Kotel hraje hlavní roli v topném systému. Prvním požadavkem, který je kladen na výběr, je zdroj energie pro práci. Ale neméně důležitý je výpočet výkonu kotle pro soukromý dům před nákupem. Pokud je nedostatečná, budova bude studená. S přebytkem výkonu, ač se to zdá podivné, je možné snížit životnost celého systému a prvků výbavy. Proto musíte vědět, jak vypočítat kotel, aby vytápění fungovalo dlouho a ekonomicky.
Metody výpočtu
Existují tři nejběžnější metody, kterými se určují vlastnosti hlavní jednotky topného systému:
- výpočet výkonu kotle pro soukromý dům podle plochy areálu;
- způsob výpočtu výkonu kotle podle objemu chladicí kapaliny v systému;
- Výpočet výkonu kotle na základě tepelných ztrát.
Je pozoruhodné, že prodejci tepelných zařízení nejčastěji používají první metodu. Výrobci v návodu k obsluze často uvádějí objem chladicí kapaliny, se kterou bude kotel pracovat. Třetí způsob, který zohledňuje tepelné ztráty obvodovými plášti budov, okny a dveřmi, využívají nejčastěji projektanti. Kterou z těchto metod lze použít v soukromé výstavbě a která je nejpřesnější?
Při nedostatečném výkonu kotle, i když je možné vytápět dům zvýšením teploty chladicí kapaliny na maximum, bude takové vytápění neefektivní. Faktem je, že chladicí kapalina odebere největší množství tepla ze spalování paliva, pokud je studená. Čím blíže je jeho teplota teplotě energetického nosiče, tím více tepla bude promarněno, tedy „do potrubí“.
Nadměrný výkon také nebude mít nejlepší vliv na provoz topného systému. Faktem je, že při běžném provozu kotle v domě bude horko. Chcete-li udržet příjemnou teplotu, budete muset otevřít okna – “vytápět ulici.” Pokud je kotel pravidelně ohříván, pak to negativně ovlivní jak samotný kotel, tak i ostatní prvky systému. Jakékoli změny teploty postupně zničí materiál. Při opakovaném tepelném roztahování a smršťování těsnění v radiátorech a spojích potrubí rychle prosakují. Když topeniště není na plný výkon, komín se dostatečně nezahřeje a rychle v něm rostou saze. Proto se zdroje celého systému výrazně sníží.
Výpočet výkonu topného kotle podle plochy domu
Jedná se o oblíbený způsob, jak si prodejci při prodeji vypočítají kotel. On je nejjednodušší. Pro určení výkonu kotle stačí jednoduše sečíst plochy všech vytápěných místností a podle získané hodnoty zvolit výkon – 1 kW na 10 metrů čtverečních. m plochy (nebo 100 W na 1 mXNUMX, pokud je výhodnější počítat).
Tento nejjednodušší výpočet však není zcela přesný. Spíše to není vůbec přesné, protože nezohledňuje ani konfiguraci domu, ani uspořádání prostor, ani počet podlaží budovy. V důsledku toho můžete získat velmi velkou rezervu energie, což je samozřejmě výhodné pro prodejce, ale nepřijatelné pro ekonomického vývojáře.
Aby to bylo jasnější, stojí za to si představit dva domy, které mají stejnou plochu areálu – 160 m10. Ale jeden z nich je jednopodlažní o rozměrech 16 x 8 m a druhý je dvoupodlažní o rozměrech 10 x XNUMX m. K největším tepelným ztrátám dochází vždy střechou objektu. A v jednopatrové budově je její plocha dvakrát větší než u dvoupatrové budovy.
A i když porovnáte dva jednopatrové domy se stejnou plochou, rozdíl bude velmi patrný. Koneckonců, dům má rozměry 8 x 20 ma plochu 160 metrů čtverečních. m, téměř o 10 % více vnějších stěn než dům o rozměrech 12,5 x 13 m o ploše 162,5 m10. Tepelná ztráta bude tedy o XNUMX % vyšší.
Výpočet výkonu kotle podle objemu chladicí kapaliny
Další způsob výběru výkonu kotle zohledňuje objem chladicí kapaliny. Takové účtování je však v soukromé výstavbě zcela nevhodné, s výjimkou jednoho případu, který je rozebrán níže.
Faktem je, že bez ohledu na množství chladicí kapaliny ji kotel dříve nebo později stejně zahřeje na určitou konečnou teplotu. Bude to záviset na mnoha dalších faktorech, ale ne na množství vody v systému. Čím více je v radiátorech, tím déle odevzdává teplo vzduchu, ohřívá místnost a jeho malé množství se rychleji ochladí.
Další věcí je, že systém s menším množstvím chladicí kapaliny se rychleji zahřeje. To vám pomůže rychle se “dostat do pohody” s chladem v prvních hodinách topeniště. Půjde však o čistě psychologický efekt, získaný možná dotykem horkých radiátorů. Ve skutečnosti se do vnitřního vzduchu dostane přesně stejné množství tepla, jaké ho bude vnímat chladicí kapalina v kotli. A to bez ohledu na to, kolik je toho v systému.
Pokud je dům vytápěn ne pravidelně, ale neustále během celého chladného období, pak objem chladicí kapaliny vůbec neovlivňuje provoz systému.
Existuje však případ, kdy je nutné při výpočtu výkonu zohlednit objem vody v kotli a radiátorech. To platí pro systém gravitačního vytápění. Faktem je, že s malým objemem kapaliny se zvyšuje rychlost jejího pohybu potrubím a radiátory. A hydrodynamický odpor současně roste v kvadratické sekvenci v závislosti na rychlosti. To znamená, že pokud se průtok zvýší třikrát, odpor se zvýší o devět! Pokud v systému není žádné čerpadlo, může se cirkulace jednoduše zastavit. Při výběru kotle pro samotížný topný systém je proto nutné, aby dokázal za určitou dobu ohřát co nejvíce vody.
