Jak dobrać moc kotła (pieca)?

Wybór odpowiedniej mocy kotła stosownie do zapotrzebowania na ciepło budynku jest kwestią niezwykle istotną. Właściwa moc źródła ciepła ma wpływ na komfort cieplny w pomieszczeniach i koszty związane z ogrzewaniem. Zupełnie jak w przypadku wyboru samochodu. Jeżeli nie dopasujemy mocy silnika do swoich potrzeb to rozczarujemy się przy pierwszej próbie wyprzedzania 🙂 . Moc zbyt duża wiąże się zazwyczaj ze znacznym spalaniem. Tak samo jak samochód tak też domowe źródło ciepła musi być dopasowane do potrzeb tym razem naszego budynku.



Zatem – jak dobrać moc kotła (pieca)?

W kwestii wyjaśnienia – używam słowa piec ponieważ często w ten sposób potocznie mówi się o kotle 🙂 – zachęcam do zapoznania się z artykułem czym różni się piec od kotła.

1. Profesjonalny dobór mocy cieplnej kotła

W celu dokładnego określenia mocy kotła niezbędne jest wyliczenie zapotrzebowania na ciepło budynku. Dokonuje tego projektant instalacji sanitarnych. Wyznaczane są straty ciepła przez przegrody budowlane oraz straty ciepła wentylacyjne. Przy wyliczaniu zapotrzebowania na ciepło budynku uwzględnia się także tzw. temperaturę obliczeniową zewnętrzną. Zależy ona od strefy klimatycznej w jakiej leży budynek. W Polsce mamy 5 stref klimatycznych, dla których przyjmuje się obliczeniową temperaturę zewnętrzną od -16oC do -24oC. Dodatkowo w nowej normie „Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego” PN-EN 12831, dochodzi parametr ΦRH,i , który oznacza nadwyżkę mocy cieplnej we wszystkich przestrzeniach ogrzewanych. Nadwyżka ta jest niezbędna do skompensowania skutków przerw w ogrzewaniu.

Wg normy PN-EN 12831 Zapotrzebowanie na ciepło budynku zwane „Projektowym obciążeniem cieplnym części budynku lub budynku, ΦHL”, oblicza się w sposób następujący:

ΦHL = ƩΦT,i + ƩΦV,i + ƩΦRH,i [W]

Gdzie:

ƩΦT,i – suma strat ciepła przez przenikanie [W]

ƩΦV,i – wentylacyjne straty ciepła [W]

ƩΦRH,i – suma nadwyżek mocy cieplnej wymagana do skompensowania skutków nieciągłego ogrzewania [W]

Po dokładnych wyliczeniach uwzględniających powyższe parametry możemy otrzymać dokładną informację ile W (watów) ciepła będzie potrzebował budynek nawet kiedy nastaną największe mrozy (w zależności od strefy klimatycznej od -16oC do -24oC).

 Jeżeli znamy zapotrzebowanie cieplne budynku w kW (1 kW = 1000 W)  wiemy wówczas ile mocy musi mieć źródło ciepła czyli kocioł grzewczy.

Jeżeli kocioł ma także służyć do podgrzewania wody użytkowej musimy to też uwzględnić w określaniu zapotrzebowania na ciepło budynku. Tutaj największe znaczenie ma liczba osób korzystających z ciepłej wody.  

2. Samodzielny szacunkowy dobór mocy cieplnej kotła

Jeżeli myślimy o samodzielnym oszacowaniu zapotrzebowania na ciepło naszego budynku możemy skorzystać z następującego wzoru:

Q = V · G · (Tw – Tz) [W]

Gdzie:

Q – jest to zapotrzebowanie na moc cieplną budynku [W];

V – jest to kubatura naszego budynku (powierzchnia w m2 · wysokość m) [m3]

G – uśredniony współczynnik przenikania ciepła (można przyjąć G = 0,75 – budynki dobrze izolowanych z nowoczesnymi oknami, G = 0,90 – budynki średnio izolowane (budynki z lat 80 i 90’tych), G = 1,2 – budynki o słabej izolacji)

Tw – Tz – różnica temperatur między temperaturą wewnętrzną i zewnętrzną [oC]

Dla przykładu możemy przyjąć następujące założenia:

  • Dom 150 m2, o wysokości pomieszczeń 2,5 m (kubatura 375 m3)
  • Budynek średnio zaizolowany G=0,9
  • Temperatura wewnątrz budynku 20oC, Temperatura zewnętrzna -20oC np. dla Warszawy (możemy przyporządkować temperaturę zewnętrzną dla rejonu w którym ulokowany jest budynek wg poniższej mapy)

mapa stref klimatycznych Polski

Mapa stref klimatycznych Polski wg PN-EN 12831. Źródło: http://www.hvacr.pl/strefy-klimatyczne-polski-i-temperatury-obliczeniowe-322 (stan na dzień: 10.2015 r.).

