Расход газа напольного котла: суточное нормативное потребление + пример вычислений с формулами

Когда вы выбираете котельное оборудование для своей отопительной системы, в голове невольно возникает тревожный вопрос — сколько же газа будет потреблять данный агрегат? Определить это будет возможно только тогда, когда система начнет работать и счетчик начнет фиксировать расход топлива, что может привести к неприятным финансовым сюрпризам, если итоговая сумма за газ окажется высокой.

Конечно, квалифицированные консультанты в магазинах способны ответить на множество ваших вопросов, и всегда можно обратиться к опытным инженерам за советом, но полезно также обладать базовыми знаниями в этой области.

В этой статье вы найдете полезную информацию о расчетах расхода энергии и параметрах, которые необходимо принимать во внимание при вычислениях. Мы не только предложим вам формулы, но и приведем практические примеры. Напоследок обсудим способы снижения потребления газа.

Что влияет на расход газа?

Объем топлива, необходимого для отопления, зависит, прежде всего, от мощности котла — чем выше мощность, тем больше газа будет израсходовано. Внешние факторы лишь немного влияют на эту зависимость.

Даже если установить 20-киловаттный котел на минимальный режим работы, он все равно будет потреблять больше топлива, чем его 10-киловаттный аналог, работающий на максимуме.

В таблице можно увидеть, как мощность газового котла соотносится с площадью, которую он обогревает. Более мощные котлы стоят дороже, но если площадь отапливаемых помещений велика, то они быстрее окупятся.

На втором месте стоит учитывать тип котла и принципы его работы:

• открытая или закрытая камера сгорания;
• конвекционные или конденсационные модели;
• обычные дымоходы или коаксиальные;
• одноконтурные или двухконтурные;
• наличие автоматических датчиков.

Котлы с закрытой камерой сгорания обеспечивают более эффективное сжигание топлива по сравнению с открытыми. КПД конденсационных моделей, использующих дополнительный теплообменник для конденсации паров, достигает 98-100%, в то время как у конвекционных этот показатель составляет только 90-92%.

Использование коаксиального дымохода также positively влияет на КПД, так как воздух с улицы подогревается горячими газами, выходящими из котла. При этом растет расход газа, но такой котел может обслуживать сразу две системы — отопление и подачу горячей воды.

Автоматические датчики очень полезны, так как они отслеживают внешнюю температуру и регулируют работу котла для достижения оптимального режима.

Техническое состояние системы и качество газа также играют ключевую роль. Налет на стенках теплообменника снижает эффективность теплоотдачи, и для ее компенсации необходимо увеличивать мощность. К сожалению, газ может содержать различные примеси, и вместо того, чтобы обращаться к поставщикам, пользователь зачастую просто увеличивает мощность котла.

Примером эффективного котла может служить напольный газовый конденсационный агрегат марки Baxi Power мощностью 160 кВт, который способен обогреть площадь в 1600 кв. м, что идеально подходит для больших многоквартирных домов. Его паспортные данные показывают, что он тратит 16,35 куб. м газа в час с КПД 108%.

Наконец, когда речь заходит о площади, которую необходимо обогреть, нужно учитывать естественные потери тепла, продолжительность отопительного сезона и климатические условия. Чем больше площадь и высота потолков, тем больше энергии необходимо для обогрева.

Следует учитывать потери тепла через окна, двери, стены и крышу. Условия на разных зимах могут сильно отличаться, что также напрямую влияет на количество газа, расходуемого для отопления.

Быстрый предварительный расчет

Ориентироваться в потреблении газа котлом можно достаточно просто.

Можно исходить либо из объема помещения, либо из его площади:

• при расчете по объему берем норму 30-40 Вт/куб. м;
• по площади — 100 Вт/кв. м.

Эти нормативы подходят для помещений с высотой до 3 метров. Если вы живете на юге, можно уменьшить эти показатели на 20-25%, а на севере, наоборот, увеличить в полтора-два раза. Например, 75-80 Вт/кв. м или 200 Вт/кв. м.

Умножив соответствующий норматив на объем или площадь, мы получаем необходимую мощность котла, чтобы обогреть помещение. Далее мы руководствуемся стандартной доктриной, согласно которой современное газовое оборудование потребляет 0,112 куб. м газа для получения 1 кВт тепловой мощности.

Умножив, получаем примерный расход газа в час.

Котел обычно работает около 15-16 часов в сутки. Теперь можно вычислить среднесуточное потребление газа. После этого легко подсчитать расход за месяц и за весь отопительный сезон. Эти вычисления ориентировочные, но их достаточно, чтобы понять общий принцип расчета и примерный расход газа.

Обычная счетная машинка отлично подходит для этих расчетов. Если вы не хотите углубляться в сложные формулы, в интернете доступны онлайн-калькуляторы, которые позволяют быстро ввести данные и получить результат.

Предположим, площадь вашего помещения составляет 100 м².

