- Варианты расчета твердотопливных котлов большой мощности
- Для чего необходимо делать расчет мощности нагревательного прибора
- Мощность отопительного котла — теория и реальные факты
- Варианты расчета мощности твердотопливных агрегатов
- Оптимальный выбор отопительной техники — нюансы и тонкости вопроса
- Выводы
- Выбираем твердотопливный котёл для частного дома
- Виды твердотопливных котлов для отопления частного дома
- Классические, традиционные
- Пеллетные
- Длительного горения
- Пиролизные (газогенераторные)
- Выбираем материал теплообменника твердотопливного котла для частного дома
- Топливо для твердотопливного котла
- Определяемся с мощностью твердотопливного котла для частного дома
- Полезный объём загрузочной камеры твердотопливного котла для частного дома
- Потребление электроэнергии твердотопливными котлами для частного дома
- Наличие буферной емкости в твердотопливном котле для частного дома
- Дополнительные критерии выбора твердотопливного котла для частного дома
Варианты расчета твердотопливных котлов большой мощности
В настоящее время существует довольно большой выбор отопительных приборов, с помощью которых можно эффективно организовать систему автономного отопления. Желание потребителей уменьшить зависимость от централизованных услуг по тепло и энергоснабжению вполне объяснимо. Экономия средств, затраченных на газовое отопление, является существенным фактором, на который обращают внимание жители частных домов.
К тому же не всегда есть технологическая возможность подключиться к централизованному газоснабжению. В такой ситуации на главные роли выходит котельная техника, работающая на твердом топливе. Мощный твердотопливный котел является прекрасной альтернативой газовому оборудованию. Производители сумели не только повысить технологичность нагревательной техники этого типа, но и добиться значительного повышения эффективности твердотопливных агрегатов. Большая мощность и высокий коэффициент полезного действия твердотопливного котла, работающего на различных видах ископаемого и органического топлива, делают подобные аппараты востребованными и популярными.
Важным аспектом для того, что бы правильно выбрать нагревательный прибор для собственных нужд, является расчет мощности котла. Детально рассмотрим, как это сделать и на что следует обратить внимание.
Для чего необходимо делать расчет мощности нагревательного прибора
Внешний вид отопительной техники, высокие технологические характеристики, заявленные в техническом паспорте, дают только поверхностное представление о технических возможностях твердотопливного котла. Основным параметром, влияющим на ваш выбор, является мощность аппарата. В погоне за ней мы порой делаем скоропалительные выводы и переплачиваем, приобретая мощные агрегаты, не соответствующие реальным требованиям и поставленным задачам.
Цена-качество + тепловая отдача, соотношение имеет определяющее значение для любого отопительного оборудования. Фирмы-производители предлагают потребителю нагревательные котлы самых разных моделей, каждая из которых соответствует определенным условиям эксплуатации. Несмотря на это, в каждом отельном случае важно иметь понимание, как должен работать нагревательное устройство и на что будет расходоваться ресурс греющего агрегата. Рассчитанный с учетом потребностей и конструктивных особенностей помещения параметр работы отопительного прибора на твердом топливе, правильная установка оборудования, позволят вывести систему домашнего отопления на оптимальный режим работы.
Многие потребители задаются вопросом. Как рассчитать самостоятельно мощность собственного твёрдотопливного котла, что бы в дальнейшем не было проблем с работой системы отопления. Сложного ничего нет. Приложив минимум знаний и усилий, можно получить предварительные данные, дающие представление о том, какой должен быть нагревательный прибор и чем его лучше топить.
Мощность отопительного котла — теория и реальные факты
Нагревательный аппарат, работающий на угле, дровах или на другом органическом топливе выполняет определенную работу, связанную с подогревом теплоносителя. Величина работы котельного оборудования определяется объемом тепловой нагрузки, которую способен выдержать твердотопливный котел при сгорании определенного количества топлива. Соотношение расходуемого количества топлива, объем выделяемой тепловой энергии на оптимальных режимах работы оборудования и является мощностью котла.
