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

Расчет расхода природного газа

На первый взгляд методика расчета выглядит довольно просто – достаточно взять половину мощности газового котла, и полученное значение даст ответ на вопрос, какой расход газа у газового котла. Такая методика базируется на том, что мощность любого газового оборудования определяется при самой низкой температуре. Это не лишено смысла, ведь даже в самую холодную погоду дом должен полноценно отапливаться.

Другое дело, что зачастую температура большую часть времени находится выше расчетной отметки, и расход газа на отопление дома при этом существенно меньше. Именно поэтому при упрощенном расчете расхода топлива половина мощности котла попросту вычитается.

Как узнать, сколько киловатт в сутки потребляет газовый аппарат

Чтобы узнать, сколько электроэнергии потребляет газовый котел, нужно сделать обычный расчет энергопотребления — его используют для любых электроприборов.

Для расчета понадобится значение электрической мощности котла. Величина ее указана в технической документации, измеряется она в ваттах (Вт или W) и киловаттах. Обычно указывают максимальное значение киловатт, потребляемых устройством, — оно существенно превышает средний показатель.

Допустим, у нас есть двухконтурный нагреватель Baxi Eco Four 24, его теплопроизводительность — 24 кВт, а электрическая — 130 Вт. Чтобы рассчитать ежедневное потребление электроэнергии, нужно умножить потребляемую мощность на число часов, в течение которых происходит потребление.

Если энергия расходуется круглосуточно: 130 Вт х 24 ч = 3120 Вт*ч

Это максимальное потребление модели Baxi Eco Four 24 за сутки. Разделив полученный результат на 1000, получим 3,12 кВт*ч. Чтобы узнать, сколько кВт*ч расходует устройство в месяц — а именно в этих единицах указывается потребленная электромощность в квитанциях на оплату — нужно умножить число киловатт, потребленных в сутки, на 30:

3,12 кВт*ч х 30 (дней) = 93,6 кВт*ч

Это максимальное значение потребленной электрической мощности. Понятно, что для расчета потребления за год, нужно умножить полученный результат на количество месяцев в году, в течение которых работает аппарат.

Для одноконтурных моделей их количество ограничено отопительным сезоном — около 5-ти. Для двухконтурных устройств, переведенных в экономичный летний режим, потребление рассчитывается с учетом летних месяцев.

На что тратится электричество

В оборудовании для отопления, подключаемом к электросетям, львиная доля электричества потребляется:

• Циркуляционным насосом. Он «съедает» электричества больше других и расходует энергии до 200 ватт в час. Подобно всякому электродвигателю, насос требует безупречных параметров напряжения. Любые несоответствия нормам приводят к снижению мощностных показателей — он начинает шумно работать и вообще может сломаться.
• Защитной автоматикой. Тратит электроэнергии немного — около 15—30 Вт. Боится перепадов в электросети — из-за них может сломаться контроллер, что спровоцирует выключение оборудования.
• Горелками. Они крайне требовательны к характеристикам тока. Требуют трехполюсного подключения, чтобы огонь распознавался электродом ионизации и работа горелки не прекращалась. Газогорелочные устройства отличаются продолжительным пусковым током вентилятора — происходит рост пусковой мощности. Мотор вентилятора чутко реагирует на параметры электросети — при самых малых отклонениях от правильной синусоиды он работает нестабильно.

Исходные данные для вычислений

Для выполнения предварительного расчета нужно выяснить следующие параметры:

• теплота сгорания (калорийность) природного газа, поставляемого в вашей местности;
• тепловая нагрузка на систему отопления;
• КПД котла, который планируется установить в доме или квартире.

Калорийность топлива принимается по значению низшей теплоты сгорания магистрального газа.

Теоретически при сжигании 1 м³ голубого топлива выделяется 9,2 кВт тепловой энергии. На практике эта величина отличается и, как правило, в меньшую сторону. В связи с тем же удорожанием, некоторые недобросовестные поставщики разбавляют газ воздухом, отчего его теплотворная способность может снижаться до 7,5-8 кВт/м³.

