Jakou rezervu výkonu by měl mít plynový kotel?

Výběr plynového kotle pro venkovský dům je odpovědným rozhodnutím, které musí být provedeno na základě předběžných výpočtů. Jednou z klíčových charakteristik kotle je tepelný výkon, tedy produktivita v kilowattech. Jak určit požadovaný výkon kotle, podle jakého vzorce by měly být výpočty provedeny? Proč zde neplatí zásada „čím více, tím lépe“? Odpovědi na tyto a další otázky jsou uvedeny v článku

V případě plynového topného kotle je klíčovou charakteristikou výkon v kilowattech. Pokud zařízení není dostatečně produktivní, v chladném počasí teplota v domě klesne na kritickou úroveň.

Pokud je kotel již nainstalován, topný systém běží, ale jeho výkon nestačí, existují dvě řešení:

• technicky zvýšit produktivitu kotle (zároveň bude provedení změn v jeho konstrukci nákladné a nebezpečné).
• dodatečné zateplení stropu, stěn a podlahy pro snížení tepelných ztrát (což je také extrémně nákladné řešení).

Proč počítat produktivitu? Není jednodušší koupit kotel s velkou výkonovou rezervou?

Není to tak jednoduché. Pokud je zařízení příliš výkonné, bude to mít následující důsledky:

• zvýšené riziko poruch a poruch (kotel začíná pracovat v režimu častého zapnutí a vypnutí, což vede k rychlému opotřebení jeho součástí);
• zvýšení teploty v domě (nad stanovené hodnoty);
• snížená účinnost topných zařízení;
• výskyt kondenzátu v komíně (při spalování paliva reagují emise s kondenzátem, což vede k tvorbě kyseliny, což vede ke korozi vnitřního povrchu komínových trubek);
• nadměrná spotřeba plynu, výrazné zvýšení nákladů na vytápění (to platí zejména pro jednostupňové hořáky, které nemají schopnost plynule zvyšovat nebo snižovat produktivitu);
• Při instalaci kotle bude nutné instalovat výkonná a drahá čerpadla.

Při výpočtu výkonu kotle je nutné vzít v úvahu další zdroje významných tepelných ztrát, jako je ventilační systém, bazén, systém tání sněhu. Rezerva výkonu kotle do 25 % je přijatelná. Kotel s výkonovou rezervou bude praktickým řešením, pokud se v budoucnu plánuje zvýšení vytápěné plochy domu – například výstavba přístavby, uspořádání lázeňského domu, sauny nebo hammamu.

Existují minimálně tři důvody, proč si pořídit kotel s výkonovou rezervou:

• “Pro růst”. Výkonová rezerva bude užitečná v případě možného zvětšení plochy domu;
• V případě silných mrazů. Při abnormálně nízkých venkovních teplotách si kotel se zvýšenou zátěží poradí;
• Pro snížení rizika poruchy a prodloužení životnosti. Pokud topný systém na bázi plynového kotle pracuje na hranici svých možností, dojde k předčasnému opotřebení.

Takže ze všeho výše uvedeného můžeme vyvodit následující závěry:

• výkon kotle by neměl přesně odpovídat potřebám vytápění domu – měla by být rezerva pro případ mrazu a rozšíření obytného prostoru;
• výkonová rezerva kotle větší než 25 % způsobí ještě více problémů než jeho nedostatek;
• výpočet výkonu plynového kotle pro vytápění nemůže být přibližný, protože náklady na chybu jsou příliš vysoké;

Obsah

1. Výpočty výkonu pro plynové jednookruhové kotle
2. Příliš obtížné? Požádejte o pomoc Blagodom.
3. Jak vybrat výkon plynového kotle
4. Výpočet jednookruhového topného kotle
5. Jak vypočítat výkon dvouokruhového kotle
6. Výpočet výkonu nepřímotopného kotle a jednookruhového kotle
7. Jakou rezervu výkonu by měl mít plynový kotel?
8. Výpočet potřeby plynu na základě výkonu kotle

Výpočty výkonu pro plynové jednookruhové kotle

Plynové kotle se dělí na dva typy – jednookruhové (pouze vytápění) a dvouokruhové (pro vytápění a ohřev vody pro systém zásobování teplou vodou). Tepelný výkon takového zařízení se měří v kilowattech (kW) a je uveden v datovém listu modelu.

