Какой расход газа у газового котла и как его правильно рассчитать

Газ все еще является наиболее дешевым топливом, поэтому при наличии газовой магистрали стоит без раздумий выбирать именно газовый котел.

Согласно опросам и практике, в тройку важнейших критериев выбора у большинства покупателей входит параметр расхода газа. Несмотря на то, что он указывается в характеристиках практически каждого современного котла, это не позволяет быстро представить примерную стоимость газа, расходуемого за сутки, месяц или за весь отопительный сезон. Чтобы облегчить планирование бюджета на отопление, достаточно единожды разобраться в принципах расчета потребления газа котлами.

Какие факторы влияют на расход топлива

Годы использования разных видов топлива доказали, что газ на 30% дешевле, чем дизель и электричество. Ббольшинство пользователей подключается к общей магистрали, так как при использовании газа в баллонах затрачиваются средства на доставку.

Факторы, которые стоит учитывать при выборе котла отопления, чтобы не было большого расхода топлива:

• Тепловые потери. Расход газового котла напрямую зависит от потерь тепла через стены, окна, двери, крышу. Поэтому проводятся предварительные расчеты мощности техники. Учитывается площадь помещения, качество утепления, назначение соседних комнат.
• Система настроек. Автоматическая установка включает датчики, которые фиксируют температуру внешней среды и настраивают работу агрегата в оптимальном режиме. Это позволяет экономить на потреблении.
• Тип техники. При использовании конденсационного агрегата расход газа снижается на 15–20%. В отличие от обычного конвекционного типа, конденсатор содержит отдельный теплообменник для направления энергии продуктов сгорания на отопление системы. Так повышается коэффициент полезного действия (КПД) до 100%.

Наличие одного или двух контуров также имеет значение. Одноконтурный прибор работает только на отопление. Тогда как двухконтурный — на горячее водоснабжение (ГВС) и отопление. Следовательно, его расход будет больше.

Агрегаты с закрытой камерой сгорания потребляют меньше топлива, чем с открытой. Также влияет продолжительность отопительного сезона. Ведь зимой котел работает на максимуме, тогда как летом — на минимуме, только для нагрева горячей воды.

Почему техника потребляет много газа? Всему виной плохое утепление здания, отложения накипи.

От чего зависит аппетит котла

Во-первых, от его мощности. Чем она больше, тем выше будет и расход газовых котлов. Причем снизить аппетит теплогенерирующего прибора за счет использования у вас не получится. Если вы приобрели газовый очаг на 20 кВт, то даже на минимуме он будет потреблять больше, чем 10-киловаттный прибор на максимуме. Поэтому будьте внимательны при выборе мощности теплогенерирующих приборов.

Во-вторых, от температуры «за бортом». В этом случае в дело вступает уже упомянутый регулятор мощности. Ведь при низкой температуре в доме мы попытаемся выжать из отопления максимальное количество калорий, вывернув ручку регулятора на максимум. И если в относительно теплую (для зимы) погоду регулятор стоит на «единичке» или «двоечке», то при 30- или 40-градусных морозах его переключают на «пятерочку» или даже «семерку». И количество кубометров газа, прошедших сквозь форсунки в камеру сгорания, увеличивается вдвое.

Расход газа котлом зависит от многих факторов

В-третьих, от калорийности газа. Потребителем эта величина не контролируется. Поэтому газораспределяющие компании иногда шалят с составом «голубого» топлива. Ведь тот же сжатый азот, закаченный в центральный трубопровод, стоит в 2,5-3 раза дешевле природного газа. Сейчас такие схемы мошенничества, к нашему счастью, уже не практикуют, но подать в трубы «неосушенный» газ с большим содержанием водяных паров и прочих примесей газовщики могут запросто. И если ваш чайник вскипает не за 2-3 минуты, а за 5-7, то что можно требовать от системы отопления? Вы подходите к котлу и выкручиваете регулятор мощности на максимум, закрывая глаза на ускорившееся вращение диска газового счетчика.

В-четвертых, от технического состояния теплообменника. Нагрев воды или теплоносителя в газовых приборах происходит в теплообменнике – особом трубопроводе из меди, расположенном или в камере сгорания или за ее стенками. И если теплообменник забьется накипью или остатками окалины из батарей, то вам придется прибавить мощности, компенсируя упавшую теплоотдачу. Причем забитый теплообменник ворует кубометры намного активнее реальных или мифических ловкачей из газораспределяющей компании.

