Как правильно рассчитать мощность газового котла

Вентиляционная система очень важная инженерная конструкция, которая играет ключевую роль в создании хорошего микроклимата. Она должна быть в каждом помещении, включая и нежилые, и отопительное помещение – не является исключением.

Подробный обзор

Как устроена вентиляция в котельной с газовым котлом – правила и нормы

Специальные нормы обязывают владельца частного дома максимально серьезно подходить к организации вентиляции в котельной с газовым котлом. Как следует из многолетнего опыта, нарушение этих правил увеличивает риск возгораний и взрывов оборудования.

Назначение системы воздушной циркуляции

Хотя в технологическом плане газовое котельное оборудование в течении последнего десятилетия сделало серьезный шаг вперед, это в целом не уменьшило число случаев отравления и летального исхода от угарного газа. Самые безобидные его последствия для человека проявляются в общей слабости и головной боли. Кроме того, нарушение установленных норм приводит к снижению эффективности работы отопительного оборудования.

Чтобы котел работал нормально, необходимо наладить непрерывную подачу воздуха.

Нехватка кислорода приводит к тому, что топливо полностью не сгорает: как результат, общий КПД оборудования заметно падает.

Слабая вытяжка провоцирует накопление внутри напольного котла гари, уменьшающей сечение внутренних воздуховодов. Из-за этого продукты горения начинают попадать в котельную и другие помещения дома.

Как должен циркулировать воздух в котельной

В качестве котельной разрешается использовать следующие помещения:

  • Специальную техническую пристройку.
  • Чердак.
  • Отдельно стоящее помещение.
  • Отдельная комната в доме.

Так как для работы газовых котлов может применяться сжиженный газ, использование цокольного пола запрещается. То же самое касается размещения котельной в подвале. Для этого вида топлива характерен тяжелый удельный вес по сравнению с воздухом.

В случае утечки газ концентрируется в нижних частях дома, что может привести к взрыву. Этот момент необходимо учесть при проектировке приточной вентиляции в котельной с газовым котлом.

Отопительные котлы до 30 кВт относятся к маломощным, что освобождает от необходимости обустройства для них индивидуального помещения.

Как устроена вентиляция в котельной с газовым котлом – правила и нормы

В основном данные модели устанавливают на кухне с учетом следующих требований:

  • Помещение должно иметь площадь не менее 15 м2, с высотой потолков от 220 см.
  • Соотношение оконных проемов к общему объему комнаты должно превышать 3 см2/м3.
  • Разрешается использовать только окна с форточкой.
  • Кухонные двери снабжаются специальной решеткой для возможности притока через нее воздуха из соседних помещений.
  • Установка котла проводится согласно правилам противопожарной безопасности. Минимальная дистанция от стены ― 10 см.

Нормативы для обустройства вентиляционных систем

Набор стандартных требования к котельным находится в СНиП II-35-76 «Котельные установки»:

  1. Котельная для газового котла должна быть оснащена вентиляцией, воздуховод которой находится на потолке.
  2. Возле дымохода обустраивается дополнительный канал для удаления сажи. Его вход обычно находится ниже основного на 30 см.
  3. Для поступления воздушных массы в котельную предназначен вентканал для газового котла в частном доме. При установке котла на кухне эту роль выполняет вентиляционная дверная решетка.
  4. Расчет необходимого приток воздуха производится с учетом мощности газового оборудования.
  5. Поступление кислорода с улицы организовывается через каналы сечением от 8 см2 на 1 кВт мощности агрегата.
  6. При заборе воздуха из соседних помещений на каждый 1 кВт мощности котла потребуется более 30 см2 продухов.

Организация дымохода в котельной

Сердцевиной любой вентиляционной системы выступает дымоход.

Это объясняет наличие особых требований по отношению к нему со стороны СНиП:

  • Обязательная герметичность. Продукты горения не должны попадать в котельную.
  • Конфигурация монтируемой внутри вентиляционной шахты трубы напрямую зависит от производительности отопительного агрегата.
  • Выведенная на крышу дымоходная труба должна размещаться выше кровельного конька минимум на 2 м: это обеспечит нормальную тягу.

Естественная циркуляция

Внутрь воздуховода для газового котла монтируется полипропиленовый патрубок. Для отопительных приборов мощностью до 30 кВт используют трубы диметром 15 см. Наружная защита входа обеспечивается металлической сетки. Чтобы предотвратить попадания внутрь помещения посторонних запахов и грязи, труба оснащается клапаном.

