Выбирай с умом
Как правильно выбрать мощность полуавтоматического котла для дома
Какая мощность котла мне нужна? — вопрос, который наши покупатели задают при выборе котла в первую очередь.
Опасение купить слишком слабый котел сегодня напрасны — качество строительных материалов и технологии утепления сделают 150-метровый дом теплым затратив ~10 кВт тепловой мощности, хотя еще 20 лет назад требовалось ~ 25 кВт.
Производители, монтажники и продавцы часто предлагают котлы с огромным запасом. Так проще и безопаснее, чтобы потом покупатель не возразил, что ему продали слишком слабый котёл. Последствия такого выбора — больше половины топлива сгорает впустую, новая крыша и фасад дома покрываются сажей, а дымоход — смолой, в результате неэффективной работы котла.
Правильно подобрать мощность котла не сложно — не слишком мало, но не слишком много. Объясняем.
Почему профессионалы не профессиональны?
Большинство производителей указывают в инструкции на котел приблизительную площадь здания, которую способен обогреть котёл. Эти цифры неточные еще и потому, что площадь здания — один из многих факторов, определяющих потребность здания в тепле. Кроме того, данные приводятся часто для старых, плохо утепленных домов. Для домов, построенных по сегодняшним энергоэффективным технологиям, указанная площадь будет в 2-3 раза больше.
Производителей можно понять и простить. Подбор мощности котла — не их компетенция. Они так об этом и говорят в гарантии, что не несут ответственности за последствия неправильного выбора мощности котла. Вопрос к установщикам и продавцам котлов, которые должны иметь некоторые представления об этом. К сожалению, эти люди часто разбираются в вопросе не больше покупателя и предлагают котлы по тому же принципу, что и производитель.
В результате люди, которые «пострадали» после неправильного выбора, замечают следующие проблемы:
- расход угля больше 5 тонн,
- разрушение дымохода
- обильные смоляные отложения
Справедливо полагая, что в новом доме так быть не должно, люди ищут ответы на вопросы на специальных форумах в интернете, попутно задавая вопрос, почему некоторые профессионалы работают непрофессионально.
Вот несколько причин, почему так бывает:
- отсутствие узких знаний о работе котлов — как ни странно, даже люди из индустрии часто не знают, что угольный котел, работая на 30% мощности, 70% неиспользованного топлива выходит через дымоход. При этом страдают пользователи, которые сжигают слишком много топлива, а также окружающие, которые фильтруют воздух с примесями недогоревшего топлива собственными легкими.
- жажда наживы — для некоторых продавцов прибыль значит больше, чем довольный клиент. Часто, кстати, не обладают достаточным количеством знаний, чтобы консультировать честно, поэтому защищают свои тылы, предлагая людям в несколько раз большие по мощности котлы.
- привычка — установщик с 30-летним опытом думает, что если он всегда подключал котлы мощностью 25 кВт, и никто не пришел с претензиями, то нет причин делать по другому.
- «прикрыть спину» — чтобы правильно подобрать мощность котла, нужен хотя бы беглый тепловой анализ дома. Некоторые профессионалы либо не знают как этот анализ делать, либо не хотят. Проще продать клиенту 25 кВт. — тогда он точно не придет с претензией.
Замерзший клиент будет знать, где искать виновного. Но навязать котел клиенту «с запасом» — и никаких проблем. Все же знают, что угольный котел должен «коптить». И «кушать» 5 тонн угля в одноэтажном коттедже — так же, как в 40-летнем неизолированном трехэтажном кирпичном доме — никто не заметит, что здесь что-то не так?
Популярные маркетинговые уловки
Вот часто используемые, как бы логичные аргументы, которые используют продавцы, чтобы «продать» вам котёл больше, чем вам нужно.
«Возьмите котел побольше, у него увеличенный теплообменник, и за счет этого снижена температура дымовых газов. Вы сэкономите.»
