От чего зависит расход газа в газовых котлах отопления

При выборе котельного оборудования для отопительной системы голову настойчиво сверлит очень беспокойная мысль — а насколько прожорливым окажется агрегат? Наверняка ответ появится, когда отопление заработает, и счетчик начнет считать расход газа напольного котла, исправно наматывая обороты. Однако поздно будет сокрушаться, если суммы к оплате за газ не порадуют…

Компетентные продавцы-консультанты, конечно, отвечают на большинство возникающих вопросов, всегда можно обратиться за помощью и к грамотному инженеру, но неплохо самому иметь хотя бы базовые знания.

Узнайте из данной статьи как можно больше про методики расчета потребления энергоносителя и факторы, которые обязательно нужно учитывать в вычислениях. Ниже вас ждут не только скучные формулы, но и примеры. В конце — о том, что можно сделать для снижения расхода газа.

Что влияет на расход газа?

Топливный расход определяется, во-первых, мощностью — чем мощнее котел, тем интенсивнее расходуется газ. При этом влиять извне на эту зависимость трудно.

Даже если вы приглушите 20-киловаттный аппарат до минимума, он все равно будет потреблять топлива больше, чем его менее мощный 10-киловаттный собрат, включенный на максимум.

Из этой таблицы видно, какова зависимость между отапливаемой площадью и мощностью газового котла. Чем мощнее котел, тем он дороже. Но чем больше площадь отапливаемых помещений, тем быстрее котел самоокупается

Во-вторых, берем во внимание тип котла и принцип его функционирования:

• открытая или закрытая камера сгорания;
• конвекционный или конденсационный;
• обычный дымоход или коаксиальный;
• один контур или два контура;
• наличие автоматических датчиков.

В закрытой камере топливо сжигается более экономно, чем в открытой камере. КПД конденсационного агрегата благодаря встроенному дополнительному теплообменнику для конденсации паров, присутствующих в продукте сгорания, повышается до 98-100% в сравнении с 90-92% КПД конвекционного агрегата.

С коаксиальным дымоходом также повышается значение КПД — холодный воздух с улицы подогревается разогретой выхлопной трубой. Из-за второго контура идет, конечно, увеличение расхода газа, но и газовый котел в этом случае обслуживает не одну, а две системы — отопление и горячее водоснабжение.

Автоматические датчики – полезная вещь, они ловят внешнюю температуру и настраивают работу котла на оптимальный режим.

В-третьих, смотрим на техническое состояние оборудования и качество самого газа. Накипь и окалина на стенках теплообменника существенно понижают теплоотдачу, компенсировать ее недостаток приходится увеличением мощности.

Увы, и газ может быть с водяной и прочей примесью, но вместо того, чтобы выставлять претензии поставщикам, мы переключаем регулятор мощности на несколько делений в сторону максимальной отметки.

Одна из современных высокоэкономичных моделей — напольный газовый конденсационный котёл марки Baxi Power мощностью 160 кВт. Такой котел обогревает 1600 кв. м площади, т.е. большой дом в несколько этажей. При этом по паспортным данным он расходует природного газа 16,35 куб. м в час и имеет КПД 108%

И, в-четвертых, площадь отапливаемых помещений, естественная убыль тепла, продолжительность отопительного сезона, погодные особенности. Чем просторнее площадь, чем выше потолки, чем больше этажей, тем больше топлива потребуется, чтобы отопить такое помещение.

Вопросы по счётчикам

Причины для таких расчётов связаны с выбором вида и модификацией счётчика. Даже скромная погрешность здесь может вызвать негативные последствия. Чаще всего наблюдаются проблемы в функционировании счётчика. Он заменяется, и затем переделываются газопроводные трубы.

Вид этого прибора должен соответствовать технике, установленной в доме.

У счётчиков есть маркировка G. Он отражает их мощностные качества. По факту он информирует, какой совокупный газовый расход должен происходить в доме, чтобы счётчик безошибочно и без сбоев его отражал.

Пример: в квартире работает печь на газу. Траты газа в течение одного часа находятся в спектре 0,03 — 1,2 куб.м. В квартире необходимо монтировать самое простое устройство. Монтаж счётчика на внушительный объём не разумен.

