Магистральный расход газа в газовых котлах отопления формулы
Расход газа в котлах напрямую зависит от мощности обогревателя. Необходимый расчет мощности проводится при покупке отопительного оборудования. При этом опираются на размеры обогреваемой площади. Проводят расчет индивидуально для каждого помещения, учитывая наиболее низкую среднегодовую температуру.
Рассчитывая мощность, используют соотношение киловатт на 10м2 помещения, которое отапливается. Учитывая температурные перепады, понадобится только половина от значения, а это всего 50 Вт в час. Для площади 100м2 достаточно 5 квт. Формула для расчета природного газа: А = Q / q * B.
Расшифровка формулы:
- А – необходимое количество газа для обогрева;
- Q – мощность котла для отопления дома (для 100 м 2 достаточно 5 квт);
- q – минимальное количество удельной теплоты, измеряется в киловаттах и зависит от марки газа;
- В – КПД котла, проценты следует перевести.
Чтобы определить расход, достаточно просто подставить в формулу исходные данные. Для дома площадью 100 м 2 достаточно 0,557 кубометре в час. Для 150 м 2 потребуется 0,836, а для площади 200 м 2 – ,114. Чтобы узнать, сколько потребляет газовый агрегат в день достаточно умножить полученное число на 24. Умножение показателя на 30 даст определения, сколько кубов необходимо для отопления в месяц.
Методика расчета для природного газа
Примерный расход газа на отопление считается исходя из половинной мощности установленного котла. Все дело в том, что при определении мощности газового котла закладывается самая низкая температура. Это и понятно — даже когда на улице очень холодно, в доме должно быть тепло.
Но считать расход газа на отопление по этой максимальной цифре совсем неверно — ведь в основном температура значительно выше, а значит, топлива сжигается намного меньше. Потому и принято считать средний расход топлива на отопление — порядка 50% от теплопотерь или мощности котла.
Считаем расход газа по теплопотерям
Если котла еще нет, и вы оцениваете стоимость отопления разными способами, считать можно от общих теплопотерь здания. Они, скорее всего, вам известны. Методика тут такая: берут 50% от общих теплопотерь, добавляют 10% на обеспечение ГВС и 10% на отток тепла при вентиляции. В результате получим средний расход в киловаттах в час.
Далее можно узнать расход топлива в сутки (умножить на 24 часа), в месяц (на 30 дней), при желании — за весь отопительный сезон (умножить на количество месяцев, на протяжении которых работает отопление). Все эти цифры можно перевести в кубометры (зная удельную теплоту сгорания газа), а потом перемножить кубометры на цену газа и, таким образом, узнать затраты на отопление.
Наименование толпива | Единица измерения | Удельная теплота сгорания в кКал | Удельная теплота сгорания в кВт | Удельная теплота сгорания в МДж |
---|---|---|---|---|
Природный газ | 1 м 3 | 8000 кКал | 9,2 кВт | 33,5 МДж |
Сжиженный газ | 1 кг | 10800 кКал | 12,5 кВт | 45,2 МДж |
Уголь каменный (W=10%) | 1 кг | 6450 кКал | 7,5 кВт | 27 МДж |
Пеллета древесная | 1 кг | 4100 кКал | 4,7 кВт | 17,17 МДж |
Высушенная древесина (W=20%) | 1 кг | 3400 кКал | 3,9 кВт | 14,24 МДж |
Пример расчета по теплопотерям
Пусть теплопотери дома составляют 16 кВт/час. Начинаем считать:
- средняя потребность в тепле в час — 8 кВт/ч + 1,6 кВт/ч + 1,6 кВт/ч = 11,2 кВт/ч;
- в день — 11,2 кВт * 24 часа = 268,8 кВт;
- в месяц — 268,8 кВт * 30 дней = 8064 кВт.
Переводим в кубометры. Если использовать будем природный газ, делим расход газа на отопление в час: 11,2 кВт/ч / 9,3 кВт = 1,2 м3/ч. В расчетах цифра 9,3 кВт — это удельная теплоемкость сгорания природного газа (есть в таблице).
