Dobieramy moc grzewczą pieca do c.o. - poradnik

Piec do c.o. musi mieć odpowiednią moc grzewczą, aby w zupełności odpowiadał zapotrzebowaniu na ciepło danego pomieszczenia i całej nieruchomości. Czy można dobrać moc pieca do c.o., znając tylko powierzchnię domu? Co jeszcze trzeba wiedzieć, żeby kocioł dobrany był prawidłowo? Radzimy, jak dobrze wybrać piec do c.o.

Aby wybrać kocioł, trzeba wiedzieć, jaką musi mieć moc. W tym celu konieczne jest obliczenie zapotrzebowania na ciepło pomieszczeń, które mają być ogrzewane. Jeśli kocioł ma służyć także do podgrzewania wody użytkowej, trzeba też ustalić, jak duże będzie na nią zapotrzebowanie. Jego wielkość zwykle znajduje się w projekcie domu, a jeśli nie, to trzeba ją obliczyć.

Zapotrzebowanie na moc Q to strumień ciepła, jaki w warunkach obliczeniowych urządzenie grzewcze ma dostarczyć do pomieszczenia. Jest on równy sumie strumienia ciepła przenikającego przez przegrody pomieszczenia w warunkach obliczeniowych Q_p i strumienia ciepła równoważącego straty ciepła na wentylację Q_w. Wzory i wytyczne do obliczenia tych strumieni znajdują się w normie PN-B-03406:1994 "Obliczanie zapotrzebowania na ciepło pomieszczeń o kubaturze do 600 m³" (w najbliższym czasie wraz z nowelizacją rozporządzenia w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie zastąpi ją norma PN-EN 12831:2006). Wykonanie obliczeń znacznie usprawniają programy komputerowe.

• Okno w dachu płaskim? Tak, to możliwe!
• Mniejsze straty ciepła i niższe koszty ogrzewania?

Obliczamy moc grzewczą kotła

Moc grzewcza kotła do domu jednorodzinnego można z powodzeniem dobrać, posługując się wskaźnikiem strat ciepła. Przyjmuje się, że wynosi on:

• od 120 do 200 W/m² – dla domów bez izolacji cieplnej, wybudowanych przed rokiem 1982;
• od 90 do 120 W/m² – dla domów z lat 80. i 90. ubiegłego wieku;
• od 60 do 90 W/m² – dla domów wznoszonych od końca lat 90. ubiegłego wieku, dobrze zaizolowanych, z nowoczesnymi oknami;
• 50 W/m² -  dla domów budowanych zgodnie z wymaganiami obowiązującymi od 2017 r.

Jeśli w domu jest dużo okien lub wysokie pomieszczenia, lepiej przyjmować wartości z górnego zakresu. W nowym domu o powierzchni 150 m² zapotrzebowanie na ciepło wynosi mniej więcej 10 000 W, czyli 10 kW. Natomiast w ofercie producentów są kotły mające moc nie mniejszą niż 12-15 kW. Stąd wniosek, że do niedużego i ciepłego domu można dobrać piec do c.o. praktycznie w ciemno, bo i tak moc każdego będzie wystarczająca. Dlatego do współczesnych domów jednorodzinnych kotły dobiera się, dopasowując moc do zapotrzebowania na ciepło do podgrzewania wody użytkowej – jest ono zwykle większe niż zapotrzebowanie na moc do ogrzewania pomieszczeń.

Zobacz koniecznie:

• Projekty gotowe domów ogrzewanych gazem ziemnym (z kotłownią na gaz)

Moc kotła do podgrzewania wody użytkowej

Kupując kocioł dwufunkcyjny z wbudowanym podgrzewaczem przepływowym, powinniśmy wybrać taki, którego moc jest większa niż 18 kW. To minimum umożliwiające komfortową kąpiel w ciepłej wodzie. Odkręcenie jednocześnie drugiego kranu spowoduje wyraźny spadek wydajności ciepłej wody. Z takiego kotła raczej nie będzie zadowolona liczna rodzina. Jeśli chcemy swobodnie korzystać z ciepłej wody, powinniśmy wybrać urządzenie o mocy około 30 kW. Moc kotła jednofunkcyjnego współpracującego z podgrzewaczem pojemnościowym może być znacznie mniejsza niż dwufunkcyjnego podgrzewającego wodę przepływowo. Biorąc pod uwagę, że jest to rozwiązanie przeznaczone raczej do domów o większej powierzchni, a zatem także o większych stratach ciepła, można uznać, że zwykle wystarczająca okazuje się moc wynikająca ze strat ciepła domu. Dobierając moc kotła jednofunkcyjnego, lepiej jednak sprawdzić, ile czasu zajmie mu podgrzanie wody w zasobniku. Można to zrobić, korzystając ze wzoru:

t = [m · c_w · (t₂ - t₁)] : a

gdzie:t – czas podgrzania wody [s],m – masa wody w zasobniku [kg],c_w – ciepło właściwe wody, 4,2 [kJ/(kg·K)],t₂ – temperatura, do jakiej ma być podgrzana woda [°C],t₁ – temperatura początkowa wody w zasobniku [°C],Q – moc kotła [kW].

Czas podgrzania zimnej wody o temperaturze 10°C (przyjmuje się, że zimą taką temperaturę ma woda dopływająca do podgrzewacza) do temperatury 50°C w 200-litrowym zasobniku przez kocioł o mocy 15 kW wyniesie 37 minut:

To dosyć długo, ale sytuacja, w której cała objętość wody w zbiorniku ma temperaturę 10°C, może wystąpić tylko po wyłączeniu kotła na kilka dni. W praktyce zimna woda dopływa stopniowo, w miarę opróżniania zasobnika z gorącej wody. Z powodzeniem można­ przyjąć, że przy intensywnym korzystaniu z niej początkowa temperatura mieszaniny ciepłej i zimnej wody w tak dużym zasobniku wynosi 30^oC. Sytuacja taka miałaby miejsce po opróżnieniu zasobnika do połowy, czyli na przykład po błyskawicznym napełnieniu całej wanny. Wówczas czas podgrzania to 18,5 min, co można już uznać za wartość zadowalającą. W większości przypadków zużycie wody w domu jednorodzinnym jest mniejsze, zatem czas podgrzewania wody jest jeszcze krótszy.

Rozwiąż nasz QUIZ. Co wiesz o kotłach grzewczych?

Piotr Laskowski, Redaktor naczelny