмм, дров 5 рублей. В день получится 36 кг * 15 р. = 540 рублей при топке пеллетами и 64 кг * 5 р. = 320 рублей. Получается, в среднем экономнее пользоваться дровяным отоплением.

Реальный расход – отзывы пользователей на форумах

Результаты теоретического расчета отражают лишь общую картину и дают понимание порядка цифр финансовых затрат на древесные гранулы. Показатели, публикуемые пользователями форумов, при реальном отоплении пеллетами, могут отличаться в зависимости от многих факторов:

• эффективности отопительного агрегата;
• погодных условий в регионе проживания;
• степени утепления жилого здания;
• качества применяемого топлива.

1. Владимир, г. Сочи, РФ. Отапливаю пеллетами часть дома площадью 50 м². При уличной температуре 5—10 градусов мороза в комнатах выдерживаю +24 °С. За сутки уходит около 20 кг гранул первого сорта, белых. Стены – газобетон, утепления никакого нет. Показатель меня устраивает, доделаю остальные помещения и буду топить пеллетами весь дом (85 м²).
2. Александр, Подмосковье, РФ. Склад 400 квадратов с высотой потолков 3.6 м, пеллетный котел «Теплодар» с горелкой АПГ-25. Когда на улице бывает минус 30 °С, в складе удается поддерживать +10 °С. В среднем котел «съедает» 120 кг пеллет в сутки, причем количество почти не меняется при сжигании разных гранул. Пробовали и белые и коричневые, все едино.
3. Валерий, г. Харьков, Украина. Поставил пеллетный котел в одноэтажном доме 140 м², топлю круглые сутки, остановка раз в неделю и чистка 30 минут. Держу внутри +22 °С, расход пеллет зафиксировал при температуре за бортом —15 °С – 50 кг в сутки. Стены – кирпич с утеплением из пенопласта 5 см, кровлю утеплял опилками, думаю добавить стекловаты Isover. В целом приемлемо, да и от комфорта трудно отказаться, с обычным твердотопливным котлом баловаться уже не хочется.
4. Николай, г. Очаков, Украина. Построил кирпичный дом с отапливаемой площадью 120 м² (всего 140 квадратов). Толщина стены – 1 кирпич (250 мм) плюс наружное утепление пенопластом 15 см. Первый мой котел как раз пеллетный, результатами я доволен. За весь сезон израсходовал около 4 тонн пеллет, точно не скажу, потому что докупал весной в пакетах.

Расход на отопление дома 200м2

Получается при необходимом сжигании на обогрев 1м2 — 0,28кг пеллет. На 200м2 необходимо сжечь – 56кг в сутки. За месяц получится – 56*30= 1680кг. Это если дом не утеплен. При снижении затрат на 35% на обогрев помещения при хорошем утеплении, получим:

• в сутки: 36кг
• в месяц: 1100кг.

Это намного меньше, чем необходимость в килограммах дровяного топлива. Поэтому для домов с большой квадратурой площади все чаще используют оборудование для нагрева с загрузкой в виде топлива пеллет.

Пеллеты – это спрессованные в виде гранул древесные отходы дерево-перерабатывающих предприятий. Они считаются экологическим продуктом – ведь для их изготовления не применяются какие-то склеивающие примеси, а после измельчения и сушки в пресс-грануляторе сжимаются под сильным давлением в гранулы. Склеивание происходит с помощью лигнина, который содержится в древесине и выделяется при давлении. Поэтому все чаще выбор домовладельцев останавливается на их использовании.

Есть еще более низкие по себестоимости гранулы, изготавливаемые из отходов аграрного производства. В них содержание смолянистых примесей мало. Но получаемая тепловая отдача снижается с 5кВт с одного кг до 4кВт. Что сразу увеличивает существенно количество необходимой массы на месяц. А это соответственно тянет за собой увеличение затрат на обогрев помещений в зимний сезон.

Есть много разнообразных спрессованных древесных отходов с разным содержанием всяческих примесей. Они из-за своего качества в котлах с реторными горелками вызывают сбои в работе, а иногда и поломки оборудования. Такие виды гранул возможно применять в котлах с горелкой факельного типа. Но всегда все-таки лучше взвесить все за и против при выборе того или иного сорта спрессованных древесных отходов. Ведь некоторые «деятели-производители» умудряются подмешивать и песок в структуру сырья для утяжеления веса, что можно определить только после сжигания такого продукта.