Так как котел имеет не 100% КПД, а 88-92%, придется внести еще поправки на это — добавить порядка 10% от полученной цифры. Итого получаем расход газа на отопление в час — 1,32 кубометра в час. Далее можно рассчитать:
- расход в день: 1,32 м3 * 24 часа = 28,8 м3/день
- потребность в месяц:28,8 м3/день * 30 дней = 864 м3/мес.
Средний расход за отопительный сезон зависит от его длительности — умножаем на количество месяцев, пока длится отопительный сезон.
Этот расчет — приблизительный. В какой-то месяц потребление газа будет намного меньше, в самый холодный — больше, но в среднем цифра будет примерно такой же.
Расчет по мощности котла
Расчеты будут немного проще, если имеется рассчитанная мощность котла — тут уже учтены все необходимые запасы (на ГВС и вентиляцию). Потому просто берем 50% от расчетной мощности и далее считаем расход в день, месяц, за сезон.
Например, проектная мощность котла — 24 кВт. Для расчета расхода газа на отопление берем половину: 12 к/Вт. Это и будет средняя потребность в тепле в час. Чтобы определить расход топлива в час, делим на теплотворную способность, получаем 12 кВт/час / 9,3 к/Вт = 1,3 м3. Далее все считается как в примере выше:
- в день: 12 кВт/ч * 24 часа = 288 кВт в перерасчете на количество газа — 1,3 м3 * 24 = 31,2 м3
- в месяц: 288 кВт * 30 дней = 8640 м3, расход в кубометрах 31,2 м3 * 30 = 936 м3.
Далее добавим 10% на неидеальность котла, получим, что для этого случая расход будет чуть больше 1000 кубометров в месяц (1029,3 куб). Как видите, в этом случае все еще проще — меньше цифр, но принцип тот же.
По квадратуре
Еще более приблизительные расчеты можно получить по квадратуре дома. Есть два способа:
- Можно посчитать по СНиПовским нормам — на обогрев одного квадратного метра в Средней Полосе России в среднем требуется 80 Вт/м2 . Эту цифру можно применять, если ваш дом построен по всем требованиям и имеет хорошее утепление.
- Можно прикинуть по среднестатистическим данным:
- при хорошем утеплении дома требуется 2,5-3 куб/м2;
- при среднем утеплении расход газа 4-5 куб/м2.
Чем лучше утеплен дом, тем меньше будет расход газа на отопление
Каждый хозяин может оценить степень утепления своего дома, соответственно, можно прикинуть, какой расход газа будет в данном случае. Например, для дома в 100 кв. м. при среднем утеплении потребуется 400-500 кубометров газа на отопление, на дом в 150 квадратов уйдет 600-750 кубов в месяц, на отопление дома площадью 200 м2 — 800-100 кубов голубого топлива. Все это — очень приблизительно, но цифры выведены на основании многих фактических данных.
Оценка потребления топлива
Для определения расхода горючего нам необходимо знать следующее:
- Продолжительность отопительного периода;
- Мощность котла;
- Потребление топлива оборудованием в единицу времени.
Предположим, что у нас отопительный период длится 6 месяцев.
Какая мощность котла необходима для отопления в доме на 150 квадратов? В среднем, на 1 квадрат площади потребуется 0,1 кВт энергии. В нашем случае понадобится котел на 15 кВт (150 × 0,1).
Далее, нам нужно узнать, сколько такое оборудование потребляет газа за единицу времени, например, в час. Этот показатель обозначен в инструкции, а мы для своих расчетов пока используем среднестатистический вариант для устройства на 15 кВт – 1,68 кубометров в час.
Так как топить круглые сутки мы не будем, предположим, что котел работает 10 часов в день. Таким образом, за день мы переработаем в тепло 16,8 кубометров газа. В нашем отопительном сезоне 180 дней, за которые будет израсходовано 3 024 кубометра газа.
Этот показатель следует умножить на стоимость кубометра для вашего региона, и вы получите ориентировочные затраты на отопление. Зная их, вы сможете распланировать свой бюджет и рассмотреть целесообразность проведения мероприятий по экономии потребления газа.