Výpočet výkonu topného kotle pro soukromý dům podle účtování tepelných ztrát
Nejsprávnější výpočet výkonu kotle pro soukromý dům by měl brát v úvahu tepelné ztráty. V tomto případě se výsledek může výrazně lišit od hodnoty vypočítané s ohledem na plochu areálu. Tato metoda je obvykle soukromými vývojáři opomíjena, protože se zdá být poměrně komplikovaná. Pro výpočet je nutné vzít v úvahu materiál domu, mnoho koeficientů, vypočítat tepelnou vodivost, tepelnou setrvačnost a mnoho dalšího. Přesná metodika je obsažena v stavební předpisy .
To vše je však nutné, pokud se počítá systém vytápění velké budovy. Každá maličkost v tomto případě může výrazně zvýšit náklady. Při stavbě soukromého domu nejsou všechny tyto nuance tak důležité, takže můžete vypočítat tepelné ztráty podle agregovaných ukazatelů. To znamená, že pro každý faktor již existuje hodnota vypočítaná s malou rezervou. Takový výpočet lze snadno provést vlastníma rukama.
Při výběru výkonu je tedy třeba vzít v úvahu následující faktory:
- výpočet tepelných ztrát stěn domu;
- ztráty přes základ a podlahu;
- výpočet tepelných ztrát okny a dveřmi;
- tepelné ztráty výpočtem střechy;
- zohlednění tepelných ztrát větráním.
Pomocí zvětšených indikátorů se používají hodnoty měrných tepelných ztrát pro obálky budov:
- stěny – 10 W / mXNUMX;
- podlaha na pilotovém a sloupovém základu s otevřeným podkladem – 15 W / mXNUMX;
- patro budovy na desce, pásový základ – 4 W / mXNUMX
- okna a dveře – 30 W / mXNUMX otevírací plochy;
- střecha, střecha – 15 W/mXNUMX.
Vynásobením odpovídajících hodnot plochou konstrukcí a sečtením získaných hodnot se vypočítá celková tepelná ztráta pláštěm budovy. Právě tuto hodnotu musí otopný systém, jehož „srdcem“ je kotel, kompenzovat.
Při výpočtu se berou v úvahu pouze vnější konstrukce – stěny, střešní krytina, strop pod nevytápěným podkrovím. Mezipodlahové stropy, příčky, vnitřní dveře se neberou v úvahu – nedochází jimi k tepelným ztrátám ven z budovy.
Vzhledem k tomu, že větrání je navrženo tak, aby zajistilo jednorázovou výměnu vzduchu v prostoru (úplná výměna vzduchu během hodiny), tepelné ztráty větráním se přiřazují rovnající se tepelným ztrátám obvodovým pláštěm budovy. Při sečtení těchto dvou hodnot (tepelná ztráta obvodovým pláštěm budovy a tepelná ztráta větráním) se získá hodnota rovnající se jmenovitému požadovanému výkonu kotle. Při výběru této charakteristiky je však nutné počítat s rezervou 15-20% získané hodnoty. Jedná se o výpočet výkonu kotle pro soukromý dům podle tepelných ztrát.
Srovnávací analýza metod výpočtu výkonu kotle podle plochy a tepelných ztrát
Pro srovnání, o kolik je výhodnější vypočítat výkon kotle pro soukromý dům s přihlédnutím k tepelným ztrátám, můžeme jako příklad uvažovat již zmíněný jednopatrový dům 10 x 16 m.
Příklad výpočtu plochy
Vzhledem k tomu, že plocha budovy je 160 m16. m, výkon kotle musí být minimálně 20 kW. Vzhledem k tomu, že se takové kotle prakticky nevyrábějí, je vybrán ten nejbližší z hlediska výkonu k velké straně – 25 kW. „Hledání výkonu i ze získané hodnoty je velké – XNUMX %. A ve srovnání s následujícím výpočtem níže – prostě obrovské!
Příklad výpočtu tepelného výkonu kotle podle tepelných ztrát
Tepelné ztráty obvodovým pláštěm budovy jsou:
stěny – 156 m10 x 1560 W / m = XNUMX W;
podlaha – 160 m4 x 640 W / mXNUMX = XNUMX W;
okna a dveře – 20 m30 x 600 W / mXNUMX = XNUMX W;
střecha, střecha – 160 m15. m x 2400 W / mXNUMX = XNUMX W.
Celkově se obvodovými konstrukcemi ztrácí 5 170 W tepelné energie.
Uvedené hodnoty jsou relevantní pro průměrný stupeň izolace obvodových konstrukcí
Tepelné ztráty větráním jsou stejné, celkem 10 340 wattů. S 20% rezervou bude požadovaný nominální výkon pouze 12 408 wattů. Výběrem nejbližšího jmenovitého výkonu můžete kotel nainstalovat na 15 kW. A pokud se studené zimy nestávají často a v domě stále existuje alternativní zdroj tepla – trouba, krb , elektrický ohřívač, pak s přihlédnutím k marži 15% bude požadovaný výkon kotle 11 891 W. To vám umožní nainstalovat i 12 kW kotel.
Jak je patrné z obou výsledků, výpočet tepelného výkonu kotle na základě tepelných ztrát mnohem objektivněji zohledňuje vlastnosti budovy a pomůže ušetřit jak na ceně kotle, tak na jeho provozu v budoucnu. .