Чтобы определить расход газа на отопление дома, лучше узнать показатель калорийности в управляющей компании, а когда это не удается, ставить в расчет цифру с запасом: 8 кВт/м³. Если же с вами поделятся информацией об удельной теплоте сгорания и дадут цифру, выраженную в других единицах, ккал/ч, то перевести ее в Ватты можно умножением на коэффициент 1,163.

Другой важнейший показатель, непосредственно влияющий на потребление горючего, — тепловая нагрузка на отопительную систему, складывающаяся из теплопотерь через строительные конструкции здания и потерь на прогрев вентиляционного воздуха. Оптимальный вариант — выполнить или заказать точный расчет всех теплопотерь, но за неимением другого выхода определить нагрузку можно укрупненными способами:

1. Если высота потолков не превышает 3 м, то принимается расход тепла 0,1 кВт на 1 м² обогреваемой площади здания. Таким образом, для дома 100 м2 нужно около 10 кВт теплоты, 150 м2 — 15 кВт и 200м2 — 20 кВт тепловой энергии.
2. Положить на 1 м³ объема отапливаемого помещения 40-45 Вт теплоты. Нагрузка определяется умножением данного значения на объем всех отапливаемых комнат.

КПД теплогенератора, влияющий на эффективность сгорания топлива, указывается в его техническом паспорте. Если агрегат еще не куплен, то КПД газовых котлов различных типов вы можете взять из перечня:

• газовые конвекторы — 86%;
• котлы с открытой камерой сгорания — 88%;
• теплогенераторы с закрытой камерой — 92%;
• котлы конденсационные — 96%.

Как экономить электроэнергию

На сегодняшний день есть множество вариантов экономии электроэнергии. Эти способы совсем несложные, но чтобы они работали нужно каждый день их применять. Сокращение потребления электроэнергии не только сохранит бюджет семьи, но и уменьшит выбросы в окружающую среду.

Простые и проверенные временем методы экономии

Применение энергосберегающих лампочек. Такие лампы практически не нагреваются, поэтому затраты электроэнергии идут только на освещение. В среднем срок эксплуатации таких ламп до 3 лет, а это значительно сэкономит расходы. Такие лампы расходуют в 5 раз меньше электроэнергии, их срок службы в 10 раз длиннее и окупаются через 1 год

Пользуясь бытовой техникой, важно придерживаться инструкции. Возьмем к примеру, холодильник

Его нельзя ставить возле плиты или батареи, так как прибору нужно будет работать бесперебойно, чтобы поддерживать необходимую температуру. То же относится и к моменту, когда ставится горячая еда

Важно не забывать своевременно размораживать холодильник, так как лед в морозилке способствует большим затратам электроэнергии (до 20%). Выходя из комнаты, не забывайте выключать свет

Такой совет, является наиболее эффективным способом экономии электроэнергии. Своевременно протирайте лампочки. На первый взгляд, такой совет кажется смешным. Но мало кто знает, что пыль может заглушать до 15% света. Важно не забывать о чистоте плафонов. Можно использовать лампы меньшей мощности

Сделать небольшой косметический ремонт в помещении
Выбирая обои, следует останавливать внимание на светлых оттенках, так как они способны на 80% сделать комнату светлее и уютнее. Не следует забывать и о потолке, его следует делать белым
Таким образом вы будете реже включать освещение

Применение теплоотражающих экранов. Изготавливают их из фольги или пенофола. Их следует устанавливать за батарею. Благодаря таким экранам, температуру в комнате можно поднять на несколько градусов. Утепление помещения. Нужно утеплить окна или заменить их на металлопластиковые. Через окна может теряться тепло до 30%. На окна стоит повесить плотные шторы. По возможности нужно утеплить входные двери, а в доме стены, перекрытия, полы и кровлю. Приобретение бытовой техники класса «А», «А+» и «А++» она может экономить до 50% электроэнергии. Не рекомендуется оставлять приборы в режиме «ожидания». Любой техникой, человек пользуется всего несколько часов, в течение дня. Все оставшееся время она, в режиме «ожидания» и понемногу поглощает электроэнергию. Для экономии, следует приборы выключать из сети.