В-пятых, от количества нагревательных контуров. Почти во всех современных газовых котлах стоит больше одного нагревательного контура. Ведь такие теплогенерирующие приборы обслуживают не только разводку системы отопления, но и линию домашнего горячего водоснабжения. Для этого в конструкцию газового очага монтируют второй контур и повышают пропускную способность на форсунках, увеличивая мощность. А чем больше мощность, тем выше и расход.

Сколько энергии потребляет система обогрева дома

Если проанализировать все причины, побуждающие аппетит теплогенерирующего прибора, то становится понятно, что на расход котла в первую очередь влияет именно его мощность. Забитый теплоприемник, низкокалорийный газ, сильные морозы и дополнительный контур вынуждают нас повышать и повышать мощность котла. Поэтому перед вычислением расхода мы должны определить потребности самой системы отопления.

И для этого не нужно углубляться в серьезные математические формулы, учитывая тепловую инерцию батарей, термостойкость стен, перекрытия и окон. Для примерного результата будет достаточно простой пропорции: 10 кв. м. = 1 кВт. Ну а для сильных морозов стоит накинуть еще процентов 20, откорректировав пропорцию до 10 м2 = 1,2 кВт

Как применить эту пропорцию на практике? Да очень просто:

• Возьмите план дома или квартиры и подсчитайте площадь всех отапливаемых комнат (включая и теплые коридоры).
• Разделите сумму всех площадей на 10 и умножьте на 1,2. В итоге у вас получится число, определяющее максимальные аппетиты отопительного контура.

В финале округлите полученные киловатты до ближайшего значения стандартной мощности котла (7, 10, 12 кВт и так далее) и получите искомую потребность, отталкиваясь от которой можно вычислить, сколько потребляет газа именно ваш тепловой генератор.

Например, у вас есть три комнаты по 18, 12 и 20 квадратов. Плюс кухня на 12 м2 и коридор на 6 м2. В сумме получается 68 квадратов или 8, 16 кВт. Округляем эту цифру до 10 кВт и получаем необходимую мощность теплогенерирующей установки. Теперь нам остается вычислить только расход газа на генерацию 1 кВт мощности.

Горькая правда о цифре потреблении газа в вашем доме

Сейчас возможно вы будете удивлены, но не один человек не сможет назвать вам расход газа у котла в случае вашего дома. Опытный специалист при выполнении расчетов сможет дать усредненные значения, которые будут близки к правде, но суть точную в любом случае не отразят.

Связано это с несколькими факторами:

1. Зима от зимы каждый год отличается. Соответственно чем будет теплее, тем тратиться будет меньше и наоборот.
2. 100 квадратов в вашем доме и 100 квадратов в доме соседа – это два абсолютно разных дома. Ниже будем говорить, почему
3. Разные котлы имеют разный расход

Какой объем газа нужно сжечь для генерации 1 кВт

Для ответа на этот вопрос нам нужно разобраться с таким понятием, как теплотворная способность газа и коэффициент полезного действия котла. Первый термин означает количество энергии, высвобождаемой при полном сгорании килограмма или кубического метра газа.

По справочникам для стандартной магистральной смеси, подаваемой в котел, теплотворная способность равна 9,3 кВт/м3.

Второй термин (КПД) обозначает способность теплогенерирующей установки передать энергию сгоревшего топлива теплоносителю. Обычно газовые котлы могут отдать теплоносителю не более 90 процентов энергии сгоревшего газа. Поэтому при сгорании кубического метра газа теплоноситель получит не более 8,37 кВт (9,3х90 %).

В итоге, на генерацию 1 кВт тепловой мощности идет около 0,12 м3 газа (1/8,37). То есть, чтобы система обогрева получила 1 киловатт в час, камера сгорания котла должна принять и переработать 0,12 м3 топлива. Опираясь на эту информацию, мы можем рассчитать и месячные, и дневные, и даже часовые нормы потребления котла.

Регулирование газового клапана

Полезная тепловая мощность может быть уменьшена сокращением подачи топлива на горелку в результате изменения настройки клапана
Важно помнить, что мощностью горелки управляет сложный алгоритм электроники, учитывающий несколько основных показателей, представленных временем старта, температурными показателями, разницей температур в прямой трубе и «обратке»

Настройка показателей мощности горелки газового котла осуществляется в процессе вращения специальных регулировочных винтов, располагающихся на корпусе клапана, против часовой стрелки. Более современные модели оснащаются специальной автоматикой, легко блокирующей тактование и изменяющей показатели мощности. С этой целью удерживается кнопка с гаечным ключом (5 сек.), выбирается при помощи специальных кнопок оптимальная продолжительность интервалов (0-15 мин).

