При виборі котельного обладнання для опалювальної системи голову наполегливо свердлить дуже неспокійна думка – а наскільки ненажерливим виявиться агрегат? Напевно відповідь з’явиться, коли опалення запрацює, і почнеться рахуватися лічильником витрата газу підлогового котла, справно намотуючи обертів. Однак пізно буде журитися, якщо суми до оплати за газ не порадують.
Компетентні продавці-консультанти, звичайно, відповідають на більшість питань, що виникають, завжди можна звернутися за допомогою і до грамотному інженерові, але непогано самому мати хоча б базові знання.
Дізнайтеся з цієї статті якомога більше про методики розрахунку споживання енергоносія і фактори, які обов’язково потрібно враховувати в обчисленнях. Нижче вас чекають не тільки нудні формули, але і приклади. В кінці – про те, що можна зробити для зниження витрати газу.
Що впливає на витрату газу?
Паливний витрата визначається, по-перше, потужністю – чим потужніший котел, тим інтенсивніше витрачається газ. При цьому впливати ззовні на цю залежність важко.
Навіть якщо ви приглушите 20-кіловатний апарат до мінімуму, він все одно буде споживати палива більше, ніж його менш потужний 10-кіловатний побратим, включений на максимум.
Таблиця 1 – Площа приміщення і потужність котла
| Площа будинку, м2 | Потужність котла, кВт |
| 60-200 | До 25 |
| 200-300 | 25-35 |
| 300-600 | 35-60 |
| 600-1200 | 60-100 |
З цієї таблиці видно, яка залежність між опалювальною площею і потужністю газового котла. Чим могутніше котел, тим він дорожчий. Але чим більше площа опалювальних приміщень, тим швидше котел самооплачується
По-друге, беремо до уваги тип котла і принцип його функціонування:
- відкрита або закрита камера згоряння;
- конвекційний або конденсаційний;
- звичайний димар або коаксіальний;
- один контур або два контури;
- наявність автоматичних датчиків.
У закритій камері паливо спалюється більш економно, ніж у відкритій камері. ККД конденсаційного агрегату завдяки вбудованому додатковому теплообміннику для конденсації пари, присутніх в продукті згоряння, підвищується до 98-100% в порівнянні з 90-92% ККД конвективного агрегату.
З коаксіальним димарем також підвищується значення ККД – холодне повітря з вулиці підігрівається розігрітій вихлопною трубою. Через другого контуру йде, звичайно, збільшення витрати газу, але і газовий котел в цьому випадку обслуговує не одну, а дві системи – опалення та гаряче водопостачання.
Автоматичні датчики – корисна річ, вони ловлять зовнішню температуру і налаштовують роботу котла на оптимальний режим.
По-третє, дивимося на технічний стан обладнання і якість самого газу. Накип і окалина на стінках теплообмінника істотно знижують тепловіддачу, компенсувати її недолік доводиться збільшенням потужності.
На жаль, і газ може бути з водяною та іншої домішкою, але замість того, щоб виставляти претензії постачальникам, ми перемикаємо регулятор потужності на кілька поділок в сторону максимальної позначки.
І, по-четверте, площа опалювальних приміщень, природний спад тепла, тривалість опалювального сезону, погодні особливості. Чим просторіше площа, чим вище стелі, чим більше поверхів, тим більше палива буде потрібно, щоб опалити таке приміщення.
Враховуємо деяку витік тепла крізь вікна, двері, стіни, дах. Рік на рік не доводиться, бувають і теплі зими, і тріскучі морози – погоду не передбачиш, але кубометри витрачається на опалення газу від неї залежать безпосередньо.
Швидкий попередній розрахунок
Приблизно прикинути на око, скільки газу буде споживається вашим газовим котлом, досить просто.
Будемо відштовхуватися або від обсягу приміщення, що обігрівається, або від його площі:
- в першому випадку користуємося нормативом 30-40 Вт / куб. м;
- у другому випадку – 100 Вт / кв. м.
Нормативи взяті з урахуванням висоти стелі в приміщенні до 3-х метрів. Якщо ви живете в південних краях, цифри можна зменшити на 20-25%, а для півночі, навпаки, збільшити в півтора рази або вдвічі. Тобто взяти в другому випадку, наприклад, 75-80 Вт / кв.м або 200 Вт / кв.м.