Некорректно подобранный по мощности отопительный агрегат, не сможет обеспечить необходимую температуру котловой воды в отопительном контуре. Маломощные твердотопливные устройства не позволят автономной системе полностью реализовать ваши потребности в плане обогрева жилья и обеспечении работы ГВС. Возникнет необходимость увеличивать мощность автономного устройства. Мощный аппарат наоборот, создаст проблемы во время эксплуатации. Придется вносить конструктивные изменения в существующий отопительный комплекс для снижения тепловой нагрузки твердотопливного нагревательного устройства. Зачем зря жечь драгоценное топливо, если нет необходимости в таком количестве тепла.
Для справки: превышение мощности котла технологических параметров системы отопления, приводит к тому, что теплоноситель в контуре будет расходиться импульсивно. Частые включения и выключения нагревательного агрегата приводит к перерасходу топлива, снижению эксплуатационных возможностей отопительного оборудования в целом.
С теоретической точки зрения рассчитать оптимальный режим работы котельного оборудования не представляет сложности. Ориентировочно принято считать, что 10 кВт достаточно для отопления жилой площади в 10 м 2 . Данный показатель берется с учетом высокой теплоэффективности здания и стандартных конструктивных особенностей строения (высота потолка, площадь остекления).
В теории расчет делается на основе следующих параметров:
- площадь отапливаемого помещения;
- удельная мощность отопительного оборудования для обогрева 10 кв. м, с учетом климатических условий вашего региона.
В таблице показаны средние параметры котельного оборудования, применяемого потребителями в Московской области:
Площадь жилого дома, других помещений, м 2 | Рекомендуемая мощность агрегата, кВт |
60 — 200 | до 25 |
200 — 300 | 25 — 35 |
300 — 600 | 35 — 60 |
600 — 1200 | 60 — 100 |
Параметры тепловой нагрузки выглядят оптимальными на бумаге, в теории, чего явно недостаточно применительно к местным условиям. Подобранный агрегат в реальности должен иметь избыточные возможности. В реальности надо ориентироваться на оборудование, способное работать с небольшим запасом мощности.
На заметку: Избыточная мощность твердотопливного котла позволит быстро выйти на оптимальный режим работы всю систему отопления в доме. Дополнительный ресурс должен превышать расчетные данные на 20-30%.
Реальные показатели нагрузки твердотопливных агрегатов зависят от совокупности самых разных факторов. Климатические условия региона, в котором вы проживаете, могут вносить коррективы при выборе нагревательного котла. Для средней полосы принято считать оптимальными следующие параметры мощности котельного оборудования:
- однокомнатная городская квартира – котел с выходной нагрузкой 4,16- 5 кВт;
- для двухкомнатной квартиры – оборудование номиналом в 5,85-6 кВт;
- трехкомнатной квартире будет достаточно иметь агрегат 8,71-10 кВт;
- четырехкомнатная квартира, жилой частный дом потребуют для отопления установки котла параметрами в 12-24 кВт.
Важно! Если речь идет о монтаже котельного оборудования на твердом топливе в частных домах и в загородных жилых постройках, необходимо ориентироваться на аппараты больших технологических возможностей. Для обогрева и обеспечения ГВС жилого дома площадью 150 м 2 и более, потребуется ставить твердотопливный котел 24 кВт и более. Все зависит от интенсивности работы отопительной системы и объема бытовых потребностей в горячей воде.
Выбирать отопительную технику необходимо всегда индивидуально, опираясь на расчетные данные и собственные потребности.
Варианты расчета мощности твердотопливных агрегатов
*
Точность ваших расчетов зависит от учета всех факторов и показателей, на которые мы обращали внимание выше. Для большей понятности можно выполнить ряд действий, которые дадут представление о том, как это делается.
Удельная мощность нагревательного прибора обозначается буквой W. Для регионов нашей страны с суровым климатом этот параметр составляет 1,2-2 кВт. В южных областях удельная величина обогревателя варьируется в пределах 0,7-0,9 кВт. Среднее значение в данном случае составляет 1.2-1,5 кВт.
Для начала определяем площадь помещений, подлежащих отоплению. Далее полученные данные площади делим на удельную величину мощности котла, установленного в доме на определенной территории. Полученный результат делим на 10, из расчета теоретического соотношения затраченной мощности отопительного оборудования на обогрев 10 кв. метров.