Среднестатистический расход газа за месяц, день и час

Если вы желаете вычислить часовой расход газа в котле, то вам нужно просто умножить его мощность на 0,12 м3 (именно столько кубометров уходит на генерацию 1 кВт). Например, для 10-киловаттного котла максимальный часовой расход будет равен 1,2 м3 (10х0,12). Но для определения дневной нормы эта формула уже не годится.

В суточных расчетах используют немного другие параметры. Ведь горелка теплового генератора не будет работать все 24 часа в сутки. От нее этого и не требуют. Обычно период на работы и простоя выделяют по 50 процентов. То есть в течение суток теплогенерирующий агрегат потребляет топливо в течение только 12 часов. Поэтому дневной расход вычисляется по формуле: суточный расход умножаем на 12. Например, максимальная дневная порция для 10-киловаттного котла будет равна 14,4 м3 (10х0,12х12).

Чтобы вычислить, сколько газа потребляет котел за месяц нужно просто умножить суточный расход на 30 дней. Например, максимальный месячный расход 10-киловаттного котла равен 432 м3 (10х0,12х12х30). Вот и все. Теперь вы знаете максимальные нормы расхода и можете примерить мощность котла к своему бюджету. Однако помните, что в реальной жизни любой теплогенератор работает на 50-75 процентах своей мощности, поэтому от вычисленной по вышеприведенной формуле пропорции можно откинуть 25 процентов.

Обращаем внимание на тепловые потери

Следующий способ расчета предполагает, что уровень теплопотерь здания известен – а это утверждение в большинстве случаев соответствует истине.

Процесс расчетов прост:

• Суммарные теплопотери делятся пополам, и к полученному значению прибавляется по 10% на горячее водоснабжение и вентиляционный отток тепла;
• Результат предыдущего действия (измеряется в киловаттах в час) позволяет узнать расхода газа за сутки, месяц или весь отопительный период;
• Общий расход газа переводится в кубометры (для этого нужно будет узнать удельную теплоту сгорания газа) и умножается на стоимость одного кубометра, в результате чего можно получить стоимость отопления за желаемый период времени.

По схожей методике можно посчитать расход любого топлива – достаточно лишь знать теплоемкость конкретного энергоресурса. К тому же, стоит помнить о КПД отопительного оборудования, который в случае с газовыми котлами колеблется около 90%, т.е. к суммарному расходу стоит прибавить еще 10%.

Разумеется, описанная методика не может дать точного ответа на вопрос о том, сколько потребляет газовый котел в месяц. В холодные дни расход будет увеличиваться, а в теплые уменьшаться, и это совершенно логично. Тем не менее, даже приблизительный расчет позволяет понять, сколько газа потребляет газовый котел в месяц, и насколько рентабельной будет его установка.

Как снизить издержки

Если в бытовой сфере придерживаться наших рекомендаций, тогда вы сможете сэкономить на использовании котла:

• Начните с выбора техники. Самым экономичным считается конденсационный котел. Он экономит до 25% топлива, а КПД достигает 100–110%. Конечно, стоимость его гораздо выше, но, как утверждают специалисты, он быстро окупится. Обращайте внимание на отзывы потребителей при покупке. Двухконтурный котел использует на 20–25% больше тепловой энергии. Поэтому если помещение нуждается только в отоплении, отдайте предпочтение одноконтурной установке.
• Позаботьтесь об утеплении стен, установите пластиковые стеклопакеты. Теплопотери через крышу несложно определить по наросту сосулек. Чем больше тепла уходит, тем больше сосульки. В таком случае перекройте крышу, используйте специальные материалы для утепления.
• Выбирайте современную технику на автоматике. Производители не зря устанавливают датчики, термостаты и регуляторы. Эта система работает как единый организм, автоматически регулируя и подстраивая работу оборудования под условия в помещении. Таймеры и специальные режимы позволяют поддерживать минимальные значения во время отпуска или выходного дня. А также можно выбирать режим «Зима – Лето».
• Раз в год проводите регламентные работы. Обязательно вызывайте специалиста для технического осмотра. Очищайте детали от засоров. Скопления накипи на теплообменнике способствуют увеличению использования тепловой энергии. Удаляйте сажу и копоть с форсунок горелки, своевременно очищайте дымоход.
• Устанавливайте теплоаккумулятор (ТА). Эта буферная емкость скапливает теплоноситель и удерживает тепло длительное время (по принципу термоса). Даже при отключении котла ТА будет поставлять жидкость в радиаторы. Использование такого буфера позволяет сэкономить 20–30% топлива.
• Не выбирайте максимальную температуру. Установите комфортные показатели, ведь на фоне среднемесячного потребления даже 1–2 градуса имеют значение.