Правила обустройства вентиляции

Вентиляция помещения с газовым котлом может быть как естественная, так и принудительная. Главное – чтобы она отвечала всем требованиям по воздухообмену и безопасности. Есть несколько общих правил, соблюдение которых увеличит эффективность работы выбранной вами вентиляционной системы:

  1. При естественном проветривании котельной нельзя использовать горизонтальные участки воздуховодов. Если конструктивно этого добиться невозможно, тогда в канал устанавливается дополнительный вентилятор. Если вентиляционная система принудительная, то горизонтальные воздуховоды на эффективность вывода отработанного воздуха не влияют.
  2. Для эффективной работы естественного проветривания нужна тяга. Для этого вентиляционная труба должна быть расположено строго вертикально, и высота ее была не менее 3 м.
Читайте также:  Вентиляция в погребе: схемы правильного устройства системы

Важно! Специалисты рекомендуют устанавливать в отопительное помещение частного дома, дополнительно дублирующую вентиляцию. В случае выхода из строя одной, ее сможет заменить другая, предотвращая угрозу жизни обитателей дома.

Оснащение котельной при наличии общедомовой вентиляции

Правила обустройства вентиляции

Многие люди задаются непростым вопросом, как сделать вентиляцию в доме, чтобы она охватывала и котельную. На самом деле стандартная схема естественной вентиляции, когда вытяжки находятся в кухне и санузле дома, здесь не сработает. Либо придется делать отдельную вентиляцию, конкретно на котельную, либо подключать ее к общедомовой принудительной системе подачи и вывода воздуха.

  • Можно оснастить котельную воздухозаборным каналом, подключенным к общеобменной системе дома, а в качестве оборудования установить канальный вентилятор нужной производительности. При этом обязательно использовать противопожарный клапан.
  • Бывают варианты расположения комнаты, с установленным в нее отопительным оборудованием, когда организация естественного вывода воздуха невозможно из-за неправильного месторасположения. В таком случае специалисты рекомендуют использовать тягодутьевую машину, подключенную к общеобменной вентиляции частного дома.
  • И не забудьте о достаточном притоке воздуха в котельной, так как по правилам пожарной безопасности в нем должна быть несгораемая дверь, которая должна довольно плотно закрываться, поэтому притока воздуха из других помещений туда не будет, а значит и естественная вытяжка воздуха также работать не будет.

Если вас вы только начали проект загородного дома, то рекомендуем прочитать статью об устройстве и функционале системы вентиляции для частного дома.

Совет: Расчет и монтаж воздуховодов вентиляции дело очень ответственное, благодаря чему обеспечивается нормальная ее работа и установленного в котельной оборудования. Если вы понимаете, что самостоятельно не справитесь с такой работой – лучше пригласите профессионалов. Если у вас установлена сложная система отопления с несколькими отопительными агрегатами, то все же лучше пригласите профессионалов.

Выбор вентиляционной системы для частного дома

Поскольку котел эксплуатируется только в холодное время года, когда разность наружной и внутренней температур является достаточной для хорошей конвекции, вентиляцию в котельной стараются делать естественной. При этом надо учитывать требования, оговоренные в СНиП II-35-76:

  1. Объем поступающего в котельную за 1 час воздуха должен в 3 раза превосходить объем котельной при условии, что высота потолка в ней составляет не менее 6 м. При меньшей высоте потолка за каждый недостающий метр кратность воздухообмена нужно увеличить на 0,25.
  2. Скорость движения воздуха в вытяжном и приточном каналах должна составлять не менее 1 м/с.

Рассмотрим конкретный пример. Предположим, газовый котел установлен в помещении размером 4х4 м с высотой потолка 3 м. При такой высоте потолка кратность воздухообмена должна составлять:

К = 3 + (6 – 3)х0,25 = 3,75.

Газовый котел с вентиляционной трубой

Выбор вентиляционной системы для частного дома

Таким образом, за час в котельную должен поступать такой объем воздуха:

V = 4х4х3х3,75 = 180 куб. м.

Учитывая, что скорость потока воздуха при естественной вентиляции составляет примерно 1 м/с, диаметр приточного и вытяжного воздуховодов D можно подсчитать путем извлечения квадратного корня из выражения (180х4)/(3,14х3600) = 0,256 м.