Выводы

Если проанализировать отзывы и набрать побольше статистики, то выясняется, что расчетный расход пеллет на отопление не слишком отличается от реального. Если изначально расчет делался по укрупненной схеме, результаты сопоставимы с потреблением топлива в слабо утепленном частном доме. Когда у вас есть реальные показатели тепловой нагрузки, то финансовые затраты на пеллетное отопление вы рассчитаете довольно точно.

Проводя подсчет затрат, не забывайте о потреблении котлом электроэнергии, за которую вы тоже платите деньги по счетчику. Ее нужно учитывать, потому что потребляемая мощность двигателя шнека, устройства электророзжига и контроллера может достигать 400—500 Вт/ч, что весьма существенно. К ней может добавиться мощность дополнительного шнекового конвейера, если таковой у вас установлен для перемещения пеллет из хранилища в бункер.

Для того чтобы выбрать котёл, работающий на твёрдом топливе, необходимо обратить внимание на мощность. Данный параметр показывает, какое количество тепла может создать конкретное устройство при подключении к системе отопления. От этого напрямую зависит, можно ли с помощью такого оборудования обеспечить дом теплом в нужном количестве или нет.

Например, в помещении, где установлен пеллетный котёл с небольшой мощностью, будет в лучшем случае прохладно. Также не лучшим вариантом является установка котла с избыточной мощностью, потому что он постоянно будет работать в экономном режиме, а это заметно снизит показатель КПД.

Итак, чтобы выполнить расчет мощности котла для отопления частного дома, вам нужно следовать определенным правилам.

Как рассчитать мощность отопительного котла, зная объём отапливаемого помещения?

Тепловая мощность котла определяется по формуле:

Q = V × ΔT × K / 850

• Q
  – количество тепла в кВт/ч
• V
  – объём отапливаемого помещения в кубометрах
• ΔT
  – разница между температурой снаружи и внутри дома
• К
  – коэффициент потери тепла
• 850
  – число, благодаря которому произведение трёх вышеуказанных параметров можно перевести в кВт/ч

может иметь следующие значения:

• 3-4 – если конструкция здания упрощённая и деревянная или если оно сделано из профлиста
• 2-2,9 – у помещения небольшая теплоизоляция. Такое помещение имеет простую конструкцию, длина 1 кирпича равна толщине стены, окна и крыша имеют упрощённую постройку
• 1-1,9 – конструкция здания считается стандартной. У таких домой двойная кирпичная вкладка и мало простых окон. Кровля крыши обычная
• 0,6-0,9 – конструкция здания считается улучшенной. Такое здание имеет окна с двойными стеклопакетами, основа пола толстая, стены кирпичные и имеют двойную теплоизоляцию, крыша имеет теплоизоляцию, сделанную из хорошего материала

Ниже приведена ситуация, в которой подбирается котел отопления по объему отапливаемого помещения.

Дом имеет площадь 200 м², высота его стен 3 м, теплоизоляция является первоклассной. Показатель температуры окружающего воздуха рядом с домом не падает ниже -25 °С. Получается, что ΔT = 20 — (-25) = 45 °С. Получается, чтобы узнать количество тепла, которое требуется для отопления дома, необходимо произвести следующий расчёт:

Q = 200 × 3 × 45 × 0,9/850 = 28,58 кВт/ч

Полученный результат пока что не следует округлять, ведь к котлу может быть еще подключена система горячего водоснабжения.

Если вода для мытья нагревается другим способом, то результат, который получен самостоятельно не нуждается в корректировке и эта стадия расчёта является завершающей.

Объективные параметры для расчета мощности

Чтобы рассчитать, какой мощности должно быть оборудование, необходимо учитывать массу параметров. Практически все они имеют математическое выражение и участвуют в формуле, дающей точные показатели мощности твердотопливных котлов.

К параметрам, которые необходимо учитывать, относится:

1. Объем помещения
   (V куб.м). Наверняка вы знаете площадь своего дома и высоту потолков.
2. Разница t °С
   между желаемой домашней и ожидаемой уличной в самый холодный период и (ΔT °С). Рассчитывается индивидуально от ваших предпочтений и климата региона:

• хотите в доме 22 °С — (- 28 февральских градусов)=50 °С. Именно этот показатель необходимо будет подставить в основную формулу расчета, которую мы приведем ниже.