Вот так вычисляются затраты на отопление жилплощади. Если вы не уверены в точности расчетов, обратитесь к специалисту. Он учтет все нюансы и поможет вам с подбором экономичной техники.

Схема подключения баллонов с газом к отопительному котлу

Для подключения баллона к котлу используется особый редуктор, преобразующий сжиженное топливо в газообразное состояние. Именно в таком виде оно подается в нагревательное оборудование. Если используется сразу несколько емкостей, то понадобится столько же редукторов для подключения к каждому баллону. Это намного безопасней, чем подключать сразу несколько емкостей через один общий редуктор.

Для сборки всей конструкции используется двухплечевой коллектор. Это специальная рампа, которая делит все емкости на две группы. Одна группа является основной. Из нее газ поступает в котел в первую очередь. Вторая группа – резервная. Она используется после того, как заканчивается газ в основной группе. Переключение с одной группы на другую происходит автоматически. При этом раздается характерный сигнал. После заправки и подключения емкостей основной группы коллектор начинает потреблять топливо из этих баллонов.

Газовое оборудование для отопления дома – горелки для печей и котлов

Все емкости с горючим устанавливаются от котла на расстоянии не ближе 200 см. Лучше всего для этих целей выделить отдельное помещение или отгородить отсек в топочной. Запрещено устанавливать баллоны в незакрытом месте, куда попадает солнечный свет.

Для подключения емкостей используются металлические трубопроводы с толщиной стенок на менее 2-х мм. В месте, где трубы проходят через стены, устанавливаются защитные футляры, а все отверстия заполняются пеной. Для соединения трубопровода с нагревателем применяется дюритовый шланг.

Рекомендации по технике безопасности

Перевод котла и его перенастройка на потребление сжиженного газа диктует необходимость «перенастроить» свое отношение к устройству подачи и хранения голубого горючего.

Обязательно надо запомнить, что:

• Баллоны или газгольдер, являющиеся резервуарами для хранения газа, поставляющие топливо в бытовое оборудование по мере необходимости, требуется периодически пополнять.
• Обращаться для заправки газом группы баллонов или газгольдера нужно в сертифицированные организации, располагающие оборудованием для фиксации веса газа в баллоне и его реального объема в газгольдере.
• Заправка замкнутых резервуаров для газа производится на 85% полезного объема сосуда. Этот резерв необходим на случай теплового расширения топлива, чтобы избежать взрыва.

Неопасной, но требующей особого отношения ситуацией при пополнении запасов сжиженного голубого топлива, является заливка жидкости с плотностью, отличающейся от плотности предыдущей жидкости. Из-за этой разницы остатки сжиженного газа могут не перемешаться с вновь залитой порцией.

В резервуаре от разности плотности формируется некое подобие двух не соединяющихся секторов, в каждой из которых циркулирует сжиженный газ. Однако на границе секторов спустя небольшой период произойдет конвективный теплообмен. После выравнивания температур, сравняются плотности и жидкости смогу перемешаться.

Сжиженный газ как и магистральный – легко воспламеняющаяся, горючая жидкость с высокой скоростью распространения пламени. Во избежание катастрофических ситуаций следует четко соблюдать правила эксплуатации и заполнять баллоны не более чем на 85%

Обычно этот процесс, имеется в виду непосредственно перемешивание, сопровождается интенсивным испарением сжиженного газа. Чтобы избежать связанных с ним потерь, следует применять смешивающие устройства в процессе заполнения. Но лучше выбирать способ, позволяющий исключить вышеописанное явление.

Пополнение баллонов и газгольдера голубым горючим вообще – процесс, требующий повышенного внимания, иначе проблемы могут быть весьма серьезными и даже катастрофичными. Существенной проблемой признают быстрое распространение и испарение сжиженной газовой смеси.