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

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

Далее определим расход газа за сутки (16 часов работы), за месяц (30 дней) и 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 мощность котла в кВт/час и затем 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

Теперь осталось узнать актуальный тариф на газ и пересчитать полученную сумму в деньги. Если вы планируете устанавливать двухконтурную систему, которая не только будет отапливать жилье, но и нагревать воду для бытовых нужд, важно добавить к мощности котла 25%, что также увеличит расход газа.

Самые доступные тепловизоры имеют стартовую цену от 300 долларов, тогда как профессиональные модели стоят от нескольких тысяч. Однако они способны показать все зоны, через которые холодный воздух проникает в дом, а теплый — уходит наружу.

Котел подключен на магистральный газопровод

Давайте разберем алгоритм расчетов, который поможет точно определить расход газа для котлов, установленных в домах или квартирах с подключением к центральным газоснабжениям.

Расчет расхода газа через формулы

Для более точного определения мощности газовых котлов используют следующую формулу:

Мощность котла = Q_т * К,

где
Q_т — ожидаемые теплопотери, кВт;
К — корректирующий коэффициент (от 1,15 до 1,2).

Ожидаемые теплопотери (в Вт) вычисляются по формуле:

Q_т = S * ∆t * k / R,

S — общая площадь ограждающих конструкций, кв. м;
∆t — разница между внутренней и наружной температурами, °C;
k — коэффициент рассеивающей способности;
R — значение теплового сопротивления материала, м²•°C/Вт.

Значения коэффициента рассеивающей способности:

• деревянные, металлические конструкции (3,0 — 4,0);
• одинарный кирпичный ряд, старые окна и крыша (2,0 — 2,9);
• двойной кирпичный ряд, стандартная крыша, двери, окна (1,1 — 1,9);
• стены, крыша, пол с утеплением, двойные стеклопакеты (0,6 — 1,0).

Формула для максимального часового расхода газа, исходя из полученной мощности:

Объем газа = Q_max / (Q_р * η),

где
Q_max — мощность устройства, ккал/час;
Q_р — теплоемкость природного газа (8000 ккал/м³);
η — КПД котла.

Чтобы рассчитать расход газа, нужно лишь выполнить соответствующие умножения, часть данных можно взять из технической документации вашего котла, другие — из строительных справочников, доступных в интернете.

Пример применения формул

Предположим, у нас есть здание с общей площадью в 100 кв. м. Высота здания составляет 5 м, ширина — 10 м, длина — 10 м, имеется двенадцать окон размером 1,5 х 1,4 м. Внутренняя температура составляет 20 °C, наружная — -15 °C.

Сначала вычисляем площадь ограждающих конструкций:

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
   Учитывая окна: 200 – 25,2 = 174,8 кв. м

Теперь вычисляем тепловое сопротивление материалов (по формуле):

R = d / λ, где
d — толщина материала, в метрах
λ — коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м•°C).

1. Для пола (бетонная стяжка 8 см + минеральная вата 150 кг/м³, 10 см): R (пол) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (м²•°C/Вт)
2. Для крыши (сэндвич-панели с минеральной ватой 12 см): R (крыша) = 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)

Все значения коэффициентов теплопроводности были взяты из справочников.

Привычка регулярно фиксировать данные с счетчика и анализировать их с учетом работы котла, погодных условий и других факторов является полезной. Используйте котел в разных режимах для поиска оптимальной нагрузки.

Теперь давайте рассчитаем теплопотери.

Q (пол) = 100 м² * 20 °C * 1 / 2,84 (м² * К)/Вт = 704,2 Вт = 0,8 кВт
Q (кровля) = 100 м² * 35 °C * 1 / 3,24 (м² * К)/Вт = 1080,25 Вт = 1,08 кВт
Q (окна) = 25,2 м² * 35 °C * 1 / 0,49 (м² * К)/Вт = 1800 Вт = 1,8 кВт
Q (стены) = 174,8 м² * 35 °C * 1 / 3,24 (м² * К)/Вт = 1888,3 Вт = 1,89 кВт

Тепловые потери конструкций:

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

Также стоит учесть потери тепла на вентиляцию. Для нагрева 1 м³ воздуха с –15 °C до +20 °C нужно 15,5 Вт. Каждый человек вдыхает примерно 9 литров воздуха в минуту (или 0,54 куб. метра в час).

Предположим, в доме находятся 6 человек. В этом случае им понадобится 0,54 * 6 = 3,24 куб. м воздуха в час. Рассчитаем потери тепла на вентиляцию: 15,5 * 3,24 = 50,22 Вт.

Таким образом, общие потери тепла составляют: 5472,75 Вт/ч + 50,22 Вт = 5522,97 Вт = 5,53 кВт.

После проведения теплотехнического расчета, мы можем определить мощность котла и газовую нагрузку в час для газового котла в кубических метрах:

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

Чтобы вычислить расход газа, нужно преобразовать полученную мощность из киловатт в килокалории: 7 кВт = 6018,9 ккал. Примем КПД котла равным 92% (данный показатель, как правило, варьируется между 92 и 98% у производителей современных газовых котлов).