В угольном котле решающее значение имеет не эффективность теплообменника, а эффективность сжигания угля. Даже огромный теплообменник не спасет, если при 20% мощности котел будет не выделять тепло, а выбрасывать несгоревшее топливо.
Что касается сбора тепла: мощность теплообменника подбирается производителем в соответствии с мощностью котла, так что температура уходящих газов всегда будет оптимальной. Если так, лучше купить котёл с большей площадью поверхности теплообменника по отношению к номинальной мощности, но такие котлы и стоят дороже.
«Возьмите котел побольше, если будет жарко — прикроете клапан или понизите температуру на контроллере, и будете довольны.»
Опять возвращаемся к вопросу о низкой эффективности угольных котлов при малой мощности. Ни контроллер, ни клапан этой проблемы не решают. Снижаете температуру или закрываете клапан, тепла становится меньше, но топлива расходуется столько же, большая часть улетает в трубу.
«Последние зимы были теплые, а если ударит мороз, что вы будете делать?»
Зимой никто не хочет замерзать, и это нормально. Проблема в том, что правильно будет получить точный тепловой анализ здания, а не ставить котел «про запас» — это будет намного дороже.
В здании площадью до 150 кв. м, построенного правильно, и с применением современных материалов, теплопотери не будут превышать 10 кВт (если только у него нет пяти балконов, или половина здания выполнена из стекла). Это такой же факт, как тот, что ни один новый легковой автомобиль не сжигает 20 л бензина на 100 км.
«Баку ГВС нужно дополнительно несколько киловатт, чтобы быстро нагреться.»
Это правда, мощность котла предполагает запас, необходимый для нагрева воды в водонагревателе. Но это не значит, что нужно суммировать мощность на отопление и приготовление ГВС. Чтобы принять грамотное решение, посчитайте количество людей в доме, и как часто они любят принимать ванну. Цель водонагревателя в том, чтобы распределить нагрев воды во времени, для этого требуется гораздо меньшая мощность, чем в проточных нагревателях.
«Теплый пол сильно охлаждает теплоноситель, увеличивая потребность в энергии для быстрого нагрева.»
Внутрипольное отопление инертно — долго прогревается и долго остывает. Даже 40 кВт мощности не смогут мгновенно нагреть охлажденную бетонную плиту. Если нужно нагреть пол быстро — это признак того, что система отопления в вашем доме требует корректировки.
В нормальных условиях теплый пол не может сильно охладить теплоноситель. Температура внутрипольного отопления — максимум 35°С. При самых сильных морозах, у возвращающегося потока будет температура ~ 15°С. Разница между этими значениями определяет мощность оптимальной работы котла (чтобы получить точную цифру, нужно знать количество протекающего теплоносителя). В нашем примере разница составляет 20°С. Это то же самое, что и при установке радиатора.
Допустим, температура в контуре котла — 70°C. На него влияет холодная вода из теплого пола — 15°С. Значит остаётся нагреть теплоноситель до 55°С. Кажется много? На самом деле для подогрева пола из котла отбирается количество теплоносителя достаточного для нагревания от 15°С до 35°С. Нагрев до 70°C происходит во «внутреннем контуре» котла — этот процесс занимает больше времени, но не энергии.
Мощность отопления не зависит от типа обогревателя. Если дом теряет 5 кВт/ч, а вы включаете котел мощностью 20 кВт, придётся быстро его выключить, чтобы не перегреть дом.
«Рекомендуется использовать автоматический котел большей мощности, что не влияет на увеличение расхода топлива, а наоборот, на его уменьшение.»
Кем рекомендуется? Нет никакого стандарта, который рекомендует устанавливать котел с мощностью больше необходимой. С таким же успехом рекомендуем просто сжигать топливо. По ссылке приведены результаты тестирования котлов разных мощностей. Результаты подтверждают — с уменьшением мощности уменьшается и эффективность работы котла, поэтому расход топлива в большем котле не уменьшится, а только вырастет.
