Потребление газа газовым котлом: расчет расхода газа — Температура Комфорта

Газовые котлы для типовых построек

В домах, построенных согласно типовых (стандартных) проектов, высота потолков не превышает 3-х метров.

• МК – мощность прибора в кВт;
• S -площадь помещения в квадратных метрах;
• МКуд. – удельная мощность агрегата из расчета на каждые 10 «квадратов».

Последняя величина в формуле зависит от местонахождения отапливаемого объекта и составляет:

• для южных российских регионов 0,7- 0,9 кВт;
• для средней полосы России 1,0-1,2 кВт;
• для северных регионов 1,5-2,0 кВт;
• для Подмосковья и столицы 1,2-1,5 кВт.

Согласно данной формуле, мощность нагревательного котла коттеджа площадью 200 «квадратов», расположенного в средней полосе, должна быть равна 200х1,1/10=22 кВт. Если планируется установка двухконтурной системы, которая одновременно с обогревом помещений будет подогревать воду для бытовых потребностей, нужно повысить мощность оборудования примерно на 25%.

Делаем расчеты

Чтобы рассчитать потребление газа котлом, нужно учитывать некоторые особенности. Расход высчитывается по массе, ее соотносят с имеющими данными об оборудовании. Объем одного баллона составляет определенное количество литров. Это обуславливается плотностью и процентным составом смеси, которая закачена в баллон.

В стандартной 50-литровой таре объем заполняется 40 литрами СУГ, если перевести это значение на килограммы, то это получается 22 кг. Сделаем приблизительный расчет потребляемого топлива данным оборудованием для обогрева помещения в 100 кв.м.

• Максимальная норма тепла на 1 кв.м. – это 10 кВт;
• Учитывая, что в рабочем состоянии котел работает не в полную свою мощность, это значение делим на два и получаем в итоге 5кВт;
• При вычислениях требуется знать величину калорийности топливного элемента, которая нужна для выработки 1 кВт тепла, в нашем случае – это 46 мДж на кг, значит расход будет составлять 0,1 кг за час., а за 5 кВт – 0,5 кг;
• Умножаем получившуюся величину на количество часов и получаем 12 кг за сутки, которые составляют половину баллона;
• Отсюда получаем месячный расход – это около 15 штук.

Следует понимать, что выгода от такого вида отопления будет только в случае нечастого использования помещения. При этом оно должно быть не очень большим по метражу.

Дополнительные факторы

Между мощностью агрегата и расходом горючего прямая связь. При выборе котла закладывают определенный запас мощности, но в целом эта характеристика должна соотноситься с габаритами дома.

В зонах с умеренным климатом на отопление 10 квадратов площади требуется 1 киловатт энергии. Т.е. для дома 100 метров хватит котла на 12 кВт, незачем приобретать мощный на 60 (о принципе работы газового котла отопления).

Обстоятельства, которые влияют на количество потребляемого топлива:

• качество газа;
• уличная температура в отопительный период;
• теплоизоляция дома;
• рабочее состояние дымохода и других элементов системы;
• конструктивные особенности отопительных контуров;
• вид котла.

Все эти факторы, за исключением качества поставляемого магистрального газа, зависят от вас. Чем основательнее проведена теплоизоляция помещений, тем ниже теплопотери; чем выше эффективность системы, тем меньше энергозатраты на обогрев.

Дымоходы нужно регулярно прочищать, а также следить за исправностью остального оборудования.

Выбор отопительного агрегата производится по совокупности всех его особенностей.

Например:

• использование энергозависимой автоматики позволит снизить потребление горючего и облегчит эксплуатацию (виды автоматики для газовых котлов отопления). Но с ней будут дополнительные денежные затраты на электричество;
• котлы с закрытыми топками экономичнее открытых, но у них выше стоимость и сложнее монтаж;
• самый экономичный котел – конденсационный. КПД до 98%, в то время как у простого конвекционного агрегата – 92-94. Но у конденсационных моделей самая высокая цена и есть определенный температурный предел;
• эффективный способ уменьшить время работы горелки (виды газовых горелок для котлов отопления) – приобрести теплоаккумулятор или установить бойлерный котел. Но для поддержания нужной температуры в емкости потребуется больше топлива.