• Коэффициент тепла
  , который теряется по разным причинам (К). Общепринятые величины, определенные опытным путем. Выберите из предложенного списка, подходящую для вашего дома:
• 3-4 – деревянный дачный домик без дополнительных утеплителей (кирпича или пенопласта);
• 2-2,9 – деревянная постройка с теплоизоляцией или дом со стенами в один кирпич, а окна одностекольные;
• 1-1,9 – сооружение со стенами из двух кирпичей, двойными стеклами окна и крышей без утепления;
• 0,6-0,9 – современный вариант постройки: двойные стеклопакеты, теплоизоляция стен, крыши и пола.

Как видите, необходимо посчитать только две величины: внутренний объем дома и разницу температур. Остальные показатели готовы к применению. Теперь можем определить главный показатель – мощность котла (Q кВт/ч).

Формула для расчета мощности котла

Узнайте вышеперечисленные параметры, и останется только подставить их в формулу:

V*ΔT*K/850 = Q

Например, у вас дом постройки конца 90-х с площадью 150 кв.м и потолками 3 м (объем = 450). И считаете комфортной температуру 22 градуса (разница рассчитана выше). Тогда ваше определение мощности котла будет выглядеть так:

450*50*1/850 = 26,47 кВт/ч

Этот показатель может быть окончательным, если нет других факторов, например, использования части тепла для нагрева воды, подогрева пола. Иначе потребуется выбирать котел для отопления с большей мощностью, нежели расчетная.

Существует и более простой расчет, но менее точный. Вам даже не потребуется сложные вычисления. Принято считать, что для 10 кв.м площади, необходимо 1,3 кВт мощности отопительного котла. Следовательно, при той же площади в 150, можно составить такую формулу:

150*1,3/10 = 19,5 кВт/ч

Как видите, разница с более сложными расчетами равна почти 7 кВт. Конечно, ваше право определить для себя, какую необходимую мощность считать верной и купить котел для твердого топлива, исходя из собственных умозаключений.

Если вы уверены, что зима будет мягкой, или работаете над первосортным утеплением дома, то можно рассчитать мощность отопительного котла и упрощенным способом. Если же покупкой теплового оборудования меньшей мощности просто хотите сэкономить денег, то рискуете получить в доме не более 15°С.

Формула расчета мощности котла с подключением к бойлеру

Часто консультанты магазинов рекомендуют накинуть еще 30% к мощности оборудования. Следовательно, необходимо купить котел для твердого топлива с мощностью 34,4 кВт/ч (26,47+30%). Насколько это верно? Ниже мы даем расчет объективных кВт для нагрева воды.

Qв = с*m*Δt

В данной формуле, как и при расчете мощности котла только для отопления, используются понятные всем показатели

• константа теплоемкости воды (4200 Дж/кг*К) – с;
• масса воды, которая требует нагрева (кг) – m;
• разница t °С воды в водопроводе и бойлере.

Берем за пример все тот же дом с отоплением котлом мощностью 26,47 кВт. Именно к этому показателю мы прибавим новый.

Один показатель у нас неизменный (с). Объем воды: семья из 2-х человек в среднем расходует в день 400 кг воды (с установленной ванной). Этот показатель может быть значительно меньше, если ванна наполняется не каждый день. Однако мы возьмем больший, для понимания возможных потребностей вашей семьи, т.е. именно 400 кг.

Разница температур рассчитывается просто. Температура воды в бойлере, как правило, 80°С. Остаточная вода в трубах водоснабжения – 10-12 °С. Соответственно, разница равна 68 градусам.

4200*400*68 = 114240000 Дж/кг*К

Переводим в кВт = 31,73

Как видите, показатель не совсем 30%. И потребуется котел отопления 68,2 кВт (26,47+31,73). Однако, как уже было сказано, взят максимальный расход воды. Возможно при меньшем, будет достаточно и 30% увеличения показателя.

Вывод из приведенного примера! Нельзя полагаться на рекомендации человека, который не знает потребности в горячей воде вашей семьи.

Как рассчитать, сколько тепла необходимо для нагрева воды?

Чтобы произвести расчет расхода тепла в этом случае необходимо самостоятельно прибавить к предыдущему показателю расход тепла для горячего водоснабжения. Для его расчета можно воспользоваться следующей формулой:

Qв = с × m × Δt

• с
  – удельная теплоёмкость воды, которая всегда равна 4200 Дж/кг·К,
• m
  – масса воды в кг
• Δt
  – разница температуры нагретой воды и поступающей воды из водопровода.