Если в котельной вентканал уже есть, и его сечение меньше расчетного, вентиляцию придется делать принудительной. При этом мощность вентилятора подбирается с таким условием, чтобы он компенсировал недостаток производительности вентсистемы в режиме естественного воздухообмена.

Газовая вентиляция – основные типы, особенности монтажа

В качестве отдельного помещения для котельной с котлом газовым могут использоваться специально сделанные технические пристройки, помещения чердачные, переоборудованные комнаты дома, отделенные от основной постройки помещения.

Наиболее простым решением будет естественная пассивная вытяжка для котельной, обустроенной  в частном доме, к ключевым достоинствам которой можно причислить:

  • простоту устройства;
  • наименьшую стоимость;
  • низкие эксплуатационные расходы, включающие только периодическую чистку;
  • высокую надежность и достаточную эффективность.

К недостаткам можно отнести большую зависимость от погодных условий, необходимость точного расчета параметров, сложность обустройства для больших мощностей оборудования и значительных площадей помещений.

Структура пассивной газовой вентиляции

Газовая вентиляция – основные типы, особенности монтажа

Правильно оборудованная пассивная газовая вентиляция, действующая в помещении с котельным оборудованием, включает:

  • приточный канал в виде отдельного продуха на улицу либо вентиляционной решетки приточной в двери;
  • вытяжной канал, монтируемый в потолке;
  • дымоход с отдельным входом для очистки.

Наиболее просто обустраивается вытяжка в котельной частного дома своими руками при пассивном типе воздухообмена.

Необходимая кратность воздухообмена должна соответствовать трем объемам помещения в час. Данный параметр действителен при нормативной высоте помещения котельной шесть метров. Так как обычно высота котельной частного дома значительно меньше, требуется на каждый метр уменьшения высоты добавлять 25% к кратности воздухообмена.

Формулы для расчета теплопотерь

Данные формулы можно использовать для расчета теплопотерь не только частного дома, но и квартиры. Перед началом вычислений необходимо изобразить план помещения, отметить расположение стен относительно сторон света, обозначить окна, дверные проемы,  а также вычислить размеры каждой стены, оконных и дверных проемов.

Для определения тепловых потерь необходимо знать строение стены, а также толщину используемых материалов. В расчетах учитывается кладка и утеплители

При расчете теплопотерь используются две формулы – с помощью первой определяют величину теплосопротивления ограждающих конструкций, с помощью второй – теплопотери.

Читайте также:  Схема вентиляции в частном доме: правила проектирования

Для определения теплосопротивления используют выражение:

R = B/K

Здесь:

  • R – величина теплосопротивления ограждающих конструкций, измеряющееся в (м2*К)/Вт.
  • K – коэффициент теплопроводности материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция, измеряется в Вт/(м*K).
  • В – толщина материала, записывающаяся в метрах.

Коэффициент тепловой проводимости K является табличным параметром, толщина B берется из технического плана дома.

Коэффициент тепловой проводимости является табличным значением, он зависит от плотности и состава материала, может отличаться от табличного, поэтому важно ознакомиться с технической документацией на материал (+)

Также используется основная формула расчета теплопотерь:

Q = L × S × dT/R

В выражении:

  • Q – теплопотери, измеряются в Вт.
  • S – площадь ограждающих конструкций (стен, полов, потолков).
  • dT – разность между желаемой температурой внутреннего помещения и внешней, измеряется и записывается в С.
  • R – значение теплового сопротивления конструкции, м2С/Вт, которое находится по формуле выше.
  • L – коэффициент, зависящий от ориентированности стен относительно сторон света.

Имея под рукой необходимую информацию, можно вручную вычислить теплопотери того или иного здания.

Варианты обустройства воздухообмена

Рекомендуется обустроить механический воздухообмен, если котельная оснащена еще и водонагревательной системой. Вентиляцию нужно создавать из огнеупорных материалов. Каналы могут быть вертикальные или горизонтальные – это никак не повлияет на характеристики работы.

В идеале для качественной работы оборудования в помещении нужно объединить естественную и принудительную систему. Это будет оптимальный вариант для обустройства вентиляции котельной в частном доме. Важно, чтобы отверстие для естественного притока воздуха размещалось на безопасной дистанции от оборудования. В случае если будет дуть на технику воздух, все вокруг может воспламениться.

