Расчет котлов отопления
Считает мощность котла по теплопотерям дома и по горячей воде, а заодно - расход топлива, диаметр дымохода и соответствие котельной нормам для газового оборудования
Как рассчитать котёл отопления в калькуляторе
Как пользоваться калькулятором
-
Задайте дом
Площадь, высота потолков, город и качество утепления. Если теплопотери уже посчитаны - переключитесь на второй режим и введите их в киловаттах
-
Опишите горячую воду
Проточный нагрев в двухконтурном котле требует куда больше мощности, чем отопление: 10 л/мин при нагреве на 35 °C - это 24 кВт. С бойлером косвенного нагрева хватит меньшего котла
-
Выберите топливо и КПД
От них зависит расход: на 1 кВт·ч тепла уходит разное количество газа, дизеля, пеллет или электричества
-
Проверьте котельную
Введите размеры помещения - калькулятор сверит объем, площадь остекления и сечение приточного канала с требованиями СП 402.1325800.2018
-
Заберите результат
Мощность котла, расход топлива на максимуме, диаметр дымохода и проверка помещения. Расчет можно распечатать и показать монтажнику
Формула расчета мощности котла
Котел должен покрывать две нагрузки: отопление и горячую воду. Считают их порознь, а потом берут не сумму, а большее из двух - потому что зимой в момент приема душа котел переключается на ГВС и на несколько минут отдает всю мощность воде. Дом за это время не успевает остыть
1. Отопление: Qот = V × ΔT × k / 860, где V - объем дома в м³, ΔT - разница температур (для Москвы 20 − (−25) = 45 °C), k - коэффициент теплопередачи здания: 0,7 у современного утепленного дома, 1,2 у обычного, 2,0 у старого. Плюс надбавки: 100 Вт на каждое окно с двухкамерным стеклопакетом и 150 Вт на наружную дверь. К результату - запас 10-20 %
2. Горячая вода: Qгвс = L × 4,187 × Δt / 60, где L - расход в литрах в минуту, Δt - на сколько градусов нагреваем. Для проточного нагрева 10 л/мин на 35 °C выходит 24,4 кВт - вдвое больше, чем нужно на отопление
3. Расход топлива: B = Qкотла / (КПД × теплотворность топлива). Для газового котла 24 кВт с КПД 92 %: 24 / (0,92 × 9,45) = 2,76 м³/ч
Горячая вода: проточный нагрев или бойлер
Это главная развилка расчета - и то, что почти все считают неправильно
- Двухконтурный котел с проточным нагревом. Воду греет вторичный теплообменник прямо в момент открытия крана. Мощность нужна огромная: комфортный душ - это 8-10 л/мин, а каждый литр в минуту при нагреве на 35 °C требует 2,44 кВт. Отсюда стандартные 24 кВт у настенных котлов - их продиктовала не площадь дома, а душ
- Бойлер косвенного нагрева. Котел греет бак заранее и не спеша. Бак на 150 литров, нагретый за час на 35 °C, требует всего 6,1 кВт. Мощность котла тогда определяет отопление, а не вода - и котел можно взять компактнее
- Только отопление. Одноконтурный котел, горячая вода - от электрического бойлера или газовой колонки
Пример расчета мощности газового котла
Задача. Дом 150 м², потолки 2,8 м, Москва. Утепление современное (k = 0,7), 10 окон с двухкамерным стеклопакетом, одна наружная дверь. Двухконтурный котел, душ 10 л/мин, нагрев на 35 °C. Топливо - магистральный газ, КПД 92 %
1. Теплопотери. Объем 150 × 2,8 = 420 м³. ΔT = 45 °C. 420 × 45 × 0,7 / 860 = 15,38 кВт. Окна: 10 × 0,10 = 1,0 кВт. Дверь: 0,15 кВт. Итого 16,53 кВт, или 110 Вт/м²
2. Мощность на отопление. С запасом 15 %: 16,53 × 1,15 = 19,0 кВт
3. Мощность на ГВС. 10 × 4,187 × 35 / 60 = 24,4 кВт
4. Мощность котла. Берем большее: 24,4 кВт. Подходит стандартный двухконтурный котел 24 кВт. Если поставить бойлер косвенного нагрева на 150 л, хватило бы котла на 20 кВт
5. Расход газа на максимуме. 24,4 / (0,92 × 9,45) = 2,81 м³/ч
6. Дымоход. Сечение 5,5 × 24,4 = 134 см² → диаметр 131 мм, берем ближайший стандартный Ø130 или Ø140 мм
7. Котельная 3 × 2,5 × 2,5 м. Объем 18,75 м³ при норме 7,5 м³ для котла до 30 кВт - с запасом. Остекление окна: 0,03 × 18,75 = 0,56 м². Приток снаружи: 8 × 24,4 = 195 см², это отверстие Ø158 мм
Топливо, КПД и теплотворность
Мощность котла от топлива не зависит - зависит расход. В таблице низшая теплота сгорания: сколько киловатт-часов тепла дает единица топлива, и с каким КПД ее обычно сжигают
| Топливо | Единица | кВт·ч на единицу | Типичный КПД, % | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Природный газ | м³ | 9.45 | 92 | магистральный, низшая теплота 34 МДж/м³ |