К примеру, среднестатистическая семья в среднем потребляет 150 л тёплой воды. Теплоноситель, который нагревает котёл имеет температуру равную 80 °С, а температура воды, поступающей из водопровода равна 10 °С, тогда Δt = 80 — 10 = 70 °С.

Qв = 4200 × 150 × 70 = 44 100 000 Дж или 12,25 кВт/ч

После необходимо поступить следующим образом:

1. Допустим, нужно нагреть 150 л воды за один раз, значит ёмкость косвенного теплообменника равна 150 л, следовательно, к 28,58 кВт/ч необходимо прибавить 12,25 кВт/ч. Делается потому что показатель Qзаг меньше 40,83, следовательно, в помещении будет прохладнее ожидаемых 20 °С.
2. В случае, если нагрев воды происходит порционно, то есть ёмкость косвенного теплообменника составляет 50 л, показатель 12,25 нужно разделить на 3 и далее прибавить самостоятельно к 28,58. После этих расчётов Qзаг равен 32,67 кВт/ч. Полученный показатель это и есть мощность, котла, которая необходима для отопления помещения.

Расчет мощности электрических котлов

Электрокотлы для обогрева частных домов обладают такими особенностями:

• высокая стоимость топлива, в данном случае электроэнергии;
• экологичность;
• простота управления;
• возникновение проблем с функционированием по причине возможных перебоев в сети;
• компактные параметры.

Подбор котла по площади частного дома. Как произвести расчёт?

Такой расчёт является более точным, потому что учитывает огромное количество нюансов. Производится он по следующей формуле:

Q = 0,1 × S × k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × k6 × k7

1. 0,1 кВт
   – норма необходимого тепла на 1 м².
2. S
   – площадь помещения, которое нужно отопить.
3. k1
   показывает тепло, которое потерялось из-за строения окон, и имеет следующие показатели:

• 1,27 – у окна одинарное стекло
• 1,00 – окно со стеклопакетом
• 0,85 – у окна тройное стекло

1. k2
   показывает, тепло которое потерялось из-за площади окна (Sw). Sw относится к площади пола Sf. Его показатели следующие:

• 0,8 — при Sw/Sf = 0,1;
• 0,9 — при Sw/Sf = 0,2;
• 1,0 — при Sw/Sf = 0,3;
• 1,1 — при Sw/Sf = 0,4;
• 1,2 — при Sw/Sf = 0,5.

1. k3
   показывает утечку тепла сквозь стены. Может быть следующим:

• 1,27 – некачественная теплоизоляция
• 1 – стена дома имеет толщину 2-ух кирпичей или утеплитель толщиной 15 см
• 0,854 – хорошая теплоизоляция

1. k4
   показывает количество потерянного тепла из-за температуры снаружи здания. Имеет следующие показатели:

• 0,7, когда tз = -10 °С;
• 0,9 для tз = -15 °С;
• 1,1 для tз = -20 °С;
• 1,3 для tз = -25 °С;
• 1,5 для tз = -30 °С.

1. k5
   показывает сколько тепла потерялось из-за наружных стен. Имеет следующие значения:

• 1,1 в здании 1 внешняя стена
• 1,2 в здании 2 внешних стены
• 1,3 в здании 3 внешних стены
• 1,4 в здании 4 внешних стены

1. k6
   показывает количество тепла, которое необходимо дополнительно и зависит от высоты потолка (Н):

• 1 — для высоты потолка 2,5 м;
• 1,05 — для для высоты потолка 3,0 м;
• 1,1 — для высоты потолка 3,5 м;
• 1,15 — для высоты потолка 4,0 м;
• 1,2 — для для высоты потолка 4,5 м.

1. k7
   показывает сколько тепла была потеряно. Зависит от типа постройки, которая расположена над отапливаемым помещением. Имеет следующие показатели:

• 0,8 отапливаемое помещение;
• 0,9 тёплый чердак;
• 1 холодный чердак.

В качестве примера возьмем те же исходные условия, кроме параметра окон, которые имеют тройной стеклопакет и составляют 30% от площади пола. Постройка имеет 4 наружных стены, а сверху над ней расположен холодный чердак.

Тогда расчет будет выглядеть так:

Q = 0,1 × 200 × 0,85 × 1 × 0,854 × 1,3 × 1,4 × 1,05 × 1 = 27,74 кВт/ч

Данный показатель необходимо увеличить, для этого нужно самостоятельно добавить количество тепла, которое требуется для ГВС, если она подключена к котлу.

