Před návrhem topného systému, instalací topného zařízení, je důležité zvolit plynový kotel schopný generovat potřebné množství tepla pro místnost. Proto je důležité zvolit zařízení takového výkonu, aby jeho výkon byl co nejvyšší a aby byl zdroj velký.
Budeme hovořit o tom, jak vypočítat výkon plynového kotle s vysokou přesností as ohledem na určité parametry. V námi prezentovaném článku jsou podrobně popsány všechny typy tepelných ztrát přes otvory a stavební konstrukce a jsou uvedeny vzorce pro jejich výpočet. S rysy tvorby výpočtů zavádí konkrétní příklad.
Běžné chyby při výběru kotle
Správný výpočet výkonu plynového kotle nejen ušetří na spotřebním materiálu, ale také zvýší účinnost zařízení. Zařízení, jehož tepelný výkon převyšuje skutečné potřeby tepla, bude pracovat neefektivně, když nemůže jako nedostatečně výkonné zařízení správně vytápět místnost.
Existuje moderní automatizované zařízení, které nezávisle reguluje průtok plynu, což eliminuje nevhodné náklady. Pokud však tento kotel provádí svou činnost na hranici své kapacity, pak se snižuje jeho životnost.
Výsledkem je snížení účinnosti zařízení, rychlejší opotřebení dílů a tvorba kondenzátu. Proto je nutné vypočítat optimální výkon.








Existuje názor, že výkon kotle závisí pouze na ploše místnosti a na každém obydlí se počítá 100 W na 1 m2. Proto si vybrat výkon kotle, například dům o 100 m2. m, budete potřebovat zařízení, které produkuje 100 * 10 = 10000 W nebo 10 kW.
Tyto výpočty jsou zásadně špatné s příchodem nových dokončovacích materiálů, zlepšenou izolací, což snižuje potřebu nákupu vysoce výkonných zařízení.

Výkon kotle na plynové topení lze vypočítat dvěma způsoby - ručně nebo pomocí speciálního programu Valtec, který je určen pro profesionální vysoce přesné výpočty.
Požadovaný výkon zařízení přímo závisí na tepelných ztrátách místnosti. Znáte-li rychlost tepelných ztrát, můžete vypočítat výkon plynového kotle nebo jiného topného zařízení.
Co je ztráta tepla v místnosti?
Každá místnost má určité tepelné ztráty. Teplo vychází ze stěn, oken, podlah, dveří, stropu, takže úkolem plynového kotle je kompenzovat množství vyprodukovaného tepla a zajistit určitou teplotu v místnosti. To vyžaduje určitý tepelný výkon.

Následující faktory ovlivňují tepelné ztráty doma.
- Umístění domu. Každé město má své vlastní klimatické rysy. Při výpočtech tepelných ztrát je třeba vzít v úvahu kritickou zápornou teplotní charakteristiku regionu, průměrnou teplotu a dobu topné sezóny (pro přesné výpočty pomocí programu).
- Umístění stěn vzhledem k světovým stranám. Je známo, že větrná růžice se nachází na severní straně, takže tepelná ztráta stěny umístěné v této oblasti bude největší. V zimě, chladný vítr fouká od západní, severní a východní strany s velkou silou, proto tepelné ztráty těchto zdí budou vyšší.
- Prostor vytápěné místnosti. Velikost odcházejícího tepla závisí na velikosti místnosti, oblasti stěn, stropů, oken, dveří.
- Tepelné stavební stavby. Jakýkoliv materiál má svůj vlastní koeficient tepelného odporu a součinitel prostupu tepla - schopnost projít určitým množstvím tepla. Chcete-li se s nimi seznámit, musíte použít tabulková data a aplikovat určité vzorce. Informace o složení stěn, stropů, podlah, jejich tloušťce naleznete v technickém plánu bydlení.
- Otvory oken a dveří. Velikost, úprava dveří a dvojité zasklení. Čím větší je plocha okenních a dveřních otvorů, tím vyšší je tepelná ztráta. Při výpočtech je důležité vzít v úvahu vlastnosti instalovaných dveří a oken s dvojitým zasklením.
- Účtování ventilace . V domě vždy existuje větrání, bez ohledu na přítomnost umělého výfukového plynu. Větrání místnosti probíhá přes otevřená okna, při zavírání a otevírání vstupních dveří se vytváří pohyb vzduchu, lidé chodící z místnosti do místnosti, což přispívá k odchodu teplého vzduchu z místnosti, jeho oběhu.
Vzhledem k výše uvedeným parametrům je možné nejen vypočítat tepelné ztráty doma a určit výkon kotle, ale také určit místa, která vyžadují další ohřev.
Vzorce pro výpočet tepelných ztrát
Tyto vzorce lze použít k výpočtu tepelných ztrát nejen soukromého domu, ale i bytu. Před zahájením výpočtů je nutné nakreslit půdorys, označit umístění stěn vzhledem ke světovým stranám, označit okna, dveře a vypočítat rozměry každé stěny, okna a dveří.