Strefa I = -16oC

Strefa II = -18oC

Strefa III = -20oC

Strefa IV = -22oC

Strefa V = -24oC

Podstawiając do wzoru:

Q = 375 · 0,9 · (20 – (-20)) = 13 500 W = 13,5 kW

Daje to wskaźnik strat ciepła:

13 500 W / 150 m2 = 90 W/m2

Poniżej dołączam kalkulator doboru mocy kotła w pliku excel. Zachęcam do pobrania, podstawienia własnych danych i wyliczenia indywidualnej mocy źródła ciepła 🙂

pobierz-kalkulator-doboru-mocy-kotla-excel

3. Dobór kotła o właściwej mocy cieplnej

Jak wynika z powyższego przykładu – zapotrzebowanie na ciepło wynosi 13,5 kW. Większość producentów i tak posiada w ofercie kotły w zakresie mocy 13-15 kW. Można powiedzieć zatem, że niezależnie od tego jaki kocioł wybierzemy (dla średnio docieplonego domu o pow. Ok. 150m2) będzie miał on wystarczającą moc.  

W przypadku obecnie budowanych domów duże znaczenie ma także moc na cele ciepłej wody użytkowej (c.w.u.). Zapotrzebowanie na ciepło do c.w.u. jest zazwyczaj większe od zapotrzebowania ciepła do ogrzewania pomieszczeń.

Jeżeli decydujemy się na kocioł dwufunkcyjny, minimalna moc niezależnie od zapotrzebowania na ciepło budynku powinna wynosić ok. 20 kW. Pozwoli to na komfortowe podgrzewanie i korzystanie z ciepłej wody w sposób przepływowy. Miejmy na uwadze fakt, że do kotłów dwufunkcyjnych nie podłączymy cyrkulacji c.w.u. Oznacza to, że na ciepłą wodę zawsze trzeba będzie chwilę poczekać. Dodatkowo odkręcenie jednocześnie dwóch kranów spowoduje znaczny spadek wydajności c.w.u.

Dla licznej rodziny lepszym rozwiązaniem będzie kocioł jednofunkcyjny w pakiecie z zasobnikiem. Wówczas możemy sobie pozwolić na mniejszą moc cieplną urządzenia dopasowaną do zapotrzebowania na ciepło budynku. Jest to spowodowane tym, że ciepłą wodę użytkową możemy gromadzić w zasobniku, a nie musimy jej podgrzewać przepływowo (na bieżąco).

Zachęcam do przeczytania poprzedniego wpisu kocioł jednofunkcyjny czy dwufunkcyjny jaki wybrać? w którym szczegółowo opisuję wady i zalety tego typu urządzeń.

 Podsumowując

Jak widać możemy sami oszacować zapotrzebowanie na ciepło naszego budynku. Pomoże nam to w wyborze kotła o właściwej mocy.

Mimo to jeżeli dopiero budujemy dom czy też modernizujemy cały system grzewczy zachęcam do kontaktu z projektantem instalacji sanitarnych. Dokona on dokładnych wyliczeń, i dobierze prawidłowo nie tylko źródło ciepła, ale też średnice przewodów, ilość i wielkość grzejników lub rozkład pętli ogrzewania podłogowego itd. Ma to niebagatelny wpływ na koszty oraz jakość eksploatacji systemu ogrzewania.

Dobrego dnia 🙂

Może Ci się również spodoba

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Przeczytaj poprzedni wpis:
Kocioł jednofunkcyjny z zasobnikiem czy dwufunkcyjny – jaki wybrać? (zalety i wady)

Dla wielu osób posiadających większe mieszkanie lub dom jednorodzinny przychodzi czas na podjęcie decyzji – kocioł jednofunkcyjny z zasobnikiem czy...

Zamknij