Какой объем газа нужно сжечь для генерации 1 квт

Зависит от теплотворной способности топлива, чем больше показатель, тем меньше необходимо топлива. Теплота обычно измеряется в Дж/кг, Дж/м2, Дж/л. Задача — определить теплотворную способность, привести к необходимой величине. Для отопления используют:

• метан;
• пропан;
• бутан;
• пропан-бутан.

Для перевода Дж в кВт используют соотношение: 1 МДж = 0,278 кВт/ч.

Пропан, бутан, их смесь имеют разную очистку, калорийность различается. Объем, вес газа очень непостоянны. Температура, давление сильно влияют на показатели. Это объясняется большим коэффициентом расширения, по сравнению с водой, в 16 раз больше. Чтобы сравнивать показатели, исследуемое вещество должно находиться в одинаковых условиях (температура, давление, чистота продукта).

Калорийность топлива

Другой показатель, влияющий на количество получаемого тепла – КПД котла. В зависимости от конструкции определяется средняя производительность:

• газовый конвектор 86%;
• котел открытого типа 88%;
• топочная камера закрытого типа 92%;
• конденсационный газовый котел 96%.

Приведенные показатели усреднены, на производительность влияет много факторов, например, материал теплообменника. Может быть:

• стальной;
• чугунный;
• алюминиевый;
• медный.

КПД может ухудшаться, пластины теплообменника обгорают, забиваются сажей.

Газовый теплообменник

От чего зависит потребление газа

Важный вопрос, от которого зависят материальные расходы. Факторы:

• мощность котла;
• тепловые потери;
• калорийность газа.

Котел — основной генератор тепла, от производительности зависит комфорт, расход газа. Обогреватель может быть:

• конвекторным;
• с открытой камерой сгорания;
• с закрытой камерой сгорания;
• конденсационным.

Конвектор – воздушный обогреватель. Используется конвекция: принудительная, естественная. Газ сгорает в камере сгорания, проходя по теплообменнику, выводится наружу. Холодный воздух поступает к теплообменнику через нижнюю часть корпуса, нагревается, выходит в помещение. Для ускорения процесса используют вентиляторы.

Газовый конвектор

Топка может быть двух видов:

В открытой топке кислород берется из воздуха помещения, продукты сгорания выводятся наружу.

Обогреватели с открытой камерой можно ставить в нежилых помещениях. Это связано с безопасностью.

В закрытой камере кислород поступает вместе с наружным воздухом, выводится наружу. Системы более безопасные, производительные. Конвекторы отличаются малым КПД, около 86%, используются для обогрева небольших помещений.

Схема котла с: а) открытой; б) закрытой топкой

Газовые котлы устроены примерно также, но нагревают воду, которая обладает теплопроводностью выше, чем у воздуха, КПД больше. Отличие — способ передачи тепла. Нагретая в теплообменнике вода (другой теплоноситель) насосом передается радиаторам в разных частях дома. Возможно передавать тепло на большие расстояния. КПД у котлов с открытой камерой составляет 88%, закрытой – 92%.

Чтобы повысить производительность котла, стараются отобрать тепло у продуктов сгорания. Придумали конденсационный котел. Работает, как обычный, но имеет два теплообменника: первый – обычный, берет тепло от продуктов сгорания, второй устанавливается на пути выхлопных газов.

Как работает газовый конденсационный котел

Чем меньше тепловые потери, тем меньше расход газа.

Приложение. минимально допустимые нормы потребления газа населением при отсутствии приборов учета газа

к постановлению Правительства РФ

от 13 июня 2006 г. N 373

Минимально допустимые нормыпотребления газа населением при отсутствии приборов учета газа

Пример для централизованного отопления

Добавление по теме

Обратите внимание!