Например: рассчитываем предельную нагрузку нагревательного котла, работающего на угле для среднестатистического жилого дома, площадью в 150 м 2 .
- Жилая площадь составляет — 150 кв. метров.
- Удельная мощность отопительного аппарата для обогрева 10 м 2 составляет 1,5 кВт.
Используем для работы следующую формулу: W = (150 х 1.5)/10. В итоге получаем 22,5 кВт. Полученное значение является отправной точкой для того, что бы подобрать автономный котел на твердом топливе, учитывая технологические возможности отопительной системы и собственных бытовых нужд.
На заметку: найдя подобную модель отопительной техники, накиньте 20-30% мощности для повышения технологических возможностей всего отопительного оборудования. От количества жильцов в доме зависит нагрузка на систему ГВС, комфортная температура в доме при условии, что котел работает на оптимальных режимах.
По аналогичному сценарию можно рассчитать необходимый ресурс отопительного аппарата для дома любой площади. Всегда учитывайте климатические условия и собственные запросы к котельному оборудованию.
Оптимальный выбор отопительной техники — нюансы и тонкости вопроса
Узнав для себя необходимые параметры мощности твердотопливного котла, который будет стоять у вас в доме, можно приступать к проектированию и монтажу отопительной системы. Следует знать, что заявленные данные о ресурсе тепловой нагрузки оборудования оказывают влияние на стоимость агрегата. Нагревательные устройства малой мощности имеют ограниченные технологические возможности и рассчитаны главным образом на обогрев малых по площади помещений. Это могут быть дачные дома, сауны и гостевые постройки загородного типа.
При необходимости возникает вопрос, как увеличить функциональность и эффективность твердотопливного прибора. В данном случае существуют разумные технические и инженерные решения, с помощью которых увеличение работоспособности котла даст ощутимый эффект.
На заметку: существенно увеличить эффективность устройства можно посредством установки в дымоходе дополнительного теплообменника, который будет получать тепло от выходящих в атмосферу летучих отходов горения. Экономайзер (дополнительный теплообменник) даст прирост в 20-30% к номинальной мощности котельного оборудования.
Использовать для автономного отопления жилых домов твердотопливные котлы большой мощности нецелесообразно. Подобное оборудование громоздко и требует для установки специального помещения большой площади. Учитывая размеры и огромную мощность промышленного котельного оборудования, следует помнить о значительном расходе топливного ресурса.
Такая техника идеально подходит для отопления в промышленных масштабах. Много тепла потребуется при обогреве крупных промышленных объектов и сооружений. Твердотопливные агрегаты с большой тепловой нагрузкой устанавливаются на предприятиях.
Выводы
Подбор нагревательной техники — задача сложная и ответственная. Не стоит сразу гнаться за моделями твердотопливных агрегатов, которые имеют большую мощность. В ряде случаев для отопления жилого дома вполне хватает установки агрегата с выходными параметрами в 24-36 кВт. При температуре за окном -30 0 С, такой котел даст возможность создать внутри помещения температуру в +20-22 0 С и нагреть воду в системе ГВС до показателей в 40-45 0 С.
В каждом отдельном случае можно сделать выбор в пользу того или иного вида нагревательной техники
Большая мощность котла может потребоваться в пиковых ситуациях, когда климатические условия заставляют работать систему отопления в усиленном режиме. Однако такие ситуации не являются систематическими, и большую часть времени ваш нагревательный прибор будет работать на пониженных режимах. Если у вас предполагается большой расход горячей воды в бытовых целях, то сразу следует ориентироваться на оборудование большей мощности. В современных частных домах больше 50% мощности нагревательного оборудования идет на обеспечение горячей водой обитателей дома. Подключение системы отопления «теплый пол» так же заставляют обращать внимание на котельное оборудование с большей мощностью.
Подбирать котел нужно не только исходя на его фактическую мощность. Здесь играет роль эксплуатационные возможности отопительной техники, способ и качество обслуживания котельного оборудования. Используя оптимальный вид топлива для своего нагревательного оборудования, наличие автоматики позволят вам добиться нормальной работы твердотопливного котла.