Перемноживши відповідний норматив на обсяг або площа, отримаємо, скільки ват потужності котла необхідно для обігріву приміщення. Далі виходимо з стандартного твердження про те, що сучасне газове обладнання споживає 0,112 кубометра газу на вироблення 1 кВт теплової потужності.
Знову перемножуємо – на цей раз норматив споживання газу (число 0,112) на отриману в попередньому множенні потужність котла (не забуваємо перевести вати в кВт). Отримуємо приблизний витрата газу на годину.
Котел зазвичай працює 15-16 годин на добу. Вважаємо добовий витрата газу. Ну, а коли вже відомий добовий витрата, легко визначаємо витрата газу на місяць і на весь опалювальний сезон. Обчислення приблизні, але цілком достатні для того, щоб осмислити і сам принцип розрахунку, і очікуваний витрати газу.
Звичайною лічильної машинки цілком достатньо, щоб обчислити витрату газу. Якщо не хочете вникати в розрахункові формули, користуйтеся в мережі програмами онлайн-калькуляторів. Вводите вхідні дані і відразу ж отримуйте результат.
Приклад
Припустимо, площа приміщення дорівнює 100 м².
Розрахуємо потужність котла: 100 Вт / кв. м * 100 м² = 10000 Вт (або 10 кВт).
Розрахуємо витрата газу на годину: 0,112 куб. м * 10 кВт = 1,12 куб. м / год.
Розрахуємо витрата газу на добу (16 годин роботи), за місяць (30 днів), за весь опалювальний сезон (7 місяців):
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
Примітка: можна відразу визначити місячну і сезонну споживану потужність котла в кВт / год, а потім перерахувати її в расход газа.
10 кВт * 24/3 * 2 * 30 = 4800 кВт / год – за місяць
0,112 куб.м * 4800 кВт / год = 537,6 куб. м
4800 кВт / год * 7 = 33600 кВт / год – за сезон
0,112 куб.м * 33600 кВт / год = 3763,2 куб. м
Залишається взяти поточний тариф на газ і перевести підсумок в гроші. А якщо в проекті установка двухконтурной системи, яка буде не тільки опалювати будинок, але і гріти воду для побутових потреб, додайте до потужності обладнання і, відповідно, до витрати газу підлоговими газовими котлами опалення ще 25%.
Найпростіші тепловізори коштують не менше 300 доларів, а ціна на професійні стартує від декількох тисяч, але ці прилади показують всі місця, через які в будинок заходить холодне повітря і йде назовні тепло.
Котел підключений до магістрального газопроводу
Розберемо алгоритм обчислень, що дозволяють з точністю визначити витрату блакитного палива для агрегату, встановленого в будинку або квартирі з підключенням до централізованих мереж газопостачання.
Розрахунок витрати газу в формулах
Для більш точного розрахунку потужність газоопалювальних агрегатів обчислюють за формулою:
Потужність котла = Q т * К,
де
- Q т – плановані втрати тепла, кВт;
- К – поправочний коефіцієнт (від 1,15 до 1,2).
Плановані тепловтрати (в Вт) в свою чергу вважають так:
Q т = S * Δt * k / R,
де
- S – сумарна площа огороджувальних поверхонь, кв. м;
- Δt – перепад внутрішньої / зовнішньої температур, ° C;
- k – коефіцієнт розсіювання;
- R – значення теплового опору матеріалу, м 2 • ° C / Вт.
Значення коефіцієнта розсіювання:
- дерев’яна будівля, металева конструкція (3,0 – 4,0);
- кладка в одну цеглину, старі вікна і покрівля (2,0 – 2,9);
- подвійна цегляна кладка, стандартна дах, двері, вікна (1,1 – 1,9);
- стіни, дах, підлога з утепленням, подвійні склопакети (0,6 – 1,0).
Формула для розрахунку максимальної годинної витрати газу на основі отриманої потужності:
Обсяг газу = Q max / (Q р * ŋ),
де
- Q max – потужність обладнання, ккал / год;
- Q р – теплотворна здатність природного газу (8000 ккал / м3);
- ŋ – ККД котла.
Щоб визначити витрата газоподібного палива, потрібно просто перемножити дані, частина яких потрібно взяти з техпаспорта вашого котла, частина з будівельних довідників, опублікованих в інтернеті.