Как сократить расход газа
Общеизвестное правило: чем лучше утеплен дом, тем меньше горючего уходит на обогрев улицы. Поэтому перед началом монтажа отопительной системы следует выполнить качественную теплоизоляцию дома – крыша/чердак, полы, стены, замена окон, герметичный уплотнительный контур на дверях.
Сэкономить топливо можно также за счет самой системы отопления. Используя теплые полы вместо батарей, вы получите более эффективный обогрев: поскольку тепло распространяется конвекционными потоками снизу вверх, чем ниже расположен отопительный прибор, тем лучше.
Кроме того, нормативная температура полов 50 градусов, а радиаторов — в среднем 90. Очевидно, что полы экономичнее.
Наконец, сэкономить газ можно, регулируя обогрев по времени. Нет смысла активно греть дом, когда он пустует. Достаточно выдерживать невысокую плюсовую температуру, чтобы не замерзли трубы.
Современная котельная автоматика (виды автоматики для газовых котлов отопления ) позволяет дистанционное управление: можно отдать команду на изменение режима через мобильного провайдера перед возвращением домой (что такое Gsm модули для котлов отопления ). В ночное время комфортная температура чуть ниже дневной, и т.д.
Усредненный калькулятор расчета расхода газа на отопление дома
Узнать потребление газа за прошлый сезон достаточно просто. Достаточно учитывать ежемесячные показатели счетчика. Когда сезон отопления подходит к концу, следует просто подсуммировать все данные.
Дальше считают средний арифметический показатель. Но для подсчета необходимого количества газа на этапе покупки котла, потребуется воспользоваться специальной формулой. Газификация автономной системы частного дома, дачи или квартиры подразумевает использование усредненного калькулятора, определяя при этом теплопотери. Это лишь примерный расчет.
Способы расчета удельного :
- В зависимости от суммарной площади обогреваемых комнат. Здесь опираются на климатические условия региона. На 1м 2 понадобится приблизительно 30-40 вт.
- Учитывая общую площадь здания. Так каждый квадратный метр комнаты с высотой комнат 3 м требует 100 Вт теплоты. Также потребуется учитывать климат региона.
Главное при расчетах учитывать необходимую мощность котла, которая способна обеспечить помещения требуемым теплом. При расчетах ориентируются на средний показатель, на который на 10 м 2 используется 1 квт энергии. Хоть такой расчет и является наиболее простым, но он не может учитывать всех особенностей региона и самой постройки.
Расчет использования газа поможет не только правильно выбрать котел, но и снизить расходы на газопотребление. Это поможет сэкономить на отоплении. Так можно утеплить дом и найти способы снизить теплопотери.
Для размещения сразу восьми газовых баллонов, подключенных к котлу отопления, хозяева предусмотрели специальный коммутационный шкаф
При таком подходе к организации отопления, то есть от автономного газоснабжения, важность информации о примерном расходе газа возрастает, так как необходимо иметь представление не только о предполагаемых затратах, но и о планируемых сроках пополнения запасов «голубого топлива». В принципе, расчет ведется по той же формуле. Есть и различия, которые в большей мере касаются особенностей агрегатного состояния топлива – если с сетевым газом мы оперируем кубометрами, то при расчётах сжиженного приходится иметь дело с литрами или килограммами
Есть и различия, которые в большей мере касаются особенностей агрегатного состояния топлива – если с сетевым газом мы оперируем кубометрами, то при расчётах сжиженного приходится иметь дело с литрами или килограммами
В принципе, расчет ведется по той же формуле. Есть и различия, которые в большей мере касаются особенностей агрегатного состояния топлива – если с сетевым газом мы оперируем кубометрами, то при расчётах сжиженного приходится иметь дело с литрами или килограммами.
Так, например, удельная теплота сгорания уже будет выражена в МДж/кг – для стандартной пропан — бутановой смеси СПБТ типа G30 этот показатель принимается равным 45,2 МДж/кг.