Если нет необходимости выполнять точные расчеты, то можно воспользоваться универсальной таблицей. С помощью нее можно определить мощность котла по площади дома. Например, для отопления помещения 150 кв м подойдет котел с мощностью 19 кВт, а для отопления 200 кв.м. потребуется уже 22 кВт.

Вышеприведённые методы очень полезны, рассчитать мощность котла для отопления дома.

Пример вычислений мощности котла

На наглядном примере будет показано, как рассчитать мощность котла для дома и интенсивность теплоотдачи. Исходные данные выглядят следующим образом: площадь отапливаемых помещений в доме равна 100м²; строение расположено в Московской области (Wуд. составляет 1,2кВт). Если подставить данные значения в формулу, результат будет выглядеть так: W котла = (100х1,2)/10 =12 кВт (детальнее: «Правильный расчет тепловой мощности системы отопления по площади помещения»).

Расчёт реальной мощности котла длительного горения на примере «Куппер ПРАКТИК-8»

Конструкция большинства котлов рассчитана под конкретный вид топлива, на котором будет работать это устройство. В случае использования для котла другой категории топлива, которая не переназначена для него, КПД значительно сократиться. Также необходимо помнить о возможных последствиях использования того топлива, которое не предусмотрено производителем котельного оборудования.

Теперь продемонстрируем процесс расчёта на примере котла «Теплодар», модель «Куппер ПРАКТИК-8». Это оборудование предназначено для системы отопления жилых домов и других помещений, которые имеют площадь меньше, чем 80 м². Также этот котёл является универсальным и может работать не только в закрытых системах отопления, но и в открытых с принудительной циркуляцией теплоносителя. Данный котел обладает следующими техническими характеристиками:

1. возможность использовать в качестве топлива дрова;
2. в среднем за час, он сжигает 10 дров;
3. мощность данного котла составляет 80кВт;
4. загрузочная камера имеет объём 300л;
5. КПД равен 85%.

Допустим, что для отопления помещения хозяин использует в качестве топлива дрова осинового дерева. 1 кг данного вида дров даёт 2,82 кВт/ч. За один час, котёл потребляет 15кг дров, следовательно, он выдаёт тепла 2,82 × 15 × 0,87 = 36,801 кВт/ч тепла (0,87 является КПД).

Этого оборудования недостаточно для отопления помещения, которое имеет теплообменник объёмом 150 л, но если ГВС имеет теплообменник объёмом 50 л, то мощности данного котла будет вполне достаточно. Для того чтобы получить нужный результат 32,67 кВт/ч необходимо потратить 13,31 кг осиновых дров. Производим расчёт по формуле (32,67 / (2,82 × 0,87) = 13,31). В данном случае необходимое тепло было определённо методом расчёта по объёму.

Также можно произвести самостоятельный расчёт и узнать время, которое потребуется котлу для того, чтобы сжечь все дрова. 1 л дров осиного дерева имеет вес 0,143 кг. Следовательно, в отделении для загрузки поместится 294 × 0,143 = 42 кг дров. Столько дров будет достаточно для поддержания тепла более чем 3 часа. Это слишком непродолжительное время, поэтому в данном случае необходимо найти котёл, у которого размер топки в 2 раза больше.

Также можно поискать топливный котёл, который рассчитан на несколько видов топлива. Например, котёл от того же , только модели «Куппер ПРО-22», который может работать не только на дровах, но и на углях. В данном случае при использовании разных видов топлива будет разная мощность. Расчёт проводится самостоятельно, учитывая эффективность каждого вида топлива отдельно, а позже выбирается наилучший вариант.

Расчет мощности твердотопливных котлов

Приборы, работающие на твердом топливе, имеют ряд особенностей:

• незначительная популярность;
• доступность;
• возможность функционировать в автономном режиме, что предусмотрено в современных моделях;
• недорогая эксплуатация;
• необходимость иметь подсобку для хранения топлива.

• задействовать термобаллон для регулировки подачи воздуха, что позволяет сделать более продолжительным время горения топлива и сократить количество топок;
• применить водяные теплоаккумуляторы, которые подключают к системе обогрева. Это позволяет снизить энергозатраты, а значит сэкономить топливо.

В результате предпринятых мер производительность твердотопливного агрегата для обогрева частного домовладения будет уменьшена. Эффект от них нужно учитывать, когда требуется рассчитать мощность котла отопления и всей системы отопления.