Выбираем твердотопливный котёл для частного дома
- Виды твердотопливных котлов для отопления частного дома
- Классические, традиционные
- Пеллетные
- Длительного горения
- Пиролизные (газогенераторные)
- Выбираем материал теплообменника твердотопливного котла для частного дома
- Топливо
- Определяемся с мощностью
- Полезный объём загрузочной камеры
- Потребление электроэнергии твердотопливными котлами для частного дома
- Наличие буферной емкости
- Дополнительные критерии выбора
Удобные и хорошо прогревающие помещение твердотопливные котлы уже давно пришли на смену старым печкам, и со временем они все больше совершенствуются. Владельцам загородных домов, в которых отсутствует постоянная центральная система отопления, без такого оборудования просто не обойтись. Их используют как основные или резервные отопительные приборы, они не дают замерзнуть даже в самые холодные зимние ночи. Вы уже приобрели коттедж или особняк и теперь не знаете каким образом его обогреть? Давайте выясним, как выбрать твердотопливный котёл для частного дома, какие их виды существуют, в чём их особенности и что лучше выбрать.
Виды твердотопливных котлов для отопления частного дома
Перед тем, как покупать твердотопливный котёл для частного дома, стоит разобраться каких типов они бывают и какая между ними разница.
По функциональности все такие устройства можно разделить на два вида:
- Двухконтурные. Используются для отопления дома и подогрева системы водоснабжения в кухне и санузлах.
Также все агрегаты, функционирующие на твердом топливе, можно разделить на четыре основных вида, это:
- традиционные или классические;
- пеллетные;
- длительного горения;
- пиролизные или газогенераторные дровяные.
Давайте подробнее рассмотрим каждый из них.
Классические, традиционные
Такие твердотопливные котлы более всего похожи на привычную печку с окошком для подачи угля или дров, дымоходом и топочной. Основной частью такого агрегата является теплообменник, обеспечивающий передачу тепловой энергии теплоносителю. В зависимости от материала, из которого изготовлен теплообменник, они бывают:
- чугунные;
- стальные.
О том какие из них лучше и почему, поговорим немного позже. Среди безусловных плюсов таких моделей отмечают отсутствие различной автоматики, плат и систем управления, которые могут поломаться, а их замена стоит очень недёшево. Тут все элементарно и просто, ведь единственным устройством является температурный механический регулятор. Такие изделия отличаются универсальностью, надёжностью и долговечностью, а также доступной ценой.
Пеллетные
От традиционного, классического твердотопливного котла такой аппарат отличается, тем что помимо топочной камеры в нём находится ещё и специальный бункер, а также автоматика, подающая топливо. В качестве сырья для устройства используются специально изготовленные из различных древесных отходов гранулы. Они дают высокую температуру и стоят дешевле угля. К преимуществам такого типа можно отнести то, что они:
- не требуют постоянного внимания и трудоемкого обслуживания;
КПД доходит до 85 %;
длительность функционирования ограничивается только размером бункера для автоматической подачи сырья;
Длительного горения
Такие твердотопливные котлы ещё называют устройствами верхнего горения. Такая разновидность отличается тем, что воздух подаётся и топливо горит только в верхней части. Благодаря этому, в топку сразу можно загрузить большое количество топливного материала — оно будет расходоваться постепенно, чем обеспечивает более длительное горение.
Пиролизные (газогенераторные)
Этот аппарат производит тепло в несколько фаз:
Вторая. Процесс дегазации, во время которого при сгорании топлива 85 % веществ переходят в горючее газообразное состояние, а 15 % — в древесный уголь.
При этом работающий вентилятор направляет вниз пламя и таким образом весь процесс сгорания становится управляемым. Помимо этого, постоянная подача кислорода и подогретого вторичного воздуха позволяет горючим газам окислиться полностью и обеспечивает результативность процесса постсгорания. У такого твердотопливного котла более высокий КПД чем у традиционного.