Проводить расчет именно в килограммах бывает не всегда удобно, поэтому чаще оперируют литрами. Плотность упомянутой газовой смеси равна 0,524 кг/л, то есть удельная теплота уже получается равной 23,68 МДж/литр.
И, наконец, переведем в ватты:
.i = 6,58 кВт/литр
Литры удобнее по той причине, что если применяются газовые баллоны, то появляется своеобразная наглядность – баллон имеет емкость 50 литров, но по требованиям технологии его заправляют примерно на 80÷85%. Таким образом, в полностью заправленном баллоне будет порядка 40-42 литров.
Ну а в остальном формула та же, и расчеты проводятся аналогичным образом.
Если есть необходимость подобного расчета, предлагаем читателю воспользоваться калькулятором, в котором уже заложены все табличные данные и нужные соотношения.
Калькулятор расчета расхода сжиженного газа для отопления
Ввод данных – аналогичен предыдущему калькулятору. Результат для удобства будет показан и в объемном исчислении (литры и количество заправленных стандартных баллонов), и в весовом эквиваленте.
Перейти к расчётам
5 Как уменьшить потребление топлива владельцу частного дома
Озвученные выше суммы способны огорошить впечатлительного квартиросъемщика или рядового горожанина. Ну, а что поделаешь – “свой дом” был недешевым удовольствием во все времена. Однако, в отличие от проживающего в квартире горожанина, владелец частного жилья может изменить расходы на отопление в свою пользу.
Утепление дома поможет снизить расходы на отопление
Для этого ему понадобится сделать следующее:
- Утеплить фасад, фундамент, кровлю, чердачное и цокольное перекрытие – даже тонкий слой термоизолирующего материала способен отыграть у счета за оплату газа, как минимум, парту тысяч, а то и целую десяточку.
- Поменять старые окна на современные стеклопакеты, поставить в дверной проем теплостойкое полотно – это еще 5-10 тысяч в минус. Причем за двери и окна стоит взяться в первую очередь, поскольку они генерируют как минимум 40 процентов тепловых потерь.
- Поставить в подвале или котельной тепловой аккумулятор, поменять схему разводки на двухконтурный или коллекторный вариант, обеспечивающий возможность точечной терморегуляции радиаторов, приобрести котел с высоким КПД. Сейчас в продаже есть отменные 95-процентные аппараты. В этом случае экономия может составлять до 10-15 процентов от общей суммы счета.
Словом, необходимо, во-первых, повысить теплостойкость дома, во-вторых, использовать более энергоэффективное оборудование. Причем никто не заставляет вас внести эти изменения за один сезон. Вы можете начать с окон, потом усовершенствовать котел и подобраться к стенам и перекрытиям. В итоге вы сможете сэкономить до четверти озвученных расходов.
Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin
Настенный котел
Газовые котлы могут не только устанавливаться на пол, но и крепиться на стену. Если используется второй вариант, то работу устройства обеспечивает электричество. Поэтому необходимо учитывать и это при расчете затрат на его обслуживание.
Электрическая энергия способствует протеканию различных процессов системе. Сюда относят циркуляцию насоса, регулировку системы в автоматическом режиме, поджиг, вентилятор и прочее. Поэтому без затрат данного типа в настенном газовом котле никак не обойтись.
Но вот сколько электроэнергии потребляет газовый котел, мало кто знает. Вполне логично, что возникает этот вопрос. Затраты электроэнергии на разных стадиях его работы отличаются. Так, в рабочем состоянии это значение равно 65 Вт, а как только он разжигается, то затраты электричества повышаются почти в два раза и составляют 120 Вт.
Также стоит учитывать дополнительные элементы в агрегате. Если есть вентилятор, то и на его работу необходима электроэнергия. В таком случае затраты на работу устройства повышаются на 30-35 Вт. Просуммировав эти значения, можно получить, сколько электроэнергии потребляет газовый котел.
Какой газ выбрать – что выгоднее?