Исходные данные взяты для газовой смеси марки G 20. Именно она поступает в дома из централизованной магистрали.

Для того чтобы рассчитать расход газа при отоплении необходимо воспользоваться достаточно простой формулой.

V= Q / (Hi х КПД)

где:

V – потребление топлива м3/ч; Q – расчетная тепловая мощность, необходимая для обогрева дома; Hi – низшее значение удельной теплоты при сгорании топлива. В соответствии со стандартом DIN EN 437, для топлива марки G 20 данное значение равно 34,02 МДж/м3.

Мнение эксперта

Важно!

Задать вопрос экспертуЕсли для отопления используется высокоэффективный конденсационный котел, то значение Hi для газа марки G 20 равняется 37,78 МДж/м3.

Исходные данные: площадь дома 100 м2, рекомендованная мощность теплогенератора 10 кВт. КПД котлоагрегата 95%.

1. Первое, что нужно сделать – это перевести джоули в ваты. Для этого нужно знать, что 1 кВт = 3,6 МДж. Для газа марки G 20 теплота сгорания будет равна 34,02/3,6 = 9,45 кВт.
2. Значение 10 кВт – это то количество тепла, которое потребуется для обогрева дома в самых неблагоприятных условиях. В остальное время отопительного сезона, требуется значительно меньше мощности для обогрева дома. Исходя из этого, для корректных расчетов необходимо использовать половину от рекомендованной мощности. В нашем случае половина — это 5 кВт.

Подставляем полученные данные: V= 5 / (9,45 х 0,95) Итого: расход газа на отопление дома 100 м2 составляет 0,557 м3/ч. Исходя из полученных данных, несложно рассчитать потребление магистрального газа в сутки и за весь отопительный сезон, который в большинстве регионов России длится 7 месяцев.

• За 24 часа 0,557 х 24 = 13,37 м3;
• За 30 дней 13,37 х 30 = 401,1 м3;
• За 7 месяцев (отопительный сезон) 401,1 х 7 = 2,807,7 м3.

Зная тарифы на оплату кубометра «голубого топлива» можно достаточно точно рассчитать финансовые затраты на отопление за расчетный период.

Отступив от темы, хотим сообщить, что нами были подготовлены сравнительные обзоры по газовым котлам. Ознакомиться с ними вы можете в следующих материалах:

Расход энергии на нагревание дома 150-м2: простые расчеты

Просчитать расход энергии на отопление дома 150-200 м2 можно по самой простой формуле, исходя из которой на нагревание 10 квадратных метров здания необходим 1 киловатт в час. Получается, за сутки на 10 квадратов потребуется 24 киловатта, а на 200 квадратов – 480 киловатт. Такая формула учитывает все «потребности» здания в тепле.

Нужно учесть не только площадь здания, но его кубический объем, который предполагает введение таких данных, как высота стен.

Если говорить о стандартном здании, где высота стен не превышает 250 сантиметров, то можно использовать ту же простую формулу. 

Если дом имеет стандартную высоту стен – 2,5 метра, то расход газа на отопление вычисляют по простой формуле – 10 квадратов “потребляют” 1 киловатт энергии

Если же дом – ваша крепость, и «погода» внутри для вас немаловажный фактор, то целесообразно в расчет расхода на нагревание дома 150-200 м2 включить также тепловую устойчивость всего дома и температурные значения за окном.  Для этого придется обратиться к профессионалам. Такой вариант вам не подходит? Тогда используем простую формулу.

Рассчитать, сколько энергии расходует дом за определенное время, можно с помощью нашего калькулятора.

Важно: газовый котел не работает круглосуточно. Обычно режим работы такой – 1 час оборудование трудится, 1 час отдыхает. Значит, по простой формуле в сутки потребление энергии на нагревание дома 200м2 составит 240 кВт.   