Если в жилище действует и газовая плита, и котёл или нагреватель воды, картина кардинально меняется. И у данных приборов получаются уже абсолютно иные показатели. Даже если котёл или колонка минимально потребляют природный газ, этот параметр всё равно будет превосходить максимальное значение по тратам газа в литрах для плиты с 4 горелками. Здесь уже понадобится ставить сложный счётчик, рассчитанный на работу в подобных условиях.

В домах, где устроены сложные газовые аппараты, минимальные данные расхода газа вычисляются на основе технических свойств плиты. Максимальные вычисляются в совокупности. Обилие газовой техники может вызывать ещё одну серьёзную проблему: появится огромный диапазон между крайними точками потребления.

Пример: в доме находится печь. Она функционирует на природном газе. На этом же горючем работают колонка и котёл. Минимальные данные для расчёта (расходы за час) – технические данные печи. Это 0,3 куб. м., максимальные показатели достигнут 7,1 куб.м. Часто получаются и ещё большие значения. И устройства для охвата подобного диапазона просто нет.

В подобной ситуации монтируется несколько приборов. На плиту ставится счётчик с индексами G1,6(мощность счетчика равняется 1,6, плита на 4 конфорки) или G2,5. Его версия G4 (минимум) монтируется на технику, значительно потребляющую газ. В этой ситуации есть юридическая тонкость. Когда работают два счётчика, открывается столько же лицевых счетов. Идут отдельные их оплаты. При этом и в два раза развивается стоимость монтажа этих приборов.

Меняется принцип расчётов при наличии котла с двумя контурами. Минимальные данные выявляются на базе технических цифр плиты и этого аппарата. Разница между крайними отметками расхода получается скромнее. И подобрать нужный счётчик намного легче.

Быстрый предварительный расчет

Приблизительно прикинуть на глаз, сколько газа будет потребляется вашим газовым котлом, довольно просто.

Будем отталкиваться или от объема обогреваемого помещения, или от его площади:

• в первом случае пользуемся нормативом 30-40 Вт/куб. м;
• во втором случае — 100 Вт/кв. м.

Нормативы взяты с учетом высоты потолка в помещении до 3-х метров. Если вы живете в южных краях, цифры можно уменьшить на 20-25%, а для севера, наоборот, увеличить в полтора раза или вдвое. Т.е. взять во втором случае, например, 75-80 Вт/кв.м или 200 Вт/кв.м.

Перемножив соответствующий норматив на объем или площадь, получим, сколько ватт мощности котла необходимо для обогрева помещения. Далее исходим из стандартного утверждения о том, что современное газовое оборудование потребляет 0,112 кубометра газа на выработку 1 кВт тепловой мощности.

Снова перемножаем — на этот раз норматив потребления газа (число 0,112) на полученную в предыдущем умножении мощность котла (не забываем перевести ватты в кВт). Получаем примерный расход газа в час.

Котел обычно работает 15-16 часов в сутки. Считаем суточный расход газа. Ну, а когда уже известен суточный расход, легко определяем расход газа на месяц и на весь отопительный сезон. Вычисления приблизительные, но вполне достаточные для того, чтобы осмыслить и сам принцип расчета, и ожидаемый газовый расход.

Обычной счетной машинки вполне достаточно, чтобы вычислить расход газа. Если не хотите вникать в расчетные формулы, пользуйтесь в сети программами онлайн-калькуляторов. Вводите исходные данные и сразу же получайте результат

Пример.

Допустим, площадь помещения равна 100 м².

Рассчитаем мощность котла: 100 Вт/кв. м * 100 м² = 10000 Вт (или 10 кВт).

Рассчитаем расход газа в час: 0,112 куб. м * 10 кВт = 1,12 куб. м/час.

Рассчитаем расход газа в сутки (16 часов работы), за месяц (30 дней), за весь отопительный сезон (7 месяцев) :

1,12 куб. м * 16 = 17,92 куб. м 17,92 куб. м * 30 = 537,6 куб. м 537,6 куб. м * 7 = 3763,2 куб. м

Примечание: можно сразу определить месячную и сезонную потребляемую мощность котла в кВт/час, а потом пересчитать ее в расход газа.