Výpočet plochy. Jak vypočítat výkon plynového kotle s jedním okruhem pro soukromý dům? Nejjednodušší způsob výpočtu je založen na vytápěné ploše: na 10 m2 budete potřebovat 1 kW + výkonovou rezervu 15-20%. Například pro dům o rozloze 100 m² bude odhadovaný výkon kotle 10 kW + 2 kW = 12 kW (výpočty bez zohlednění výšek stropů a klimatických zón).

U dvouokruhových kotlů vypadá vzorec jinak: 1 kW na 10 m 2 + 20 % + 20 % (pro ohřev vody). Všechny výše uvedené výpočty jsou správné pro domy s výškou stropu 2,5 až 2,7 metru a průměrnou úrovní izolace.

Jak vypočítat korekci výšky stropu? Ne všechny chaty se „vejdou“ do stanoveného rozsahu výšek stropu. Rozdíl 10-15 cm není kritický. Pokud je strop v domě 2,9 metru nebo vyšší, je nutné najít korekční faktor (pro to se skutečná výška vydělí standardní výškou – 2,6 metru) a přepočítat. Například při výšce stropu 3,3 metru budou výpočty následující:

• najdeme korekční faktor: 3,3 metru / 2,6 metru = 1,27.
• Přepočítáme: 12 kW*1,27 = 15,24 kW

Rozdíl 3 kilowattů výkonu je poměrně velký: pokud tento bod ve výpočtech přehlédnete, pak bude dům chladný i v teplé zimě, kdy kotel pracuje na hranici svých možností.

Klimatické vlastnosti regionu bydliště. Dalším důležitým detailem ve výpočtech je klimatický koeficient. V Moskvě a Moskevské oblasti je to od 1,2 do 1,5. Vezměte prosím na vědomí, že kurzy udávají rozsah, nikoli přesné číslo. To se děje proto, že v rámci jedné zóny se může klima lišit.

Vraťme se k našemu příkladu. Pokud potřebujete vypočítat výkon jednookruhového kotle pro dům v Moskevské oblasti o rozloze 100 m² a standardní výškou stropu, pak použijeme koeficient 1,2 = 12 kW * 1,1 = 14,4 kW.

Jak jsme již naznačili výše, výpočet podle plochy je přibližný, protože využívá průměrné hodnoty tepelných ztrát. Stupeň tepelných ztrát je důležitou proměnnou, která se vypočítává individuálně pro každý dům. Pokud potřebujete spíše přesné než přibližné výpočty výkonu kotle, pak je třeba změřit a zohlednit tepelné ztráty domu.

Chcete-li získat všechna potřebná čísla pro výpočty, potřebujete:

• znát nejnižší teplotu v nejchladnějším zimním týdnu;
• změřte plochu dveří, stěn a oken;
• znát tloušťku stěn, materiál stěn a jeho součinitel tepelné vodivosti;
• určit požadovanou průměrnou teplotu v domě.

Jako příklad: při hustotě cihel 1600 kg/m³ má stěna o tloušťce dvě cihly tepelnou vodivost R=0,73 °C m²/W. Pro dřevěný trám o tloušťce 150 mm je stejný ukazatel roven R = 0,83 °C m²/W. Stěna je vyrobena z expandovaných betonových tvárnic o hustotě 1200 kg/m³, tloušťce 300 mm, tepelné vodivosti R=0,58 °C m²/W.

Výpočty tepelného výkonu pro každou místnost – přesný vzorec. Další, „akademičtější“ metoda výpočtu zahrnuje použití přesného vzorce. K tomu potřebujete:

• vypočítat požadovaný topný výkon pro každou místnost;
• shrnout výsledky výpočtu.

Výsledkem je celkový výkon domácího topného systému, tedy topného kotle.

Přesný vzorec pro výpočet potřebného topného výkonu pro dům tedy vypadá takto: Q = 1000 W/m2*S*k1*k2*k3*k4*k5……*k10,

Pojďme dešifrovat: Q je topný výkon, S je plocha místnosti a k1, k2, k3 a zbytek K jsou koeficienty, které berou v úvahu specifika instalace radiátorů, tepelné ztráty, úpravy klimatu atd.

Vysvětlení hodnot koeficientů k1-k10:

• k1 – počet vnějších stěn v místnosti (tj. těch směřujících do ulice);
• k2 – umístění místnosti (stinná nebo slunná strana);
• k3 – součinitel izolace stěn místnosti;
• k4 – klimatické podmínky místa, kde se dům nachází (teplota vzduchu venku v zimě v nejchladnějším týdnu);
• k5 – součinitel výšky stropu;
• k6 – koeficient pro výpočet stropní tepelné ztráty;
• k7 – účtování tepelných ztrát okny;
• k8 – zohlednění celkové plochy zasklení;
• k9 – zohlednění způsobu připojení baterie;
• k10 – s přihlédnutím k umístění topné baterie a přítomnosti obrazovky na ní.