Подробнее о работе газового котла можно узнать из следующего видеоролика:

Предположим, что зима в том регионе, где вы живете, продолжается примерно 200 дней (октябрь – конец марта, начало апреля). Тогда за сезон строение потребит 48 тысяч кВт. Речь пока идет только об энергии, а не о самом сжиженном газе. Очень важно узнать именно количество «силы», которая нужна дому на отопление в течение всего холодного периода. Эти данные необходимы, чтобы произвести расчет расхода сжиженного газа на отопление дома 150-200 м2.

Сколько энергии потребляет система обогрева дома

К тепловым потерям относятся условия, факторы, понижающие температуру в доме. Все учесть невозможно, выделим некоторые:

• географическая точка;
• обогреваемая площадь;
• если отапливается квартира – где она располагается;
• материал наружных стен;
• вентиляция;
• расход тепла на дополнительные нужды.

Первый пункт относится к климатической зоне, чем севернее, тем больше потери. Расположение дома на местности. Например, дом, расположенный отдельно, на возвышенности, подвержен большему влиянию ветровых нагрузок, чем защищенный другими зданиями, в низине.

Второй пункт правильнее назвать обогреваемый объем, повышение потолка увеличивает площадь наружных стен, вносящих потери. Исключение — подвальное помещение такого же объема теряет значительно меньше тепла, чем верхнее помещение.

Квартира в центре дома имеет потери только через одну внешнюю стену, верхняя угловая — две уличные стены плюс потолок, соединенный с чердаком, крышей. Южные помещения получают дополнительный обогрев от солнца, чего нельзя сказать про северное расположение.

https://www.youtube.com/watch?v=ADrS6_gE4co

Теплоизоляция стен — самый важный момент в сбережении тепла. Больше всего соприкасаются с наружным воздухом, даже незначительное снижение теплопотерь может дать результаты. При строительстве, проектировании, стоит подумать о строительном материале. Если здание построено – необходимо оценить теплопроводность стен, утеплить. Траты окупятся за счет снижения потребления газа.

Схема потерь тепла

Вентиляция — слабое место. Правильно отрегулированная, исправная будет давать необходимый кислород, экономить выработанное тепло. Некоторые в качестве вентиляции используют оконные, дверные щели, однако, подход не оправдан здравым смыслом. Щели могут появляться в стене, не прошедшего ремонта дома.

К последнему пункту списка относятся газовые плиты, горячее водоснабжение ГВС. Нагревание происходит косвенным путем, через дополнительный теплообменник. Чем больше расход ГВС, тем больше будет расходоваться газ.

После определения теплопотерь можно рассчитать энергию для восполнения. Существуют формулы, таблицы, но в них трудно разобраться. Можно воспользоваться упрощенной схемой, отображенной в таблице:

Показаны потери для наружных стен, окон, необходимо выбрать строку, измерить площадь помещения. Например, имеем стену с одним окном, потери составят 100 Вт/м2. Длина комнаты 4 м, ширина 2,75 м, произведение — 11 м2. Умножаем на 100 Вт/м2, получаем 1100 Вт или 1,1 кВт. Проводятся вычисления во всех комнатах, результат суммируется.

Способы уменьшения расхода

Основной причиной значимых теплопотерь, которые приводят к неэффективному расходованию выделяемой котлоагрегатом тепловой энергии, является недостаточное утепление конструктивных элементов дома. Через «мостики холода» попусту растрачивается до 40% тепла.

Через окна с некачественными рамами утекает до 35% вырабатываемого котлом тепла, через стены дома – до 25%, а через крышу и входные двери – до 15%

Чтобы каждый раз не тратить деньги впустую, отапливая улицу, лучше один раз потратиться на качественное утепление постройки. Поверьте, что расходы на нее полностью окупятся уже через 3-4 года.