Для подключения к магистральному газопроводу пользователю придется оплатить проект и монтажные работы. И эти траты нельзя назвать незначительными. Растущие аппетиты газовых служб делают газификацию жилищ очень затратным мероприятием. Однако все эти траты окупаются во время эксплуатации. На март 2017 года стоимость кубометра газа, в зависимости от региона РФ, составляет от 4,44 до 8,66 рубля. Средняя цена – 6,55 рубля. В итоге отопление природным газом дома на 150 или двести квадратов, с учетом расчетной нормы потребления за сезон, обойдется в 29 825 и 39 038 рублей.
Сжиженное топливо не требует врезки в магистраль, но для его хранения необходимо построить газгольдер – емкость, принимающую нужный объем топлива. Кроме того, эту тару придется периодически заполнять газом, который доставляется на участок с помощью специального транспорта, а эта услуга стоит недешево. А еще газгольдер придется чинить и обслуживать. Ведь от его состояния зависит безопасность всех жильцов дома, обогреваемого сжиженным газом.
Хранение сжиженного топлива
На начало весны 2017 года литр сжиженного газа на заправках стоил от 11 до 20 рублей, в зависимости от региона РФ. Средняя стоимость этого топлива составила 15,5 рубля. Поэтому отопление сжиженным газом дома на 150 квадратов обойдется в 98 394 рубля. За жилье площадью двести квадратных метров придется отдать еще больше – 131 192 рубля. Как видите – сжиженное топливо обогнало по стоимости природный газ в 3,3 раза. Поэтому выводы относительно выгодно/невыгодно напрашиваются сами собой – природный (магистральный) газ при всей бюрократии и сложности процесса подключения будет намного выгоднее сжиженного топлива.
Виды газового подключения — от чего зависит стоимость и качество обогрева
Многие потребители начинают задумываться о том, какое количество «голубого» топлива было израсходовано лишь после получения значительного счета за потребленное тепло. Если сумма существенная, то домовладелец начинает прикидывать, как бы поменьше расходовать газ.
Существуют разные методы, позволяющие определить, каким будет расход газового котла на обогрев частного жилища
Здесь важно учесть один момент — газ может поступать в жилье разными способами:
- магистральный газ. Состав очищается от метана, но в него добавляется отдушка, которая позволяет определить утечку. Смесь поступает по газотранспортным системам до потребителей;
- сжиженный газ. Пропан смешивается с бутаном и поступает в газгольдер. В дальнейшем, обеспечивается автономное поступление газа в жилое помещение. Перед подачей состава, жидкость переходит в газообразное состояние и давление в емкости повышается. В качестве аналога газгольдера используются привычные красные баллоны.
Обратите внимание! Каждый вариант имеет свои преимущества. Газгольдер дает полную автономность, но он очень дорогостоящий в обслуживании
Магистральный газ более дешевый, но и качество у него похуже.
Двухпозиционные терморегуляторы — термостаты для газового котла
Электромеханический двухпозиционный комнатный термостат Protherm Exabasic для газового котла — простой, дешевый, но колебания температуры в отапливаемом помещении будут значительны — около 2-3оС.
Электронный двухпозиционный комнатный термостат Protherm Exacontrol обеспечивает более высокую точность и стабильность поддержания температуры в помещении, имеет функцию защиты системы отопления от замерзания. На дисплей выводится текущая температура в помещении.
Электронный двухпозиционный программируемый комнатный терморегулятор — термостат Protherm Thermolink S
Thermolink S — электронный двухпозиционный программируемый регулятор, отличается от предыдущих моделей тем, что позволяет выполнить настройку температуры по одной недельной программе с возможностью комбинаций из трех разных временных интервалов (утро, день, вечер).
Недельная программа регулирования температуры отопления в доме, квартире комнатным терморегулятором Protherm Thermolink S
Кроме того, есть возможность установить один из трех температурных режимов: «Комфорт», «Эко» (эконом) или режим «Отпуск».
Регулятор Thermolink S поддерживает функцию защиты системы отопления от замерзания при снижении температуры помещения до 3°С.
На дисплее отображаются текущее значение температуры в помещении, а также время и день недели.