10 кВт * 24/3*2 * 30 = 4800 кВт/час — за месяц 0,112 куб.м * 4800 кВт/час = 537,6 куб. м 4800 кВт/час * 7 = 33600 кВт/час — за сезон 0,112 куб.м * 33600 кВт/час = 3763,2 куб. м

Остается взять текущий тариф на газ и перевести итог в деньги. А если в проекте установка двухконтурной системы, которая будет не только отапливать дом, но и греть воду для бытовых нужд, прибавьте к мощности оборудования и, соответственно, к расходу газа напольными газовыми котлами отопления еще 25%.

Самые простые тепловизоры стоят не менее 300 долларов, а цена на профессиональные стартует от нескольких тысяч, но эти приборы показывают все места, через которые в дом заходит холодный воздух и уходит наружу тепло

Котел подключен на магистральный газопровод

Разберем алгоритм вычислений, позволяющих с точностью определить расход голубого топлива для агрегата, установленного в доме или квартире с подключением к централизованным сетям газоснабжения.

Расчет расхода газа в формулах

Для более точного расчета мощность газоотопительных агрегатов вычисляют по формуле:

Мощность котла = Qт * К,

где Qт — планируемые теплопотери, кВт; К — поправочный коэффициент (от 1,15 до 1,2).

Планируемые теплопотери (в Вт) в свою очередь считают так:

Qт = S * ∆t * k / R,

где

S — суммарная площадь ограждающих поверхностей, кв. м; ∆t — перепад внутренней/наружной температур, °C; k — коэффициент рассеивания; R — значение теплового сопротивления материала, м2•°C/Вт.

Значение коэффициента рассеивания:

• деревянное строение, металлическая конструкция (3,0 — 4,0);
• кладка в один кирпич, старые окна и кровля (2,0 — 2,9);
• двойная кирпичная кладка, стандартная крыша, двери, окна (1,1 — 1,9);
• стены, крыша, пол с утеплением, двойные стеклопакеты (0,6 — 1,0).

Формула для расчета максимального часового расхода газа на основе полученной мощности:

Объем газа = Qmax / (Qр * ŋ),

где Qmax — мощность оборудования, ккал/час; Qр — теплотворная способность природного газа (8000 ккал/м3); ŋ — КПД котла.

Для того чтобы определить расход газообразного топлива, нужно просто перемножить данные, часть которых нужно взять из техпаспорта вашего котла, часть из строительных справочников, опубликованных в интернете.

Использование формул на примере

Предположим, что мы имеем здание общей площадью 100 кв м. Высота здания — 5 м, ширина — 10 м, длина — 10 м, двенадцать окон размером 1,5 х 1,4 м. Внутренняя/внешняя температура: 20 °С/-15 °С.

Считаем площадь ограждающих поверхностей:

1. Пол 10 * 10 = 100 кв. м
2. Кровля: 10 * 10 = 100 кв. м
3. Окна: 1,5 * 1,4 * 12 шт. = 25,2 кв. м
4. Стены: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 кв. м За минусом окон: 200 – 25,2 = 174,8 кв. м

Значение теплового сопротивления материалов (формула):

R = d / λ, где d – толщина материала, м λ – коэффициент теплопроводности материала, Вт/[м•°С].

Рассчитываем R:

1. Для пола (бетонная стяжка 8 см + минвата 150 кг/м3 х 10 см) R (пол) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (м2•°C/Вт)
2. Для кровли (сэндвич-панели из минваты 12 см) R (кровля) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м2•°C/Вт)
3. Для окон (двухкамерный стеклопакет) R (окна) = 0,49 (м2•°C/Вт)
4. Для стен (сэндвич- панели из минваты 12 см) R (стены) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м2•°C/Вт)

Значения коэффициентов теплопроводности для разных материалов были выписаны из справочника.

Заведите привычку регулярно снимать показания счетчика, записывать их и делать сравнительный анализ с учетом интенсивности работы котла, погодных условий и пр. Эксплуатируйте котел на разных режимах, ищите оптимальный вариант нагрузки

Теперь посчитаем тепловые потери.