Pomocí výše uvedených vzorců můžete pouze přibližně určit požadovaný výkon. Pro výběr správného topného kotle je důležité provést odborný tepelný výpočet, který zohlední všechny konstrukční vlastnosti a individuální potřeby majitelů domu. Na základě jeho výsledků jsou provedeny další výpočty počtu a výkonu topných zařízení a dalších souvisejících zařízení.

Příliš obtížné? Požádejte o pomoc Blagodom.

Jste zmateni výpočty? Kontaktujte specialisty Blagodom. Kompletní tepelné výpočty pro volbu výkonu plynového kotle jsou poměrně složité, proto je v naší společnosti provádějí kvalifikovaní specialisté v rámci projektu topného systému. Od roku 2007 poskytujeme profesionální služby v oblasti projektování a montáže topných systémů. Naši specialisté provedou všechny potřebné výpočty výkonu kotle a pomohou vám vybrat energeticky účinný model s optimálními vlastnostmi.

Důležitý detail: Společnost Blagodom je partnerem výrobce high-tech plynových topných zařízení Buderus (Německo). Pro naše zákazníky to znamená možnost zakoupit kotle této značky za ceny přímo od výrobce a je na ně navíc poskytována zvýšená, 3-letá záruka na zařízení.

Pro objednání instalace plynového kotle od společnosti Blagodom v Moskvě volejte 8 (499) 705-25-75.

Jedním z prvních parametrů, na který lidé při výběru topného zařízení dbají, je výkon. Výpočet výkonu plynového topného kotle se provádí několika způsoby. Komfort při provozu závisí na přesných výpočtech.

Jak vybrat výkon plynového kotle

Výpočet výkonu plynového topného kotle na základě plochy se provádí třemi různými způsoby:

• Přesné tepelné výpočty se provádějí až po auditu objektu na případné tepelné ztráty. Pro výzkum se používá termokamera. Je zohledněno umístění vytápěného objektu. Výpočty se provádějí pomocí složitých termotechnických vzorců.
• Nevýhodou řešení jsou náklady na úhradu služeb specialisty.
• Výhodou jsou co nejpřesnější výsledky výpočtu.

• Online kalkulačka – výpočty se provádějí pomocí speciálního programu. Pro získání výsledků budete muset zadat údaje o tepelné izolaci, celkovém počtu okenních a dveřních otvorů, tloušťce stěny atd.
  Použití online kalkulátoru je optimálním řešením při výpočtu kotelního vybavení pro domácí potřeby. S jeho pomocí je vybrán generátor tepla s nejmenší chybou ve výkonu, bez materiálových nákladů.
• Nezávislé výpočty na metry čtvereční vytápěného prostoru. Pro výpočet provozních parametrů není nutné používat složité výpočty a online kalkulačky.
  Poměr požadovaného výkonu plynového kotle vzhledem k ploše místnosti můžete vypočítat sami, aniž byste se uchýlili ke službám specialistů, bez softwaru. Výpočty se provádějí pomocí vzorce 1 kW = 10 m². Výběr plynového kotle pomocí těchto výpočtů je vhodný pro místnosti s průměrným stupněm tepelné izolace a výškou stropu 2,7 m.

Evropští výrobci často počítají výkon kotlového zařízení na základě objemu místnosti. Technická dokumentace proto uvádí možnost ohřevu v m³. Tento faktor je zohledněn při výběru jednotky vyrobené v zemích EU.

Většina poradců prodávajících topná zařízení nezávisle vypočítá požadovaný výkon pomocí vzorce 1 kW = 10 m². Další výpočty se provádějí na základě množství chladicí kapaliny v topném systému.

Výpočet jednookruhového topného kotle

Jak je uvedeno výše, nezávislé výpočty provozních parametrů topných zařízení se provádějí podle vzorce 1 kW = 10 m². K získanému výsledku se přidá 15-20% rezervy, díky čemuž generátor tepla ani při silných mrazech nepracuje při plném zatížení, což prodlužuje jeho životnost.