«Угольная горелка — это как двигатель в автомобиле, при тихой езде расход топлива будет ниже.»
Производитель комплектует котел горелкой, учитывая мощность котла. Размер горелки и ее мощность — это постоянная величина, которая и определяет расход топлива. Если сравнивать с автомобилем — то расход топлива у «Смарт» и «Лэнд Круизера» на холостых оборотах будет отличаться в разы, не говоря уже о полной нагрузке на двигатель (в нашем случае — котел).
«Котел выбирают так, чтобы дом при любых обстоятельствах обогревался без помощи других нагревательных приборов.»
Расчет тепловой мощности учитывает возможные суровые зимние условия, а также предполагает разумный запас мощности, необходимый, чтобы прогреть здание после продолжительного периода без отопления. Строящийся сегодня дом требует 5-10 кВт тепловой мощности, без применения дополнительных источников отопления. Мощность которая нужна, чтобы отопить дом, не связана с чьим-то мнением, а зависит от используемых материалов и теплоизоляции.
«Лучше купить большой котел, он быстрее нагреется и истратит меньше топлива»
Кто-то плохо учил физику в школе. Количество топлива определяется качеством теплоизоляции здания. Какая бы не была погода за окном, различные по мощности котлы будут вырабатывать одинаковое количество тепла. Отличие будет в эффективности их работы.
Что лучше, когда котел работает постоянно или периодически? Зависит от ситуации. Постоянная работа с небольшим потреблением энергии, менее эффективна, но более комфортна для потребителя. И наоборот, нагреть котел за 20 минут до максимума, чтобы обеспечить 40 минут простоя — более эффективно, но менее комфортно. Обычно выбирают Комфорт.
Как большой котел работает на малой мощности? Ужасно!
Когда новый котёл испытывают в лаборатории, КПД достигает 80-90%. В домашних условиях вы, скорее всего, никогда не повторите эти показатели.
Поговорим о связи эффективности и мощности, с которой котел работает в жизни. Забегая вперёд: неправильно подобранный котел работает совсем неэффективно. Как автомобиль, который сжигает больше топлива на пониженных передачах при движении по городу, так и угольный котел в домашних условиях работает более половины сезона, с мощностью меньше 50%, и КПД его работы также в районе 50%. Если купить котел вдвое больше — будет выдавать 25% номинальной мощности. Какой будет КПД? Ниже 30%. При более резком масштабировании будет уже не сжигание, а скорее постоянная подача топлива. Еще раз посмотрите на график ниже.
График основан на сравнении опыта простых пользователей: мы сопоставили мощности котлов, потребление тепла домом и расход топлива. Вывод получился понятный: слишком большой котел является крайне неэффективным.
Физика и химия объясняют, почему эффективность падает так сильно. Котел (особенно верхнего горения) представляет собой ящик с большим количеством горящего топлива. Хотите уменьшить мощность? Вам придется понизить подачу воздуха, чтобы притушить топливо. Значит сгорание не будет полным — большая часть топлива уйдет в дымовую трубу в виде окиси углерода и сажи.
Напомним, что мы обсуждаем полуавтоматические котлы. Ситуация с автоматическими котлами (с бункером и подавателем топлива) противоположная. Там из-за меньшего объема сжигаемого угля в горелке — КПД котла близок к номинальному даже при 30% мощности.
Ситуация с газовыми котлами выглядит еще лучше. Там процесс горения регулируется до такой степени, что котел мощностью 30 кВт будет также эффективен в новом доме, как и котел мощностью 10 кВт. Если котел конденсационный — важно, чтобы отопительная установка позволяла работать при температуре воды ниже 60 ° C, чтобы была возможность конденсации водяного пара из дымовых газов и дополнительный прирост энергии.
В следующей статье мы посчитаем необходимую мощность для обогрева дома, а также для нагрева горячей воды. Не переключайте.)
Дата: 10.12.2019