Při výpočtu tepelných ztrát se použijí dva vzorce: s prvním se stanoví množství tepelného odporu uzavíracích konstrukcí s druhou tepelnou ztrátou.
Pro stanovení tepelného odporu použijte výraz:
R = B / K
Zde:
- R je hodnota tepelného odporu uzavřených konstrukcí, měřeno v (m 2 * K) / W.
- K - součinitel tepelné vodivosti materiálu, z něhož je uzavřena uzavírací struktura, měřeno ve W / (m * K).
- B je tloušťka materiálu zaznamenaná v metrech.
Koeficient tepelné vodivosti K je tabulkový parametr, tloušťka B je převzata z technického plánu domu.

Používá se také základní vzorec pro výpočet tepelných ztrát:
Q = L × S × dT / R
Pokud jde o:
- Q - tepelné ztráty měřené ve wattech.
- S je oblast uzavíracích konstrukcí (stěny, podlahy, stropy).
- dT - rozdíl mezi požadovanou teplotou interiéru a exteriéru se měří a zaznamenává v C.
- R - hodnota tepelného odporu konstrukce, m 2 • C / W, která je podle výše uvedeného vzorce.
- L - koeficient v závislosti na orientaci stěn vzhledem k světovým stranám.
Máte k dispozici potřebné informace, můžete manuálně spočítat tepelné ztráty budovy.
Příklad výpočtu tepelných ztrát
Jako příklad vypočítáme tepelné ztráty domu, který má specifikované charakteristiky.

Na základě plánu je šířka stavby 10 m, délka - 12 m, výška stropu - 2, 7 m, stěny jsou orientovány na sever, jih, východ a západ. V západní stěně jsou vybudována tři okna, z nichž dvě mají rozměry 1, 5x1, 7 m, jedna - 0, 6 x 0, 3 m.

Jižní stěna má vestavěné dveře o rozměrech 1, 3 × 2 m, je zde také malé okno o rozměrech 0, 5 × 0, 3 m. Na východní straně jsou dvě okna 2, 1 × 1, 5 ma jedna 1, 5 × 1, 7 m.
Stěny se skládají ze tří vrstev:
- obložení stěn DVP (isoplite) vně a uvnitř - 1, 2 cm, koeficient - 0, 05.
- skleněná vata umístěná mezi stěnami, její tloušťka je 10 cm a koeficient je 0, 043.
Tepelný odpor každé stěny se vypočítá zvlášť, protože umístění struktury vzhledem k světovým stranám, počet a plocha otvorů Jsou shrnuty výsledky výpočtů stěn.
Podlaha je vícevrstvá, celá plocha je vyrobena stejnou technologií a zahrnuje:
- řezaný jazyk je drážkovaný, jeho tloušťka je 3, 2 cm, koeficient tepelné vodivosti je 0, 15.
- tloušťka vrstvy suchého vyrovnání dřevotřískové desky 10 cm a koeficient 0, 15.
- izolace - minerální vlna tl. 5 cm, koeficient 0, 039.
Předpokládejme, že podlaha nemá žádné zhoršení v suterénu a podobných otvorech pro tepelnou techniku. V důsledku toho je výpočet proveden pro plochu všech objektů jednotným vzorcem.
Stropy jsou vyrobeny z:
- dřevěné štíty 4 cm s koeficientem 0, 15.
- minerální vlna 15 cm, její koeficient je 0, 039.
- Paro-, hydroizolační vrstva.
Předpokládejme, že strop nemá výstup do podkroví nad obytnou nebo technickou místností.
Dům se nachází v oblasti Bryansk, ve městě Bryansk, kde je kritická negativní teplota -26 stupňů. Je experimentálně zjištěno, že teplota Země je +8 stupňů. Požadovaná teplota v místnosti + 22 stupňů.
Výpočet tepelné ztráty stěny
Pro zjištění celkového tepelného odporu stěny je nejprve nutné vypočítat tepelný odpor každé z jejích vrstev.
Vrstva skleněné vaty má tloušťku 10 cm, tato hodnota by měla být převedena na metry, to znamená:
B = 10 x 0, 01 = 0, 1
Přijatá hodnota In = 0, 1. Tepelná vodivost tepelné izolace - 0.043. Nahrazení dat ve vzorci tepelného odporu a získání:
R sklo = 0, 1 / 0, 043 = 2, 32
Pro podobný příklad vypočítáme odolnost izoplitu proti teplu:
R isopl = 0, 012 / 0, 05 = 0, 24
Celkový tepelný odpor stěny se bude rovnat součtu tepelného odporu každé vrstvy vzhledem k tomu, že máme dvě vrstvy dřevovláknité desky.
R = R sklo + 2 x R isopl = 2, 32 + 2 x 0, 24 = 2, 8
Stanovením celkového tepelného odporu stěny můžete zjistit tepelné ztráty. Pro každou stěnu se počítají zvlášť. Vypočítejte Q pro severní stěnu.