Более дорогим и компактным вариантом будет использование приточно-моноблочной вентиляции. Она объединяет в себе все датчики для котла, чтобы он хорошо работал, и при этом экономил ресурсы. Также нередко приточно-вытяжную вентиляцию объединяют с кондиционированием для соблюдения нужного температурного режима.

Для чего нужен расширительный бак в котельной

В водяной системе отопления для ее корректного функционирования устанавливается расширительный бак. На самом деле он решает несколько задач.

Во-первых, при тепловом расширении воды образуется ее переизбыток. Давление растет, и это отражается на работоспособности всех элементов: они работают на пределе прочности. В самом уязвимом месте образуется течь.

Для чего нужен расширительный бак в котельной

Чтобы временно «спрятать» тот самый лишний объем, и используется расширительный бак. После нагревания излишки жидкости попадают в него, сжимая находящийся там воздух и сдвигая диафрагму. А остывая, вода сжимается, и диафрагма возвращается на место. Таким образом выполняется регулирование давления в системе.

Во-вторых, расширительный бак защищает трубы от гидроудара в момент включения насоса и, в-третьих, препятствует появлению воздушных пробок.

Как рассчитывается вентиляция

При расчете системы вентиляции стоит учитывать, что газовые котлы небольшой мощности (до 30 кВт), согласно законодательству, рассчитываются по несколько иной формуле, потому что ряд требований по СНиП отличается.

Итак, для естественного вентилирования помещения размерами 3 на 5 м, с высотой потолка в 3 м, нужно сначала посчитать объем: в данном случае он составит 45 м3 (перемножаем все параметры). Теперь воздухообмен: 6 (та высота, которая должна бы быть) – 3 м (наш потолок) следует умножить на коэффициент «штрафа» 0,25 и прибавить 3 метра. Получится 3,75. Теперь следует понять, каково значение циркуляции воздуха: для этого показатель воздухообмена умножается на квадратуру помещения, в примере получится 168,75 м3 – это то значение, которое нужно затем посмотреть в специальной таблице, чтобы определить диаметр воздуховода. В нашем случае это будет 225 мм.

Как рассчитывается вентиляция

Система отопления с газовым котлом Источник

В случае газового котла, применяется схема 0,01м2/10кВт для приточных магистралей – то есть, если котел мощностью 30 кВт, то вентиляция котельной должна обеспечивать приток воздуха около 0,03 м3/сек, плюс, желательно заложить 30% запаса. Вытяжка же, согласно СНиП, должна быть сечением не менее 130 мм. Если отверстие приточной вентиляции не обеспечивает должного воздухообмена, то ставится принудительная приточная вентиляция.

Отличие дорого настенного котла от дешевого

На самом деле, для основной задачи – обогрева вашего помещения, вам за глаза хватит выбора самого бюджетного настенного газового котла бренда X, чем этого же бренда, но уже из более дорогого сегмента. Ведь расход газа у них будет абсолютно одинаков.

Все остальное – это не всегда нужные навороты. Такие как, дополнительная шумоизоляция, энергоэффективный насос, функции, навороченное табло и тд.

Еще сейчас в целях экономии стали использовать в дешевых котлах трубки и соединения из композитных материалов, а в более дорогих из металла. Плохо это или хорошо, время покажет.

Важно понимать одно, если вы выбираете котел с целью обычного отопления дома, то можете брать хоть самый простой газовый агрегат.

Вот такой вот получился материал. Есть что добавить? Пишите об этом в комментариях!

Обязательно ли нужна вентиляция котельной в частном доме, и почему?

Да, в котельных частных домов обязательно нужно организовать вентиляцию, которая соответствует стандартам СНиП.

В этом помещении вентсистема будет выполнять такие функции:

  1. Обеспечивать приток кислорода для нормального горения. Если кислорода не хватает — любое топливо будет сгорать не полностью. Как результат — выделяется меньше тепла, тратится больше топлива для поддержания нужной температуры в жилых помещениях, ускоряется износ котла, внутри дымохода накапливается гарь.
  2. Удалять угарный газ. Не все продукты сгорания могут удаляться через дымоход — в небольшом количестве они могут проникать в помещение. Если вентиляция не обеспечивает достаточный воздухообмен — концентрация угарного газа может повышаться до критических показателей, и проникать в другие комнаты.
  3. Удалять газ при возможном пропуске. Со временем газовая линия до котла может утратить герметичность, и газ может накапливаться в помещении. Если этого не заметить — возможен взрыв или отравление.