Q (пол) = 100 м2 * 20 °С * 1/ 2,84 (м2*К)/Вт = 704,2 Вт = 0,8 кВт Q (кровля) = 100 м2 * 35 °С *1 / 3,24 (м2*К)/Вт = 1080,25 Вт = 8,0 кВт Q (окна) = 25,2 м2 * 35 °С * 1/ 0,49 (м2*К)/Вт = 1800 Вт = 6,3 кВт Q (стены) = 174,8 м2 * 35 °С * 1/ 3,24 (м2*К)/Вт = 1888,3 Вт = 5,5 кВт

Теплопотери ограждающих конструкций:

Q (общ) = 704,2 + 1080,25 + 1800 + 1888,3 = 5472,75 Вт/ч

Еще можно добавить потерю тепла на вентиляцию. Чтобы нагреть 1 м3 воздуха с –15 °С до +20°С требуется 15,5 Вт тепловой энергии. Человек потребляет примерно 9 л воздуха в минуту (0,54 куб. метра в час).

Предположим, что в нашем доме находятся 6 человек. Им требуется 0,54 * 6 = 3,24 куб. м воздуха в час. Считаем потерю тепла на вентиляцию: 15,5 * 3,24 = 50,22 Вт.

И суммарные теплопотери: 5472,75 Вт/ч + 50,22 Вт = 5522,97 Вт = 5,53 кВт.

Проведя теплотехнический расчет, рассчитываем сначала мощность котла, а затем расход газа в час в газовом котле в кубических метрах:

Мощность котла = 5,53 * 1,2 = 6,64 кВт (округлим до 7 кВт).

Чтобы воспользоваться формулой для расчета расхода газа, переведем полученный показатель мощности из киловатт в килокалории: 7 кВт = 6018,9 ккал. И примем КПД котла = 92% (производители современных газовых напольных котлов заявляют данный показатель в рамках 92 – 98%).

Максимальный часовой расход газа = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 м3/ч.

Котел питается от газгольдера или баллона

Формула Объем газа = Qmax / (Qр * ŋ) годится для определения потребности в различном топливе, в т.ч. и сжиженном газе. Возьмем из предыдущего примера полученный показатель мощности котла — 7 кВт. Если для такого котла требуется 0,82 м3/ч природного газа, сколько же тогда потребуется пропан-бутана?

Примерно раз в неделю с газовыми баллонами придётся ехать на заправку, а это транспортные расходы и потеря личного времени. Неприятный сюрприз может принести и понижение температуры ниже нуля, если газовые баллоны стоят на улице. В промороженном баллоне газ не замерзает, но и не испаряется, превращаясь в жидкость. И котел прекращает работу

Для расчета надо знать, какова его теплотворная способность. Уд. теплота сгорания (это и есть теплотворная характеристика) сжиженных углеводородов в мегаджоулях — 46,8 МДж/кг или 25,3 МДж/л. В киловатт-часах — 13,0 кВт*ч/кг и 7,0 кВт*ч/л соответственно.

Оставим КПД газового отопительного котла равным 92% и рассчитаем часовую потребность в газе:

Объем газа = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 кг/ч

Один литр сжиженного газа весит 0,54 кг, за час котел сожжет 0,59 / 0,54 = 1,1 л пропан-бутана. Теперь считаем, сколько потребляется газовым котлом сжиженного газа в сутки и за месяц.

Если котел будет работать по 16 часов, то за сутки — 17,6 литров, за месяц (30 дн.) – 528 литров. В обычном 50-литровом баллоне находится около 42 литров газа. Получается, что на наш дом площадью 100 м2 потребуется 528 / 42 = 13 баллонов на месяц.

Газгольдер с запасом объема позволяет экономить на газе. Стоимость заправки осенью растет, весна – период снижения цен. Старайтесь максимально заправлять резервуар весной

Установить газовый резервуар намного удобнее, чем менять пустые баллоны на полные. Газгольдер достаточно дозаправить за весь отопительный сезон 2-3 раза.