Na základě plánu nemá severní stěna žádné okenní otvory, její délka je 10 m, výška 2, 7 m. Potom se plocha stěny S vypočítá podle vzorce:
S severní stěna = 10 × 2, 7 = 27
Vypočítejte parametr dT. Je známo, že kritická okolní teplota pro Bryansk je -26 stupňů a požadovaná pokojová teplota je +22 stupňů. Pak
dT = 22 - (- 26) = 48
Pro severní stranu se bere v úvahu dodatečný faktor L = 1, 1.

Po provedení předběžných výpočtů můžete použít vzorec pro výpočet tepelných ztrát:
Q severní stěna = 27 × 48 × 1, 1 / 2, 8 = 509 (W)
Vypočítejte tepelné ztráty pro západní stěnu. Na základě těchto dat jsou do ní zabudována 3 okna, z nichž dvě mají rozměry 1, 5x1, 7 ma jedna je 0, 6 x 0, 3 m. Plochu vypočítáme.
S Západní stěny1 = 12 × 2, 7 = 32, 4.
Z celkové plochy západní stěny je nutné vyloučit plochu oken, protože jejich tepelná ztráta bude odlišná. To provedete výpočtem plochy.
S ok1 = 1, 5 × 1, 7 = 2, 55
S ok2 = 0, 6 × 0, 4 = 0, 24
Pro výpočet tepelných ztrát použijeme plochu stěny bez ohledu na plochu okna, to znamená:
S Západní stěny = 32, 4-2, 55 × 2-0, 24 = 25, 6
Pro západní stranu je přidaný faktor 1, 05. Získaná data jsou nahrazena základním vzorcem pro výpočet tepelných ztrát.
Q stěna = 25, 6 × 1, 05 × 48 / 2, 8 = 461.
Podobné výpočty se provádějí pro východní stranu. Zde jsou 3 okna, jeden má rozměry 1, 5x1, 7 m, další dva jsou 2, 1 x 1, 5 m. Vypočítáme jejich plochu.
S ok3 = 1, 5 × 1, 7 = 2, 55
S ok4 = 2, 1 × 1, 5 = 3, 15
Plocha východní zdi se rovná:
S východní stěny1 = 12 × 2, 7 = 32, 4
Z celkové plochy stěny odečítáme hodnoty plochy oken:
S východní stěny = 32, 4-2, 55-2 × 3, 15 = 23, 55
Přidaný faktor pro východní stěnu je -1, 05. Na základě těchto údajů vypočítáme tepelné ztráty východní stěny.
Východní stěny Q = 1, 05 × 23, 55 × 48 / 2, 8 = 424
Na jižní stěně jsou umístěny dveře s parametry 1, 3x2 m a oknem 0, 5x0, 3 m. Vypočítáme jejich plochu.
S ok5 = 0, 5 × 0, 3 = 0, 15
S dveře = 1, 3 × 2 = 2, 6
Oblast jižní stěny bude rovna:
S jižní stěny1 = 10 × 2, 7 = 27
Určete plochu stěny bez oken a dveří.
S jižní stěna = 27-2, 6-0, 15 = 24, 25
Vypočítejte tepelné ztráty jižní stěny s ohledem na koeficient L = 1.
Jižní stěna Q = 1 × 24, 25 × 48 / 2, 80 = 416
Zjištění tepelných ztrát každé ze stěn můžete zjistit jejich celkovou tepelnou ztrátou podle vzorce:
Q stěny = Q jižní stěna + Q východní stěna + Q zap
Nahrazením hodnot dostaneme:
Q stěny = 509 + 461 + 424 + 416 = 1810 W
V důsledku toho ztráta tepelných stěn činila 1810 wattů za hodinu.
Výpočet oken tepelných ztrát
V domě je 7 oken, z nichž tři mají rozměry 1, 5 × 1, 7 m, dvě jsou 2, 1 × 1, 5 m, jedna je 0, 6 × 0, 3 m a druhá 0, 5 × 0, 3 m.
Okna o rozměrech 1, 5 × 1, 7 m je dvoukomorový PVC profil s I-sklem. Z technické dokumentace zjistíte, že R = 0, 53. Okna o rozměrech 2, 1 × 1, 5 m jsou dvoukomorová s argonem a I-sklem, mají tepelný odpor R = 0, 75, okna 0, 6x0, 3 ma 0, 5 × 0, 3 - R = 0, 53.
Plocha okna byla vypočtena výše.
S ok1 = 1, 5 × 1, 7 = 2, 55
S ok2 = 0, 6 × 0, 4 = 0, 24
S ok3 = 2, 1 × 1, 5 = 3, 15
S ok4 = 0, 5 × 0, 3 = 0, 15
Je také důležité zvážit orientaci oken vzhledem k světovým stranám.