Выбираем материал теплообменника твердотопливного котла для частного дома
Сегодня модельный ряд от различных производителей представлен устройствами со стальными или чугунными теплообменниками. Ни один из них не теряет популярности, а фирмы-изготовители чаще всего специализируются на производстве обоих типов. У каждого их них есть свои преимущества и недостатки, а потому утверждать с уверенностью, какой материал лучше, не берутся даже профессионалы. Итак, если говорить подробней:
- Чугунный. Это секционная конструкция и потому каждая отдельная секция может быть легко заменена в случае выхода из строя. Также, такой разборный вариант твердотопливного котла для частного дома удобнее при перевозке, обслуживании, монтаже, в случае починки при разгерметизации. Чистить такие приборы можно реже, так как в процессе эксплуатации чугун покрывается в основном сухой ржавчиной, а влажной коррозии он подвергается намного медленнее, чем сталь. У них выше показатель тепловой инерционности, то есть они дольше греются, но вместе с тем и значительно медленнее остывают. Основным и достаточно серьёзным недостатком считают их неустойчивость к резким сменам температур. Если в горячий, не успевший остыть теплообменник из чугуна попадёт холодная жидкость, такой термический удар может вызвать появление трещин и ваш котел попросту лопнет. Поэтому, нужно быть очень внимательным при использовании и избегать большой температурной разницы между обратной и подающей линиями.
Топливо для твердотопливного котла
При выборе котла важно определиться каким видом топлива вам будет проще пользоваться. К примеру, у вас может быть проблема с поставкой дров или негде хранить их в больших объёмах. Возможно, вы по каким-либо причинам не хотите использовать уголь или у вас в свободном доступе много других топливных материалов. Большинство современных приборов может функционировать на разном сырье. К основным видам топлива, используемым в твердотопливном оборудовании относят:
- дрова;
- бурый уголь;
- антрацит;
- торф;
- кокс;
- топливные брикеты.
Калорийность разных видов может сильно отличаться, поэтому показатели мощности и времени работы будут разными. При сжигании менее калорийных ресурсов мощность может падать до 30 %. Также на данный показатель влияет влажность сырья, ещё более её понижая. Например, у антрацита самый высокий КПД, уголь (бурый) даёт на 10 % ниже, еще на 10 % меньше у дров, причём чем они мельче порублены, тем быстрее прогорают.
Обычно, в инструкции фирмы-производители указывают какое сырье следует использовать в качестве основного и дополнительного. Следование этим рекомендациям значительно продлит срок службы изделия.
Определяемся с мощностью твердотопливного котла для частного дома
Это один из главных критериев выбора, а потому вопросом мощности задаётся каждый перед покупкой. Ведь важно, чтобы вам было тепло и комфортно во всех комнатах дома, но при этом не пришлось переплачивать за излишки. Чтобы рассчитать мощность самостоятельно, нужно знать такие параметры как:
- Площадь отапливаемого помещения.
Если ваш дом хорошо утеплён, а высота потолков не превышает трёх метров ориентировочно для обогрева площади в 10 кв. м. понадобится около 1,2 кВт. Также, к полученному показателю стоит добавить небольшой запас для быстрого нагрева. Поверьте, это будет совсем не лишним, к примеру, если вы приехали на зимние праздники в загородный дом, который простоял всю осень без тепла. Исходя из всего этого средние цифры выглядят примерно так:
- При площади от 60 до 200 м2 потребуется устройство до 25 кВт.
Для обогрева дома с территорией 200–300 метров квадратных нужен будет агрегат до 35 кВт.
Среднему коттеджу 300–600 м2 понадобится прибор на 35–60 кВт.
Если вам нужны более точные расчёты мощности твердотопливного котла для частного дома, стоит обратиться к специалисту — он просчитает всё, учитывая ещё множество других, дополнительных факторов, которые влияют на данную характеристику.
Полезный объём загрузочной камеры твердотопливного котла для частного дома
Полезный камерный объём — это тот, который вы можете полностью использовать для загрузки горючего сырья. Эта характеристика также очень важна при выборе твердотопливного котла для частного дома, так как показывает соотношение объёма топлива, закладываемого при одной загрузке, к мощности. То есть, если говорить простыми словами — как часто вам нужно будет для поддержания комфортной температуры наполнять камеру. В среднем для:
- Чугунных — 1,1 литров топлива идет на 1,4 кВт.