| Сжиженный газ (пропан-бутан) | кг | 12.8 | 92 | 1 л ≈ 0,54 кг; баллон 50 л ≈ 21 кг газа |
| Дизельное топливо | л | 10 | 91 | плотность 0,84 кг/л, 43 МДж/кг |
| Электричество (ТЭН) | кВт·ч | 1 | 99 | электрокотел, прямой нагрев |
| Тепловой насос воздух-вода | кВт·ч | 1 | 300 | SCOP 3,0 - электричества нужно втрое меньше |
| Пеллеты древесные | кг | 4.8 | 85 | влажность 8-10 %, 17,2 МДж/кг |
| Дрова березовые | кг | 3.4 | 75 | влажность 20 %; 1 скл. м³ ≈ 450 кг |
| Уголь каменный | кг | 7 | 75 | 25 МДж/кг |
| Брикеты топливные | кг | 4.6 | 80 | RUF, Pini-Kay |
Тепловой насос в таблице стоит особняком: он не сжигает топливо, а переносит тепло с улицы. SCOP 3,0 означает 3 кВт·ч тепла на каждый 1 кВт·ч электричества - формально "КПД 300 %". На морозе ниже −20 °C коэффициент падает почти до единицы, поэтому в средней полосе насос ставят с электрическим догревателем
Требования к помещению для газового котла
Котел мощностью до 60 кВт можно ставить в кухне или в отдельном помещении на любом этаже, кроме подвала и цоколя (в подвале - только для сжиженного газа запрещено, для природного - по проекту). Требования к самому помещению по СП 402.1325800.2018:
| Параметр | Норма | Для котла 24 кВт |
|---|---|---|
| Объем помещения, котел до 30 кВт | не менее 7,5 м³ | помещение 3 × 2,5 × 2,5 = 18,75 м³ - проходит |
| Объем помещения, котел 30-60 кВт | не менее 13,5 м³ | - |
| Объем помещения, котел 60-200 кВт | не менее 15 м³ | - |
| Высота помещения | не менее 2,5 м | 2,5 м - минимум |
| Окно с открывающейся створкой | 0,03 м² остекления на 1 м³ объема | 0,03 × 18,75 = 0,56 м² |
| Дверь наружу или в коридор | ширина не менее 0,8 м | стандартная 0,8-0,9 м |
| Приток воздуха снаружи | 8 см² на 1 кВт мощности | 195 см² - канал Ø158 мм |
| Приток из смежного помещения | 30 см² на 1 кВт мощности | 732 см² - решетка Ø305 мм |
| Вытяжка | трехкратный воздухообмен в час | 18,75 × 3 = 56 м³/ч |
| Газоанализатор и клапан | обязательны при мощности от 60 кВт | для 24 кВт - по желанию |
Приточное отверстие делают внизу, вытяжку - под потолком: природный газ легче воздуха и скапливается вверху. Перекрывать приток "чтобы не дуло" нельзя - котлу с открытой камерой сгорания просто не хватит кислорода, и он начнет травить угарный газ в помещение
Дымоход: сечение и диаметр
Площадь сечения дымохода не должна быть меньше площади выходного патрубка котла. Расчетный ориентир - 5,5 см² на каждый киловатт мощности:
| Мощность котла, кВт | Сечение, см² | Диаметр, мм | Что берут на практике |
|---|---|---|---|
| 12 | 66 | 92 | Ø100 мм |
| 18 | 99 | 112 | Ø120 мм |
| 24 | 132 | 130 | Ø130-140 мм |
| 32 | 176 | 150 | Ø150 мм |
| 50 | 275 | 187 | Ø200 мм |
Это для котлов с открытой камерой сгорания и естественной тягой. У турбированных котлов с закрытой камерой ставят коаксиальную трубу 60/100 мм - там диаметр задает производитель, и считать нечего
Что будет, если ошибиться с мощностью
- Котел слишком мощный - он тактует. Модуляция горелки у бытовых котлов ограничена снизу примерно 30 % мощности. Котел на 40 кВт в доме, которому нужно 15, не может гореть тише 12 кВт - он греет, отключается, остывает и снова разжигается. Ресурс розжига и насоса тратится впустую, расход растет на 5-10 %
- Котел слишком слабый - дом не выйдет на температуру в мороз. Причем выяснится это один раз в году, в самую холодную неделю, когда что-то менять уже поздно
- Считают котел по площади, забыв про горячую воду. Дом на 100 м² "требует" 12 кВт, покупают двухконтурный котел на 12 кВт - и получают тонкую теплую струйку из крана вместо душа
- Не проверяют помещение до покупки. Газовая служба не подключит котел, если в котельной нет окна нужной площади или притока воздуха. Переделывать после отделки дорого
- Ставят электрокотел, не проверив выделенную мощность. Котлу на 12 кВт нужно 12 кВт из сети - при типовых 15 кВт на дом на все остальное остается 3 кВт
Частые вопросы
Поставьте этот калькулятор себе на сайт Бесплатный виджет для строительного магазина или подрядчика: вставляется одной строкой, считает в браузере клиента. Нужен свой калькулятор под ваши материалы и цены - сделаем
Получить виджет