Vypočítejte tepelné ztráty západních oken s ohledem na koeficient L = 1, 05. Na straně jsou 2 okna o rozměrech 1, 5 × 1, 7 ma jedna s 0, 6 × 0, 3 m.
Q OK1 = 2, 55 × 1, 05 × 48 / 0, 53 = 243
Q window2 = 0, 24 × 1, 05 × 48 / 0, 53 = 23
Celkové celkové ztráty západních oken jsou
Q zap.okon = 243 × 2 + 23 = 509
Na jižní straně je okénko 0, 5 × 0, 3, R = 0, 53. Vypočítáme jeho tepelné ztráty s ohledem na koeficient 1.
Q Jižní okno = 0, 15 * 48 × 1 / 0, 53 = 14
Na východní straně jsou 2 okna s rozměry 2, 1 × 1, 5 a jedním oknem 1, 5 × 1, 7. Vypočítejte tepelné ztráty s ohledem na koeficient L = 1, 05.
Q OK1 = 2, 55 × 1, 05 × 48 / 0, 53 = 243
Q OK3 = 3, 15 × 1, 05 × 48/075 = 212
Shrneme tepelné ztráty východních oken.
Východní okno Q = 243 + 212 × 2 = 667.
Celková tepelná ztráta oken bude rovna:
Q okna = východní okno Q + okno Q na jih + okno Q zap = 667 + 14 + 509 = 1190
Celkový průchod oknem je 1190 W tepelné energie.
Stanovení tepelných ztrát dveří
Dům má jedno dveře, je vestavěn do jižní stěny, má rozměry 1, 3 × 2 m. Na základě údajů o pasech je tepelná vodivost materiálu vrat 0, 14, jeho tloušťka je 0, 05 m. Díky těmto ukazatelům lze vypočítat tepelný odpor vrat.
R dveře = 0, 05 / 0, 14 = 0, 36
Pro výpočty potřebujete vypočítat její plochu.
S dveře = 1, 3 × 2 = 2, 6
Po výpočtu tepelného odporu a oblasti zjistíte tepelné ztráty. Dveře jsou umístěny na jižní straně, takže používáme další faktor 1.
Q dveře = 2, 6 × 48 × 1 / 0, 36 = 347.
Celkem, dveřmi jde 347 wattů tepla.
Výpočet tepelné odolnosti podlahy
Podle technické dokumentace je podlaha vícevrstvá, celá plocha je stejná, má rozměry 10x12 m. Vypočítáme její plochu.
S podlaha = 10 × 12 = 210.
Složení podlahy zahrnuje desky, dřevotřískové desky a izolace.

Tepelná odolnost musí být vypočtena pro každou vrstvu podlahy zvlášť.
R desky = 0, 032 / 0, 15 = 0, 21
R dřevotřísková deska = 0, 01 / 0, 15 = 0, 07
R izolace = 0, 05 / 0, 039 = 1, 28
Celková tepelná odolnost podlahy je:
R podlaha = R desky + R dřevotřísková deska + R teplo = 0, 21 + 0, 07 + 1, 28 = 1, 56
Vzhledem k tomu, že v zimě se teplota země udržuje na +8 ° C, rozdíl teplot bude roven:
dT = 22-8 = 14
Pomocí předběžných výpočtů je možné najít tepelné ztráty doma přes podlahu.