Můžete například vypočítat, jaká kapacita je potřebná pro plynovou kotelnu v soukromém domě:

• Pro 60 m² může uspokojit potřebu tepla jednotka 6 kW + 20 % = 7,5 kilowattů. Pokud neexistuje model s vhodnou velikostí výkonu, dává se přednost topnému zařízení s vyšší hodnotou výkonu.
• Výpočty se provádějí podobným způsobem pro 100 m² – požadovaný výkon kotlového zařízení je 12 kW.
• K vytápění 150 m² potřebujete plynový kotel o výkonu 15 kW + 20 % (3 kilowatty) = 18 kW. V souladu s tím je pro 200 m² vyžadován kotel o výkonu 22 kW.

Tyto výpočty jsou vhodné pouze pro jednookruhové modely, které nejsou připojeny k nepřímému topnému kotli.

Jak vypočítat výkon dvouokruhového kotle

Vzorec pro výpočet požadovaného výkonu dvouokruhového plynového kotle na základě topné plochy a odběrných míst teplé vody je následující: 10 m² = 1 kW + 20 % (výkonová rezerva) + 20 % (pro ohřev vody). Ukazuje se, že k vypočtené produktivitě se okamžitě přidá 40 %.

Výkon dvouokruhového plynového kotle pro vytápění a ohřev teplé vody pro 250 m² bude 25 kW + 40 % (10 kilowattů) = 35 kW. Výpočty jsou vhodné pro dvouokruhová zařízení. Pro výpočet výkonu jednookruhové jednotky připojené k nepřímotopnému kotli se používá jiný vzorec.

Výpočet výkonu nepřímotopného kotle a jednookruhového kotle

Chcete-li vypočítat požadovaný výkon jednookruhového plynového kotle s nepřímým topným kotlem, musíte provést následující kroky:

• Určete, jaký objem kotle bude dostatečný pro uspokojení potřeb obyvatel domu.
• V technické dokumentaci k akumulační nádrži je uveden požadovaný výkon zařízení kotle pro udržení ohřevu teplé vody bez zohlednění potřebného tepla na vytápění. Kotel o objemu 200 litrů bude vyžadovat v průměru asi 30 kW.
• Vypočítá se produktivita kotelního zařízení potřebného k vytápění domu.

Výsledná čísla se sečtou. Od výsledku se odečte částka rovna 20 %. To je nutné provést z toho důvodu, že vytápění nebude fungovat současně pro vytápění a dodávku teplé vody. Výpočet tepelného výkonu jednookruhového topného kotle s přihlédnutím k externímu ohřívači vody pro zásobování teplou vodou se provádí s ohledem na tuto vlastnost.

Jakou rezervu výkonu by měl mít plynový kotel?

Výkonová rezerva se vypočítává v závislosti na konfiguraci topného zařízení:

• U jednookruhových modelů je marže asi 20 %.
• U dvouokruhových jednotek 20 % + 20 %.
• Kotle s připojením na nepřímotopný kotel – v konfiguraci akumulační nádrže je uvedena požadovaná dodatečná výkonová rezerva.

Uvedená výkonová rezerva platí pro místnosti do 300 m². Domy s větší plochou vyžadují kompetentní tepelné výpočty.

Výpočet potřeby plynu na základě výkonu kotle

Vzorec pro výpočet spotřeby plynu v závislosti na výkonu použitého kotle zohledňuje účinnost topného zařízení. U standardních modelů klasických topných generátorů bude účinnost 92 %, u kondenzačních až 108 %.

V praxi to znamená, že 1 m³ plynu se rovná 10 kW tepelné energie při 100% přenosu tepla. Při účinnosti 92 % tedy bude spotřeba paliva 1,12 m³ a při 108 % ne více než 0,92 m³.

Způsob výpočtu objemu spotřebovaného plynu zohledňuje výkon jednotky. Topné zařízení o výkonu 10 kW tedy spálí 1,12 m³ paliva za hodinu, jednotka o výkonu 40 kW spálí 4,48 m³. Tato závislost spotřeby plynu na výkonu kotlového zařízení je zohledněna ve složitých tepelných výpočtech.

Poměr je obsažen i v online kalkulačkách, které počítají náklady na vytápění. Výrobci často uvádějí průměrnou spotřebu plynu pro každý vyrobený model.

Chcete-li plně vypočítat přibližné náklady na materiál na vytápění, budete muset vypočítat spotřebu elektřiny v kotlích s těkavým vytápěním. V současné době je nejekonomičtější způsob vytápění kotelní zařízení na hlavní plyn.

U velkých vytápěných budov se výpočty provádějí výhradně po auditu tepelných ztrát budovy. V ostatních případech se pro výpočty používají speciální vzorce nebo online služby.