- Стальных — 1,6 литров на 2,6 л/кВт.
Полезный объём у котлов с верхним типом загрузки значительно больше, чем у всех остальных и подкладывать сырьё в них удобней. У устройств, у которых данный процесс проходит через дверцу, многосекционных приборов с длинным теплообменником, объём значительно меньше, а наполнение камеры отнимает больше времени и сил.
В среднем, время горения одной заправки у пиролизных котлов — 6–10 часов, уровень КПД при этом 90 %, основное топливо — древесина, а размер камеры больше, чем у традиционных.
При выборе размера камеры твердотопливного котла для частного дома многие руководствуются принципом — чем больше, тем лучше, ведь реже придётся загружать дрова или уголь. Однако тут всё сугубо индивидуально, ведь чем дольше продолжительность автономной работы, тем выше цена.
Интересным решением будет приобретение автоматического пеллетного агрегата, так как он потребует от вас минимум вмешательства в работу. Всё, что вам нужно для обогрева помещения — это загрузить пеллеты в бункер, а устройство автоматически будет при помощи шнека подсыпать их в зону горения. Время горения варьируется от размера камеры.
Потребление электроэнергии твердотопливными котлами для частного дома
В зависимости от того, потребляется устройством электроэнергия или нет, они делятся на:
- Энергонезависимые. Такие аппараты подходят идеально для отопительных систем, у которых нет потребности в циркулярном насосе и весь процесс проходит естественным путем. Энергонезависимыми бывают классические, традиционные агрегаты и некоторые модели длительного горения. Они очень удобны для использования в районах где часто отключается электричество, также они могут играть роль вспомогательного или резервного твердотопливного котла для частного дома.
Наличие буферной емкости в твердотопливном котле для частного дома
Наилучший вариант использования обогревательного оборудования такого типа — это применение его совместно с теплоизолированным баком с водой. Такой бак устанавливается между котлом и отопительной системой. Данный буфер (аккумулятор тепла) выполняет такие основные функции:
- Защитную. Уберегает отопительную систему от перегрева аппарата путём поглощения всего излишне нагретого теплоносителя и перемешивания его с достаточным объёмом теплой воды.
Аккумулирующую. Собирает нужное тепло от агрегата и по мере необходимости поставляет его в систему.
Помимо этого, он улучшает температурные показатели, увеличивает КПД, уменьшает топливный расход и периодичность загрузки.
Выбирая буфер, следует рассчитывать его ёмкость, исходя из того, что на 1 кВт котельной мощности требуется около 25 литров. То есть — чем мощнее наш агрегат, тем большего размера аккумулятор тепла ему понадобится.
Дополнительные критерии выбора твердотопливного котла для частного дома
Помимо всего вышеперечисленного, перед покупкой твердотопливного котла для частного дома следует обратить внимание на то:
- Насколько хорошая у вас тяга в дымоходе. Если она недостаточная, остановиться лучше на моделях с дополнительной вентиляционной системой.
Нужна ли вам возможность перехода на газ. Если у вас частые перебои с электричеством и газом, или же вам уже нужно заехать в новый дом, а газ туда ещё не провели, но в скором времени обещают, тогда устройство с возможностью смены топлива — то что вам нужно. Для работы на газу отлично переоборудуются классические агрегаты путём установки надувной грелки.
Какой вес и стоимость установки. Твердотопливный котёл для частного дома из стали примерно на 20 % весит меньше, чем чугунное, а потому его доставка и установка обойдётся вам дешевле.
Какие гарантии долговечности. Чем на больший срок предоставляют гарантию фирмы, тем лучше. В среднем она составляет около десяти лет.
Установку твердотопливного котла для частного дома и проведение первого запуска производители не рекомендуют осуществлять самостоятельно. Лучше вызвать специалиста, который сделает всё правильно и быстро, а также предоставит гарантию на свои услуги. Также, советуют перед началом каждого отопительного сезона проверять состояние дымохода, очищать все фильтры в циркулярных насосах.
Больше об особенностях выбора твердотопливного котла для частного дома смотрите ниже: