Расчет отопления электрическим котлом в частном доме

Система отопления на базе электрического котла – самая безопасная и надёжная. Но чтобы она была ещё и эффективной, нужно правильно вычислить мощность оборудования. Учитывают все: площадь обогреваемых помещений, характеристики стен, пола и потолка, климатические условия, необходимый температурный режим.

Главным элементом системы выступает электрокотёл. Если подобрать слишком слабый – обогрев будет недостаточным, расход электроэнергии – большим. Если взять агрегат со слишком большим запасом, стоимость готовой системы будет неоправданно высока.

Поэтому расчёт отопления в частном доме с электрическим котлом нужно делать максимально тщательно. Учитывается следующее.

1. Площадь обогреваемых помещений – основной фактор. Нередко показатели системы рассчитывают только по площади дома, что не всегда оправдано.
2. Теплопроводность стены, пола, перекрытия, потолка и фундамента. При плохой теплоизоляции система работает с перегрузкой.
3. Энергосбережение окон – тип стекла и рамы, общая площадь проёмов.
4. Коэффициент удельной мощности – то есть величина отклонений в работе самого котла в разных регионах. Так, поправочный коэффициент в южных районах составляет 0,7, в северных – 2.

Учитывается и тип устройства. Одноконтурный прибор обеспечивает только отопление. Двухконтурная модель снабжает частный дом тёплой водой. В этом случае расчёт нагрузки электрического отопления включает и запас мощности, потребный для нагрева.

Электроснабжение – достаточно дорогой источник энергии. При выборе такой системы отопления, помимо технических характеристик, необходимо учесть и затраты.

1. Вид котла – установка резко повышает уровень нагрузки на электросеть. Если проводка выдерживает её, монтируют однофазный электрокотёл. Он работает от 220 В, развивает мощность до 12 кВт. Ставят его без разрешительных документов.
2. Трёхфазный вариант потребуется для обогрева дома площадью более 100 кв. м. Работает он от сети в 380 В, а, значит, для такой системы в здании нужно завести новую проводку. Для монтажа котла необходимо разрешение, как и для газового. Всё это увеличивает расходы.
3. Сечение кабеля – при недостаточной величине проводка не «потянет» нагрузку и электричество будет постоянно выбивать.
4. Тарифы на электричество – электрокотёл ставить выгодней, если в регионе действуют суточные тарифы – по часам.

В среднем период отопительного сезона длится 6–7 месяцев. Расчёт электрического отопления включает и оценку стоимости.

Отопительная система должна обеспечить поддержку постоянной температуры воздуха во всех обогреваемых помещениях зимой. Изменение температуры на улице, смена ветра не должна влиять на работу системы.

Однако для вычисления редко используют точные расчёты с учётом теплопотерь каждой стены или окна. Методика приблизительного определения тоже даёт неплохие результаты. Используют 2 основных способа:

• расчёт мощности электрического котла отопления по площади – вычисляют квадратуру или всего здания, или только комнат, включённых в контур отопления;
• вычисления по объёму – даёт лучший результат, если в доме слишком высокие потолки, сложная конфигурация помещений.

Если котёл снабжает дом горячей водой, проводят отдельный расчёт по отопительному контуру и по потребностям горячего водоснабжения.

Это базовая методика. Рассчитана на высоту перекрытий не более 2,5–2,6 м. Вычисления производят исходя из того, что для прогрева 10 кв. м. требуется 1 кВт мощности.

Методику можно усовершенствовать, вводя поправочные коэффициенты. Так, если высота потолочной поверхности достигает 2,7 м, то классический способ не даст хорошего результата. В вычисления вводят коэффициент потери тепла, который равен делению фактической высоты на 2,7.

Учитывают погодные условия. В южном районе, где теплопотери здания невелики, конечную мощность котла умножают на 0,7, тем самым уменьшая показатель. В среднем регионе коэффициент используется другой. Его находят в справочной таблице или рассчитывают.

Есть ряд исключений, при которых способ расчёта по площади не работает:

• если в доме установлены деревянные или пластиковые окна с дублирующим стеклопакетом;
• если есть дополнительное утепление толщиной от 150 мм при кладке стены в 2 кирпича;
• если крыша здания не теплоизолированная, но есть неотапливаемый чердак;
• если высота комнат превышает 2,7 м.

Применяют и другую методику: рассчитывают мощность агрегата по формуле – S*K*100, где S – площадь, а K – коэффициент теплопотерь. Базовым значением выступает показатель в 0,7. При уменьшении среднегодовой температуры на 5 градусов коэффициент возрастает на 0,2.

Электрическое отопление в частном доме расчёт допускает и по объёму жилых комнат. Метод предполагает учёт тепловых потерь всех поверхностей. Коэффициент составляет:

• 0,6–0,9 – для теплоизолированных построек из кирпича с утеплённой крышей и пластиковыми двойными окнами;
• 1–1,9 – для построек с двойной кирпичной стеной и обычной кровлей;
• 2–2,9 – для домов с плохой теплоизоляцией, тонкой стеной в 1 кирпич;
• 3-4 – для построек из дерева или для металлической гофры с утеплением.

Расчёт ведут по формуле – V*K*T/860, где V – суммарный объём помещений, K – поправочный коэффициент, который учитывает разницу между температурой в доме и на улице. Рассчитанная мощность котла нередко оказывается избыточной, но в северных широтах она себя полностью оправдывает.

Для расчётов отопления в панельном или кирпичном здании можно воспользоваться нормами СНиП.

В угловых помещениях учитывают число стен, соприкасающихся с внешним воздухом. Если на улицу выходит 1 стена, то вводят коэффициент 1,1, если 2, то 1,2.

Если электрокотёл будет снабжать дом горячей водой, ему потребуется дополнительная мощность. При расчётах учитывают:

• объём и температуру воды, требующейся для пользователей и оборудования;
• объём горячей воды с температурой в +90 С, так как на практике воду нужной температуры получают, нагревая жидкость до максимума и разбавляя холодной водой – его рассчитывают на основании первого параметра.

Пример: для жизнедеятельности требуется 100 л тёплой воды, нагретой до +40 С. В трубы для холодной воды подаётся жидкость в +10 С. Для обогрева решено купить котёл, способный нагревать воду до +95 С.

Формула расчёта Vг*(Tг-Tх)/(Tк-Tх), где Vг – необходимый объём, а Т – температура горячей, холодной воды и температуры жидкости из котла. Подставив значения, получают: 100(40-10)/ (95-10) =35,3. То есть для подачи горячей воды необходимо нагреть 35,3 л жидкости до +95 градусов. Чтобы перевести результат в мощность котла, нужно учесть вес теплоносителя, разницу температурных показателей и удельную теплоёмкость – 4,218 кДж на каждый кг воды.

Показатель мощности для ГВС находят по таблицам. Величину округляют в сторону увеличения. Затем добавляют к мощности для отопления и получают требуемое.

Можно уменьшить мощность котла, если улучшить теплоизоляцию. Особенно сильно влияют на теплопотери фундамент и крыша. Их нужно утеплить в первую очередь.

Электрическое отопление в частном доме

• Поиск воды
• Монтаж теплого водяного пола
• Устройство дренажа

Андрей Краснов

ведущий специалист

Компетенции: геологические изыскания (поиск воды) для строительства колодца, осмотры объектов, замеры, подбор необходимых очистных сооружений, систем водоснабжения. Организация проведения работ.