То есть правильно обустроенная вентиляция топочной дает такой эффект:

  • уменьшается вероятность пожара или взрыва;
  • уменьшается вероятность отравления природным или угарным газом;
  • котел работает с полной отдачей, без превышения нагрузок (а значит может прослужить дольше без ремонта);
  • температура в доме поддерживается без избыточной нагрузки на котел и без превышения расхода топлива.

Главные правила и требования к вентиляции котельной согласно СНиП (+видео)

Нужна ли вентсистема — выяснили. Теперь про главные правила и требования ее обустройства.

Упрощенная схема вентиляции котельной

Котельная может обустраиваться в таких помещениях:

  1. Отдельно стоящее строение или блочный модуль.
  2. Пристройка.
  3. Помещение внутри дома.
  4. Кухня (допустимо, если мощность котла не превышает 30 кВт).
  5. Чердак.

При строительстве частных домов топочные обычно обустраивают в отдельной комнате на первом этаже, по соседству с гаражом или другим помещением.

Требования и нормы обустройства котельных в частных домах регламентированы в СНиП 42-02-2002.

Из основных требований:

Обязательно ли нужна вентиляция котельной в частном доме, и почему?
  1. Требования к помещению, если котел ставится в отдельной комнате: объем — от 7.5 м³, площадь — от 6 м², высота потолков — от 2.5 м.
  2. Котлы мощностью 30+ кВт — должны устанавливаться только в отдельном помещении. Котлы с меньшей мощностью — можно ставить на кухне.
  3. При установке котла на кухне ее площадь должна быть более 15 м²
  4. Помещение котельной должно иметь отдельную дверь на улицу.
  5. Площадь сечения отверстий для притока: с улицы — от 8 см² на каждый 1 кВт мощности котла, из соседнего помещения (к примеру — из кухни, через стену) — от 30 см² на каждый 1 кВт мощности.

Расчет воздухообмена с формулой и примером (+видео с более подробными объяснениями)

Выбирать сечения вентиляционных каналов и мощность вытяжного вентилятора нужно исходя из нужного воздухообмена.

Чтобы рассчитать нужное количество воздуха, нужно знать:

  1. Кратность воздухообмена. Согласно СНиП — для котельных составляет 3 (то есть за 1 час в помещении котельной воздух должен полностью обновиться 3 раза).
  2. Объем помещения. Для измерения нужно высоту умножить на ширину и умножить на длину (все величины берутся в метрах).
  3. Сколько воздуха нужно котлу для горения. Для газовых котлов (не важно — с открытой или закрытой камерой сгорания) в частных домах большая точность не обязательна, поэтому можно брать для расчетов 10 «кубов» воздуха на 1 «куб» газа. Для дизтоплива — 12.

В некоторых источниках можно найти информацию о том, что высота котельной должна составлять 6 м, и что на каждый «недостающий» метр надо прибавлять 25% объема воздухообмена. Это правило актуально для промышленных котельных. В частных домах помещение топочной должно быть не «ниже» 2.2 м для котлов мощностью до 30 кВт, и не «ниже» 2.5 м, если мощность более 30 кВт.

Приведем пример — выполним расчет вентсистемы для котельной в отдельном помещении, пристроенном к дому:

  1. Вычисляем объем помещения. Для примера возьмем размеры 2.5 х 3.5 х 2.5 = м³. Для более точного расчета можно отнять от «общего» объема объем (размер) самого котла.
  2. Смотрим в характеристиках своего котла, сколько газа максимум он сможет сжечь за 1 час. К примеру, у нас модель Viessmann Vitodens 100 ( 35 кВт), с максимальным расходом 3.5 «кубов». Значит, для нормального горения при максимальной нагрузке котлу нужно 3.5 х 10 = 35 м³/ч воздуха. На эту характеристику не распространяется норма про трехкратность, поэтому ее просто добавляем к результату.

Теперь выполняем расчет, используя все показатели:

21.875 х 3 (трехкратный воздухообмен) + 35 = 100 м³/ч

На всякий случай нужно сделать запас — в среднем до +20-30% от получившейся величины:

100 + 30% = 130 м³/ч (с округлением в большую сторону) должна подавать и удалять вентиляционная система в котельной при максимальной нагрузке на котел. Для примера мы взяли максимальный запас (30%), по факту можно ограничиться и 15-20%.