Особенности сжиженного топлива

Сжиженный газ не дешевле природного, его используют, если нет централизованной магистрали Сжиженный газ производится путем его перевода из газообразного в жидкое состояние. В процессе преобразования топливо очищается от всяких лишних примесей и охлаждается до получения конденсата. При этом объем материала уменьшается в 600 раз. Топливо хранится в специальных баллонах, которые и подсоединяются к отопительному агрегату. Такой вариант обогрева дома используется, если нет возможности подключиться к централизованной теплосети.

На расход сжиженного газа влияют все те же факторы, что и на газообразную его форму. Часовая норма потребления топлива в жидком виде аппаратом на 10 кВт составляет 0,86 куб.л. Если мощность 30 кВт, параметр расхода увеличивается до 2,58 куб.л. в час.

Как минимизировать потребление газа

Чтобы отдавать меньше денег за потребляемый напольным котлом газ и не округлять изумленно глаза при виде очередной платежки, следуйте таким рекомендациям.

Во-первых, обратите внимание на конденсационный котел — самый экономичный на сегодня. Его КПД достигает 98-100% и выше. Цена высокая, но себя оправдает и вскоре окупится. По каждой модели читайте отзывы покупателей.

Если не нужен подогрев воды, берите одноконтурный котел. У двухконтурной системы в газовую потребность заложены дополнительно не нужные вам 20–25%.

Во-вторых, добросовестно утеплите не только стены, но и крышу, пол с фундаментом и подвалом. Установите на окна энергосберегающие стеклопакеты. Используйте тепловизор. Все точки холода должны быть найдены и устранены. На входе в дом (коридор, холл, прихожая) соорудите теплый пол.

В-третьих, используйте таймеры и датчики. Заданная вами температура нагрева воздуха в помещении будет регулироваться автоматически — к примеру, батареи будут раскаляться к ночи и слегка остывать днем.

Если вы надумаете покинуть дом на неделю, можно выставить систему отопления на время отсутствия на минимум с возвратом нормального режима работы к моменту приезда. Раз в год нужен техосмотр с очисткой засоров и накипи с теплообменника, следов копоти с горелки, сажи из дымохода.

Не эксплуатируйте котел по максимуму. В его паспортных данных заложено 10-20% запаса мощности на аварийные случаи, рекордно холодные зимы. Не спешите переключать регулятор температуры еще на деление. Мелочь, а на среднемесячном потреблении газа отразится

В-четвертых, установите в систему отопления буферный накопитель, в котором будет находиться некоторый запас теплоносителя (горячей воды). За счет этого «термоса», подпитывающего какое-то время батареи при выключенном котле, удается экономить до 20% топлива.

В-пятых, не игнорируйте правильное проветривание. Постоянно приоткрытая оконная створка вынесет на улицу больше тепла, чем распахнутое настежь на пять минут окно.

Как определить расход газового котла на пропане?

На сегодняшний день вопрос поиска экономного варианта обогрева жилья стоит очень остро. Поэтому многих интересует, какой расход у газового котла на пропане. Стоит отметить, что такое оборудование зарекомендовало себя довольно хорошо. Оно очень удобно при использовании. Газовый котел, работающий на пропане, имеет низкий коэффициент выхода вредных веществ.

…

Если у Вас газовый котел на пропане, расход топлива точно определить будет сложно. В основном это зависит от того, насколько утеплено здание. Если на улице будет сильный мороз, а жилье имеет слабое утепление, то расход пропана будет существенным. А если Ваш дом достаточно утеплен, то котел на сжиженном газе порадует не только теплом, но и экономной работой.

Чтобы определить расход пропана, необходимо исходить из того, что для получения 1кВт потребуется порядка 100 мг топлива. Рассмотрим, какой расход газа необходим для утепленного дома площадью 130 м². Если взять баллон газа весом 50 кг, то его хватит на 3 дня. Чтобы обеспечить температуру в помещении на уровне 23ºC и подачу горячей воды, то расход составит 3-4 баллона в неделю.

Если Ваш дом имеет площадь 50 м², для его отопления будет достаточно и одной 50 -килограммовой емкости.

Еще о расходе пропана для работы газового котла можно узнать из видео.

…

Обратите внимание! Стоимость газа в баллонах в разных регионах может отличаться.