Если не нарушаются правила безопасной эксплуатации потребляющего газ оборудования, магистральный метан редко взрывается. Это случается только при значительных утечках, если резко меняется техническое состояние газа в окружающем пространстве. К примеру, на кухне с явными признаками утечки вместо обязательного проветривания включают свет.

Сжиженный газ при расширении в замкнутом сосуде от внешнего нагрева обязательно взрывается, если в резервуаре не оставили достаточного пространства для его расширения. Горит голубое топливо крайне интенсивно. Так как газ быстро поглощается атмосферой, зона горения расширяется с высокой скоростью.

Расход сжиженной пропан-бутановой смеси

Далеко не все владельцы загородных домов имеют возможность подключиться к централизованной газопроводной магистрали. Тогда выходят из ситуации, используя сжиженный газ. Его хранят в установленных в котлованы газгольдерах, а пополняют, пользуясь услугами сертифицированных фирм, осуществляющих поставку топлива.

Применяемый для бытовых целей сжиженный газ хранят в герметичных емкостях и резервуарах – пропан-бутановых баллонах, объемом в 50 литров, или газгольдерах

В случае если для обогрева загородного дома применяют сжиженный газ, формула расчета за основу берется та же. Единственное – необходимо учитывать, что баллонный газ представляет собой смесь марки G30. Кроме того, топливо находится в агрегатном состоянии. А потому его расход считают в литрах или килограммах.

Формула расчета потребления горючей смеси

Оценить объемы затрат сжиженной пропан-бутановой смеси поможет несложный расчет. Исходные данные постройки те же: коттедж площадью в 100 квадратов, а КПД установленного котла – 95%.

При расчете следует учитывать, что пятидесятилитровые пропан-бутановые баллоны с целью безопасности заполняют не более чем на 85%, что составляет порядка 42,5 литров

При выполнении расчета ориентируются на две значимые физические характеристики сжиженной смеси:

• плотность баллонного газа составляет 0,524 кг/л.;
• выделяемое при сгорании одного килограмма такой смеси тепло равно величине 45,2 МДж/кг.

Для облегчения расчетов значения выделяемой теплоты, измеряемой в килограммах, преобразуют в другую единицу измерения – литры: 45,2 х 0,524 = 23,68 МДж/л.

После чего джоули преобразуют в киловатты: 23,68/3,6 = 6,58 кВт/л. Для получения корректных расчетов за основу берут все те же 50% от рекомендованной мощности агрегата, что составляет 5 кВт.

Полученные значения подставляют в формулу: V = 5/(6,58 х 0,95). Получается, что расход топливной смеси марки G 30 составляет 0,8 л/ч.

Пример подсчета расхода сжиженного газа

Зная, что за один час эксплуатации котлогенератора, в среднем затрачивается 0,8 литра топлива, нетрудно будет подсчитать, что одного стандартного баллона с заправкой объемом в 42 литра хватит ориентировочно на 52 часа. Это составляет чуть больше, чем двое суток.

На весь отопительный период показатели расхода горючей смеси будут составлять:

• На сутки 0,8 х 24 = 19,2 литра;
• На месяц 19,2 х 30 = 576 литров;
• На отопительный сезон длительностью в 7 месяцев 576 х 7 = 4032 литра.

На отопление коттеджа площадью в 100 квадратов потребуется: 576/42,5 = 13 или 14 баллонов. На весь семимесячный отопительный сезон понадобится 4032/42,5 = от 95 до 100 баллонов.

Чтобы точно просчитать количество пропан-бутановых баллонов, необходимых для обогрева коттеджа в течение месяца, нужно потребляемый месячный объем в 576 литров разделить на вместительность одного такого баллона

Большой объем топлива с учетом транспортных затрат и создания условий для его складирования обойдется не дешево. Но все же в сравнении с тем же электрическим обогревом такое решение вопроса все равно будет более экономичным, а потому предпочтительным.

Погодозависимая автоматика

Корректировать уровень мощности газового котла можно при помощи погодозависимой автоматики. Особенностью комплекта поставки является наличие внешних и внутренних датчиков температурного режима. Благодаря автоматическому режиму можно вносить изменения в мощность, не допуская перегрев воздуха внутри помещений.

Самыми популярными производителями сегодня выпускаются высокоточные и современные комплекты погодозависимой автоматики для большинства моделей газовых котлов. Однако, базовая поставка оборудования, как правило, не предполагает наличия в комплектации таких систем, поэтому их требуется приобретать отдельно.