Використання формул на прикладі
Припустимо, що ми маємо будівлю загальною площею 100 кв м. Висота будівлі – 5 м, ширина – 10 м, довжина – 10 м, дванадцять вікон розміром 1,5 х 1,4 м. Внутрішня / зовнішня температура: 20 ° С / – 15 ° С.
Вважаємо площа огороджувальних поверхонь:
- Підлога 10 * 10 = 100 кв. м
- Покрівля: 10 * 10 = 100 кв. м
- Вікна: 1,5 * 1,4 * 12 шт. = 25,2 кв. м
- Стіни: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 кв. м. За мінусом вікон: 200 – 25,2 = 174,8 кв. м
Значення теплового опору матеріалів (формула):
R = d / λ, де
d – товщина матеріалу, м
λ – коефіцієнт теплопровідності матеріалу, Вт / [м • ° С].
Розраховуємо R:
- Для підлоги (бетонна стяжка 8 см + мінвата 150 кг / м 3 х 10 см) R (пол) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (м 2 • ° C / Вт)
- Для покрівлі (сендвіч-панелі з мінеральної вати 12 см) R (покрівля) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м 2 • ° C / Вт)
- Для вікон (двокамерний склопакет) R (вікна) = 0,49 (м 2 • ° C / Вт)
- Для стін (сендвіч-панелі з мінеральної вати 12 см) R (стіни) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м 2 • ° C / Вт)
Значення коефіцієнтів теплопровідності для різних матеріалів були виписані з довідника.
Заведіть звичку регулярно знімати показання лічильника, записувати їх і робити порівняльний аналіз з урахуванням інтенсивності роботи котла, погодних умов тощо. Працюйте котел на різних режимах, шукайте оптимальний варіант навантаження.
Тепер порахуємо теплові втрати.
- Q (пол) = 100 м 2 * 20 ° С * 1 / 2,84 (м 2 * К) / Вт = 704,2 Вт = 0,8 кВт
- Q (покрівля) = 100 м 2 * 35 ° С * 1 / 3,24 (м 2 * К) / Вт = 1080,25 Ут = 8,0 кВт
- Q (вікна) = 25,2 м 2 * 35 ° С * 1 / 0,49 (м 2 * К) / Вт = 1800 Вт = 6,3 кВт
- Q (стіни) = 174,8 м 2 * 35 ° С * 1 / 3,24 (м 2 * К) / Вт = 1888,3 Вт = 5,5 кВт
Тепловтрати огороджувальних конструкцій:
Q (заг) = 704,2 + 1080,25 + 1800 + 1888,3 = 5472,75 Вт / год
Ще можна додати втрату тепла на вентиляцію. Щоб нагріти 1 м 3 повітря з -15 ° С до + 20 ° С потрібно 15,5 Вт теплової енергії. Людина споживає приблизно 9 л повітря в хвилину (0,54 куб. Метра на годину).
Припустимо, що в нашому будинку перебуває 6 осіб. Їм потрібно 0,54 * 6 = 3,24 куб. м повітря на годину. Вважаємо втрату тепла на вентиляцію: 15,5 * 3,24 = 50,22 Вт.
І сумарні тепловтрати: 5472,75 Вт / год + 50,22 Вт = 5522,97 Вт = 5,53 кВт.
Провівши теплотехнічний розрахунок , розраховуємо спочатку потужність котла, а потім витрата газу на годину в газовому котлі в кубічних метрах:
Потужність котла = 5,53 * 1,2 = 6,64 кВт (округлимо до 7 кВт).
Щоб скористатися формулою для розрахунку витрати газу, переведемо отриманий показник потужності з кіловат в кілокалорії: 7 кВт = 6018,9 ккал. І приймемо ККД котла = 92% (виробники сучасних газових підлогових котлів заявляють даний показник в рамках 92 – 98%).
Максимальний часовий витрата газу = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 м 3 / ч.
Котел підключений до газгольдера або балона
Формула Обсяг газу = Qmax / (Q р * ŋ) годиться для визначення потреби в різному паливі, в т.ч. і зрідженому газі. Візьмемо з попереднього прикладу отриманий показник потужності котла – 7 кВт. Якщо для такого котла потрібно 0,82 м 3 / ч природного газу, скільки ж тоді буде потрібно пропан-бутану?