Конечно, если сравнивать расход пропана в газовом котле от баллонов с магистральным газом, то последний вариант будет экономичнее. Но, когда такого варианта нет, отопление дома на сжиженном газе обойдется дешевле, чем обогрев электроприборами или твердотопливными агрегатами.

Расход пропана в газовом котле зависит и от КПД агрегата. Для большинства устройств он находится на уровне 90-95%. Также важен такой показатель как мощность, ее должно хватать для обеспечения требуемых нужд по отоплению и горячему водоснабжению. Если Вы установите котел недостаточной мощности, то несмотря на большой расход газа, он не сможет обеспечить желаемую температуру воздуха в помещении и не подогреет воду.

Плюсы и минусы газовых котлов на пропане

Плюсами газовых котлов, работающих на сжиженном газе, являются:

• экономия средств на отоплении;
• нет необходимости составлять и утверждать проект подключения котла к центральной магистрали;
• работает при низком давлении газа;
• при необходимости можно отключить.

Минусом отопления на баллонном газе является высокая чувствительность агрегата к низкокачественному топливу. Жиклеры котла быстро забьются сажей или копотью, и придется срочно вызывать специалиста, чтобы их очистить.

…

Прежде чем принять решение обогревать жилище газовым котлом на пропане, следует поговорить со специалистами, узнать мнение соседей, которые также пользуются таким отоплением. Возможно, именно в Вашем случае, данный вид топлива не оправдает себя.

Следует учесть, что для хранения и эксплуатации газовых котлов понадобится специальное помещение. Его оборудуют по всем правилам пожарной безопасности:

1. Комната должна находиться за пределами жилого сооружения и иметь отдельный вход.
2. Следует обеспечить достаточное поступление воздуха внутрь – 160 м3/час.
3. Необходимо наличие хотя бы одного окна.
4. Вместе с баллонами нельзя хранить воспламеняющие материалы и средства: ветошь, бензин, химические вещества и т.д.
5. Внешние и внутренние стены должны быть изготовлены из негорючих материалов.

Исходя из перечисленных требований, можно сделать вывод, что обогревать сжиженным газом гараж нельзя.

Чаще всего баллоны располагают в больших металлических контейнерах.

Лучшим вариантом хранения сжиженного топлива будет установка газгольдера. Он представляет собой резервуар для газа, который располагают под землей. Если такой возможности нет, можно установить газгольдер и на земле в отдалении от дома.

Использовать резервуар для газа намного удобнее, чем постоянно менять баллоны. Большой объем газгольдера позволяет в течение длительного периода снабжать котел газом, заправку достаточно производить 2-3 раза на протяжении отопительного периода. Также использование резервуара позволит быстро развеять запах газа в воздухе.

Помимо газгольдера, можно организовать удобную подачу газа из баллонов при помощи рампы. К ней подключают до 10 баллонов. Рампа имеет вид разделяющего двухплечевого коллектора. Сперва расходуется газ из основного баллона, а когда он заканчивается, происходит переключение на резервные емкости.

Обратите внимание! Подключение газового оборудования должно производиться только специалистами. Ведь газ – очень взрывоопасное вещество и ошибки при подключении могут дорого обойтись владельцу.

Сегодня на рынке имеется огромный ассортимент газовых котлов, которые могут работать, как на магистральном газе, так и на сжиженном. Есть возможность приобрести агрегат на любой вкус и кошелек. Но перед тем, как совершить покупку, следует узнать отзывы о расходе газа у котлов, работающих на пропане.

Лучше остановить выбор на агрегате компании, которая долгое время работает на рынке и хорошо себя зарекомендовала. К таким относятся BOSCH, Buderus, Vaillant и другие.

Контроль расхода газа

Чтобы контролировать расход газа при работе котла, как на сжиженном топливе, так и на магистральном, следует установить манометр. Он поможет определить оставшееся количество газа в баллоне и подскажет, когда нужно подготовить замену.

Оптимальный вариант – устройство двух манометров: один будет определять давление в баллоне, а второй – в трубопроводе. Это позволит контролировать давление газа в магистрали и регулировать его оптимальный показатель.

Нет комментариев

oteple.com