Особенности работы котла с двухпозиционным термостатом
Двухпозиционные термостаты имеют на выходе реле с контактами. Контакты могут находиться в одном из двух положений: замкнутом или разомкнутом. Соединенные с котлом, замкнутые контакты термостата включают режим отопления котла. При размыкании контактов — режим отопления выключается. Котел работает циклами — включен/выключен. Каких либо изменений в настройках режима отопления на самом котле не происходит.
Цикличность работы котла под управлением двухпозиционного комнатного термостата может скрыть тактование котла, которое происходит по причине значительного несоответствия мощностей котла и отопительных приборов (о тактовании читайте начало статьи).
Многие даже утверждают, что тактование котла можно устранить не регулировкой газового клапана, а установкой комнатного термостата.
Однако, если мощность котла значительно превышает мощность отопительных приборов, то частота циклов работы котла с двухпозиционным термостатом увеличивается. Котел чаще включается и отключается. Кроме того, расширяется диапазон колебаний температуры в помещении.
Правильная настройка мощности газового котла необходима и при работе котла под управлением комнатного терморегулятора.
Чувствительность электронного двухпозиционного комнатного термостата 0,5 оС. Термостат переключает контакты при изменении температуры воздуха в помещении на полградуса.
Использование пропан-бутановой смеси
Автономное отопление частных домов сжиженным пропаном либо его смесью с бутаном еще не потеряло своей актуальности в Российской Федерации, хотя в последние годы заметно поднялось в цене
Тем более важно подсчитать грядущий расход данного вида топлива тем домовладельцам, кто планирует подобный обогрев. Для расчета применяется та же формула, только вместо низшей теплотворности природного газа ставится значение параметра для пропана: 12,5 кВт с 1 кг топлива
КПД теплогенераторов при сжигании пропана остается неизменным.
Ниже приведен пример расчета для того же здания 150 м², только обогреваемого сжиженным горючим. Его потребление составит:
- за 1 час — 15 / (12,5 х 92 / 100) = 1,3 кг, в сутки — 31,2 кг;
- в среднем за сутки — 31,2 / 2 = 15,6 кг;
- в среднем за месяц — 15,6 х 30 = 468 кг.
Рассчитывая расход сжиженного газа на отопление дома, необходимо учесть, что горючее обычно продается объемными мерами: литрами и кубометрами, а не по весу. Так измеряется пропан при заполнении баллонов либо газгольдера. Значит, необходимо перевести массу в объем, зная, что 1 л сжиженного газа весит около 0,53 кг. Результат для приведенного примера выйдет такой:
468 / 0,53 = 883 л, или 0,88 м³, пропана придется сжигать в среднем за месяц для здания площадью 150 м².
Учитывая, что розничная стоимость сжиженного газа составляет в среднем 16 руб. за 1 л, обогрев выльется в немалую сумму, порядка 14 тыс. руб. в месяц для того же коттеджа на полторы сотни квадратов. Есть повод задуматься, как лучше утеплить стены, и принять другие меры, направленные на снижение потребления газа.
Немало домовладельцев рассчитывают расходовать горючее не только на обогрев, но и для обеспечения горячего водоснабжения
Это дополнительные затраты, их надо обязательно рассчитать, плюс важно учесть добавочную нагрузку на отопительное оборудование
Тепловую мощность, потребную для ГВС, посчитать несложно. Надо определить необходимый объем воды в сутки и воспользоваться формулой:
- с — теплоемкость воды, равна 4.187 кДж/кг °С;
- t1 — начальная температура воды, °С;
- t2 — конечная температура нагретой воды, °С;
- m — количество потребляемой воды, кг.
Как правило, экономичный нагрев происходит до температуры 55 °С, ее и надо подставлять в формулу. Начальная температура бывает разной и лежит в диапазоне 4-10 °С. На сутки семье из 4 человек требуется приблизительно 80-100 л на все нужды при условии экономного использования. Переводить объем в массовые меры необязательно, поскольку в случае с водой они почти одинаковы (1 кг = 1 л). Остается подставить полученное значение QГВС в приведенную выше формулу и определить дополнительный расход газа на ГВС.