Приблизно раз на тиждень з газовими балонами доведеться їхати на заправку, а це транспортні витрати і втрата особистого часу. Неприємний сюрприз може принести і зниження температури нижче нуля, якщо газові балони стоять на вулиці. У промороженому балоні газ не замерзає, але і не випаровується, перетворюючись на рідину. І котел припиняє роботу.
Для розрахунку треба знати, яка його теплотворна здатність. Уд. теплота згоряння (це і є теплотворна характеристика) зріджених вуглеводнів в мегаджоулях – 46,8 МДж / кг або 25,3 МДж / л. У кіловат-годинах – 13,0 кВт * год / кг і 7,0 кВт * год / л відповідно.
Залишимо ККД газового опалювального котла рівним 92% і розрахуємо годинну потребу в газі:
Обсяг газу = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 кг / год
Один літр скрапленого газу важить 0,54 кг, за годину котел спалить 0,59 / 0,54 = 1,1 л пропан-бутану. Тепер вважаємо, скільки споживається газовим котлом скрапленого газу на добу і за місяць.
Якщо котел буде працювати по 16 годин, то за добу – 17,6 літрів, за місяць (30 дн.) – 528 літрів. У звичайному 50-літровому балоні знаходиться близько 42 літрів газу. Виходить, що на наш будинок площею 100 м 2 буде потрібно 528/42 = 13 балонів на місяць.
Газгольдер з запасом обсягу дозволяє економити на газі. Вартість заправки восени зростає, весна – період зниження цін. Намагайтеся максимально заправляти резервуар навесні.
Встановити газовий резервуар набагато зручніше, ніж міняти порожні балони на повні. Газгольдер досить дозаправити за весь опалювальний сезон 2-3 рази.
Як мінімізувати споживання газу
Щоб віддавати менше грошей за споживаний підлоговим котлом газ і не округляти здивовано очі при вигляді черговий платіжки, дотримуйтесь таких рекомендацій.
По-перше, зверніть увагу на конденсаційний котел – найекономічніший на сьогодні. Його ККД досягає 98-100% і вище. Ціна висока, але себе виправдає і незабаром окупиться. По кожній моделі читайте відгуки покупців.
Якщо не потрібен підігрів води, беріть одноконтурний котел. У двоконтурної системи в газову потреба закладені додатково не потрібні вам 20-25%.
По-друге, сумлінно утеплите не тільки стіни, але і дах, підлогу з фундаментом і підвалом. Встановіть на вікна енергозберігаючі склопакети. Використовуйте тепловізор. Всі точки холоду повинні бути знайдені і усунені. На вході в будинок (коридор, хол, передпокій) спорудити тепла підлога.
По-третє, використовуйте таймери і датчики. Задана вами температура нагріву повітря в приміщенні буде регулюватися автоматично – наприклад, батареї будуть розжарюватися до ночі і злегка остигати днем.
Якщо ви надумаєте покинути будинок на тиждень, можна виставити систему опалення на час відсутності на мінімум з поверненням нормального режиму роботи до моменту приїзду. Раз на рік потрібен техогляд з очищенням засмічень і накипу з теплообмінника, слідів кіптяви з пальника, сажі з димоходу.
Не використовуйте котел по максимуму. У його паспортних даних закладено 10-20% запасу потужності на аварійні випадки, рекордно холодні зими. Не поспішайте перемикати регулятор температури ще на розподіл. Дрібниця, а на середньомісячному споживанні газу відіб’ється.
По-четверте, встановіть в систему опалення буферний накопичувач, в якому буде знаходитися деякий запас теплоносія (гарячої води). За рахунок цього «термоса», живить якийсь час батареї при вимкненому котлі, вдається економити до 20% палива.
По-п’яте, не ігноруйте правильне провітрювання. Постійно прочинені віконна стулка винесе на вулицю більше тепла, ніж розкрите навстіж на п’ять хвилин вікно.
Висновки і корисне відео по темі
У розміщених нижче відео мова йде про витрату газу для підлогових котлів.
Опалення на зрідженому газі (пропан). Витрата палива, особистий досвід:
Витрата газу підлоговим газовим котлом HOT SPOT 12 кВт (відгук користувача):
Газ – затребуваний енергоресурс, проблема економії як самого ресурсу, так і засобів на його оплату не втрачає своєї актуальності.
Розумна витрата газу – це і хороший економічний котел, і професійний монтаж опалювальної системи, і боротьба з тепловтратами. Високий ККД агрегату – гарантія довгострокової економії на витратах на газ.