Při výpočtu tepelné ztráty podlahy bereme v úvahu koeficient L = 1.
Q podlaha = 210 × 14 × 1 / 1, 56 = 1885
Celková tepelná ztráta podlahy činí 1885 wattů.
Výpočet tepelných ztrát stropem
Při výpočtu tepelné ztráty stropu se bere v úvahu vrstva minerální vlny a dřevěné štíty. Paro, hydroizolace není zapojena do procesu izolace, takže to nebere v úvahu. Pro výpočty musíme najít tepelný odpor dřevěných štítů a vrstvu minerální vlny. Používáme jejich koeficienty tepelné vodivosti a tloušťky.
R = 0, 04 / 0, 15 = 0, 27
Rmin = 0, 05 / 0, 039 = 1, 28
Celkový tepelný odpor bude roven součtu Rs a R min .
R střecha = 0, 27 + 1, 28 = 1, 55
Strop je stejný jako podlaha.
S strop = 120
Dále se vypočítá tepelná ztráta stropu s ohledem na koeficient L = 1.
Q strop = 120 × 1 × 48 / 1, 55 = 3717
Celkový průjezd stropem činí 3717 wattů.

Pro určení celkové tepelné ztráty doma je nutné doplnit tepelné ztráty stěn, oken, dveří, stropů a podlah.
Q celkem = 1810 + 1190 + 347 + 1885 + 3717 = 8949 W
Pro vytápění domu se zadanými parametry je zapotřebí plynový kotel, který podporuje výkon 8949 W nebo cca 10 kW.
Stanovení tepelných ztrát při zohlednění infiltrace
Infiltrace je přirozený proces výměny tepla mezi vnějším prostředím, ke kterému dochází při pohybu osob kolem domu, kdy se otevírají vstupní dveře a okna.
Pro výpočet tepelných ztrát pro větrání můžete použít vzorec:
Q inf = 0, 33 × K × V × dT
Pokud jde o:
- K je vypočtený směnný kurz, pro obytné místnosti je koeficient 0, 3, pro pokoje s vytápěním - 0, 8, pro kuchyň a koupelnu - 1.
- V je objem místnosti vypočítaný s ohledem na výšku, délku a šířku.
- dT je teplotní rozdíl mezi prostředím a obydlí.
Podobný vzorec lze použít, pokud je v místnosti instalováno větrání.

Výška místnosti - 2, 7 m, šířka - 10 m, délka - 12 m. S vědomím těchto údajů můžete zjistit její objem.
V = 2, 7 x 10 x 12 = 324
Teplotní rozdíl bude roven
dT = 48
Jako koeficient K bereme index 0, 3. Pak
Q inf = 0, 33 × 0, 3 × 324 × 48 = 1540
K celkovému vypočtenému indexu Q musíte přidat Q inf . Nakonec
Q celkem = 1540 + 8949 = 10489.
Celkem, s přihlédnutím k pronikání tepelných ztrát doma, bude 10489 W nebo 10, 49 kW.
Výpočet výkonu kotle
Při výpočtu výkonu kotle je nutné použít bezpečnostní faktor 1.2. To znamená, že síla bude rovna:
W = Q × k
Zde:
- Q - tepelné ztráty budov.
- k je bezpečnostní faktor.
V našem příkladu nahradíme Q = 9237 W a vypočítáme požadovaný výkon kotle.
W = 10489 × 1, 2 = 12587 wattů.
S ohledem na bezpečnostní faktor je požadovaná kapacita kotle pro vytápění domu o rozměru 120 m 2 přibližně 13 kW.
Závěry a užitečné video na toto téma
Video instrukce: jak vypočítat tepelné ztráty doma a výkon kotle pomocí programu Valtec.
Kompetentní výpočet tepelných ztrát a výkonu plynového kotle pomocí vzorců nebo softwarových metod umožňuje stanovit požadované parametry zařízení s vysokou přesností, což umožňuje vyloučit nepřiměřené náklady na palivo.
Napište komentář do níže uvedeného bloku. Řekněte nám, jak se před nákupem topného zařízení pro vaši letní chatu nebo venkovský dům vypočítaly tepelné ztráty. Ptejte se na otázky, sdílejte informace a fotky na toto téma.