Термоизоляция дома включает:

1. Утепление стен. Самый простой в реализации и доступный по стоимости вариант – монтаж пенополистирольных панелей. Толщину панелей выбирают, ориентируясь на климатические условия региона строительства, толщину стен постройки и типа материала, используемого при их возведении.
2. Утепление кровли или чердачного перекрытия. Для этих целей применяют древесные опилки, минеральную вату или плиточный пенополистирол. Выпускаемый в форме плит теплоизоляционный материал монтируют по внутренним стенкам чердачного пространства или размещают его между балками перекрытия.
3. Утепление полов. В хорошей теплоизоляции нуждаются не только бетонные, но и деревянные конструкции. Для формирования термоизолирующей прослойки задействуют насыпные и плитные материалы типа керамзита и пенополистирола.
4. Замена окон. Самым надежным щитом, не допускающим проникновение холода внутрь прогретых комнат, выступят ПВХ окна с качественными стеклопакетами. Их изготавливают под конкретное окно. Благодаря этому они герметично закрывают оконный проем, надежно защищая домочадцев не только от «утечки» тепла, но и проникновения уличного шума.

Грамотное устройство теплоизоляции позволяет свести потери тепла к минимальным значениям.

Помимо качественного утепления для повышения эффективности тепловой отдачи специалисты рекомендуют применять и другие не менее действенные меры

К числу дополнительных мер, позволяющих повысить эффективность тепловой отдачи, специалисты относят:

• Оборудование радиаторов термостатическими приборами. Термоголовки будут поддерживать в комнатах необходимую комфортную температуру.
• В дополнение к радиаторам устанавливать конвекторы с функцией направленной циркуляции. Они в зоне проемов будут создавать тепловые завесы из подогреваемого воздуха.
• Подключение оборудования, позволяющего программировать оптимальные режимы отопления. Установка хронометрических термостатов эффективна при наличии в доме пустующих по несколько дней комнат, которые нет смысла интенсивно обогревать.

Затраты на приобретение и установку автоматизации с лихвой окупятся уже в течение первого отопительного сезона.

И напоследок стоит пересмотреть, не слишком ли загружена система. Не исключено, что она вырабатывает избыточное тепло. И вполне вероятно, что без ущерба комфорта домочадцев можно снизить температуру в помещениях на пару градусов.

На первый взгляд – мелочь. Но, рассматривая ситуацию в масштабах хотя бы одного месяца, а тем более отопительного сезона, такое решение способно благоприятно сказаться на кошельке.

Эффективные способы экономии газа

Путей, как можно уменьшить (экономить) расход топлива много, и выполнение рекомендаций приведет к значительной экономии.

1. Это выбор прибора, конденсационные приборы экономят около 25% топлива, так как обладают более высоким КПД, более 100%, в сравнении с конвекционными. Когда сгорает топливо, при конденсации водяных паров выделяется тепловая энергия, которая также используется для нагрева теплоносителя.

   Несмотря на более высокую стоимость, чем конвекционные агрегаты, такое устройство быстро окупится, учитывая постоянный рост цен на «голубое» топливо. Покупка агрегата с закрытой камерой сгорания также позволит сэкономить ваши средства, тепло не будет в таком большом количестве улетать на улицу.

2. Качественное утепление окон, стен, полов, заделка всевозможных щелей позволит исключить потери тепла.
3. Использование автоматики — термостаты, терморегуляторы, таймеры, позволяют установить необходимые параметры, циклически изменяющие режим работы в течение дня, ночью, если вы уезжаете на выходные дни или в отпуск.
4. Своевременное проведение регламентных работ. Чистка и промывка теплообменников, чистка и продувка горелки, жиклеров, очищение электродов позволит обеспечить малый (минимальный) расход газа. Не забывайте своевременно удалять воздух из системы при появлении шума и гула при работе агрегата. Очистка дымохода также сокращает потери .
5. Покупка и установка теплоаккумулятора позволит оптимизировать цикл работы газового блока.
6. Если в отопительный период выставить температуру нагрева на 1-2 градуса меньше, это незначительно отразится на степени вашего комфорта, но значительно уменьшит затраты на весь зимний период.
7. Правильная настройка всех параметров также приведет к уменьшению затрат.

Кроме этого, существуют факторы, влияющие на расход, на  которые мы не можем повлиять. Это качество топлива, температура входящей воды, температура на улице.