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) подходит для определения потребностей в различных видах топлива, в том числе сжиженном газе. Используя ранее рассчитанную мощность котла в 7 кВт, выясним, сколько потребуется пропан-бутана, если для этого котла требуется 0,82 м³/ч природного газа.

Примерно раз в неделю придется ездить на заправку газовых баллонов, что влечет за собой дополнительные транспортные расходы и трату времени. Кроме того, зимой, когда температура опускается ниже нуля, существует риск, что газовые баллоны, находящиеся на улице, могут замерзнуть. В таком случае газ не испаряется и не может быть использован, что приведет к остановке котла.

Для расчетов необходимо знать теплотворную способность газа. Удельная теплота сгорания сжиженных углеводородов составляет 46,8 МДж/кг или 25,3 МДж/л. В киловатт-часах это соответствует 13,0 кВт*ч/кг и 7,0 кВт*ч/л.

Принимая КПД газового котла равным 92%, вычислим потребность в газе в час:

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

Один литр сжиженного газа весит 0,54 кг, значит, за час котел потребляет 0,59 / 0,54 = 1,1 л пропан-бутана. Теперь рассчитаем потребление сжиженного газа котлом за сутки и месяц.

Если котел будет работать 16 часов в сутки, то за сутки потребуется 17,6 литров, а за месяц (30 дней) – 528 литров. В стандартном 50-литровом баллоне содержится примерно 42 литра газа. Таким образом, для нашего дома площадью 100 м² нужно будет 528 / 42 = 13 баллонов на месяц.

Наличие газгольдера позволяет сэкономить на расходах на газ. Цены на газ осенью возрастают, а весной наблюдается их снижение. Рекомендуется заполнять резервуар в весенний период.

Установка газового резервуара значительно удобнее, чем постоянная замена пустых баллонов на полные. Газгольдер нужно будет пополнять лишь 2-3 раза за весь отопительный сезон.

Как минимизировать потребление газа

Чтобы значительно сократить расходы на газ, используемый котлом, и не шокироваться при получении очередного платежа, следуйте нескольким советам.

Во-первых, обратите внимание на конденсационные котлы — наиболее эффективные на сегодняшний день. Их КПД может достигать 98-100% или даже выше. Хотя стоимость таких котлов выше, они быстро окупают себя. Обязательно читайте отзывы пользователей о каждой модели.

Если вам не нужен подогрев воды, выбирайте одноконтурный котел. Двухконтурные системы добавляют к расходу газа лишние 20–25%.

Во-вторых, качественно утеплите не только стены, но и крышу, полы и фундамент. Установите энергосберегающие окна. Используйте тепловизор для выявления холодных участков, которые необходимо устранить. В коридоре и прихожей установите теплый пол.

В-третьих, применяйте термостаты и датчики. Установленная вами температура в помещении будет поддерживаться автоматически — например, радиаторы будут нагреваться перед сном и слегка остывать в течение дня.

Если вы собираетесь уехать из дома на неделю, можно снизить температуру отопления на время отсутствия на минимум и вернуть её к привычным значениям перед вашим возвращением. Не забудьте проводить ежегодный техосмотр и очистку системы отопления от накипи и загрязнений.

Не перегружайте котел на максимум. В его характеристиках предусмотрен запас мощности на случай непредвиденных обстоятельств или особенно холодных зим. Не спешите повышать температуру еще на одно деление, это может негативно сказаться на среднем потреблении газа.

В-четвертых, установка буферного накопителя в системе отопления позволит сохранить определенный объем теплоносителя (горячей воды). Благодаря этому «термосу», который будет поддерживать температуру батарей некоторое время после остановки котла, можно сэкономить до 20% топлива.

В-пятых, не забывайте о правильном проветривании. Постоянно открытое окно будет выносить больше тепла, чем кратковременное проветривание в 5 минут с полностью открытыми створками.

Выводы и полезное видео по теме

В приведенных ниже видеоматериалах обсуждается расход газа для напольных газовых котлов.

Отопление на сжиженном газе (пропан). Расход топлива, личный опыт:

Расход газа напольным газовым котлом HOT SPOT 12 кВт (отзыв пользователя):

Газ остается важным энергетическим ресурсом, и проблема экономии как самого газа, так и средств на его оплату возникает всё чаще.

Рациональный расход газа подразумевает наличие эффективного котла, качественной установки системы отопления и активной борьбы с теплопотерями. Высокий КПД оборудования является залогом долговременной экономии.

Если вы не уверены в правильности своих расчетов, не стесняйтесь обратиться к профессионалам, которые разбираются в тонкостях расчетов. Их советы помогут избежать ошибок как при проектировании, так и в процессе эксплуатации системы отопления.

Видео:

ГАЗОВЫЙ КОТЕЛ. Что лучше брать сегодня? 3 основных вида. Подробный разбор!