И так, мы уже знаем сколько киловатт нужно для дома. Давайте подытожим. Из выше описанного следует, что если экономно использовать электроэнергию, то мы вполне можем вложиться в 15 кВт, а для небольшого дома хватит даже на отопление. Тогда вся семья будет чувствовать себя комфортно, в своем уютном гнездышке.

Затраты электроэнергии на отопление дома 100 м²

Известно, что за электричество в частном доме приходится платить немало. Выше мы уже привели расчеты на обогрев дома в 100 м²

Стоит упомянуть о том, во внимание нужно брать и климатические условия в России

Затяжные морозы не превышают одной – двух недель, но ведь бывают и исключения, когда зима особо сурова. В такие периоды электрический котел работает на полную мощь. В остальное время при температуре воздуха -15 – 20º С, лишь наполовину, таким образом снижаются затраты на отопление.

Практика европейских стран, не смотря на мягкие зимы, показывает, что экономить на электричестве можно существенно, ведь тарифы у них выше, нежели в нашей стране.

В основном, европейцы поддерживают температуру в доме на таком уровне, когда для нашего человека покажется, что в доме очень свежо.

И действительно, таким образом, они платят меньше. То же касается и тарифов на воду. Может быть, и нам следует перенять их практику, и не кочегарить в домах на полную катушку. Тогда и не придется сетовать, что отапливать частный дом дорого.

Важно! Подведя итоги, сделаем вывод, что суммарный расход на обогрев дома, при условии хорошей теплоизоляции, общей площадью 100 м² центральных регионах России и на Урале составит около 50-60 тысяч рублей за весь отопительный сезон. https://www.youtube.com/embed/yXRY_DE3ILM

Факторы, которые влияют на потребление электричества

Для правильного расчета потребления электричества на отопление дома и определиться с установкой котла, необходимо обратить внимание на такие нюансы:

1. площадь помещения для обогрева;
2. вид котла;
3. величина тока;
4. напряжение сети;
5. сечение кабеля питания;
6. мощность котла для обогрева жилья;
7. вместимость котла;
8. продолжительность периода отопления и работы котла;
9. стоимость 1 кВт/час;
10. время суточной работы при нагрузке по максимуму.

Установка  электрокотла для обогрева частного дома самый выгодный вариант. Чтобы его установить, не нужно подбирать для него помещение, к тому же не потребуется дымоотвод. Индекс КПД, равен 100% и остается на таком уровне весь период эксплуатации.

Другие источники тепла

Для сокращения расходов электроэнергии на отопление дома можно использовать котел вместе с другими источниками тепла.  Для поддержания нужного режима температуры в доме, необходимо наладить работу котла ночью (23:00 – 6:00).

В такое время расход электроэнергии минимально, и цена на оплату ниже, чем в дневное время. Гибкий тариф дает возможность потребителям экономить около одной трети денежный затрат. Максимальные нагрузки на сеть происходят в периоды 08:00 – 11:00 и  20:00 – 22:00.

Для того, чтобы добиться предельной эффективности системы обогрева, необходимо  поставить оборудование циркуляционного нагнетания.

Насос присоединяют к обратной сети, сокращая, таким образом, время контакта стен котла с раскаленным теплоносителем. Этот метод  увеличивает срок эксплуатации оборудования на долгое время.

Также помните о том, что хорошее утепление дома при строительстве помогает сократить траты не электричество и обогрев. Размещение на крыше дома солнечных батарей или установка ветряков для генерации электроэнергии – эффективные методы экономии.

Потребление электроэнергии

Изучив причины, влияющие на расход газа, можно понять, что потребление топлива системой во многом зависит от мощности оборудования.

Нельзя рассчитывать при покупке, что обогреватель будут включать на неполную мощность и потребление газа будет минимальным.

Есть много причин, по которым придется ставить большую мощность, что увеличит потребление электроэнергии:

• теплообменник забился;
• наступили сильные морозы;
• используется низкокалорийный газ;
• установлен дополнительный контур.

Поэтому перед началом вычисления расходов, необходимо определиться с потребностями отопительной системы, установленной в конкретном доме.

Источник фото: bloknot-volgograd.ru

Примерный расчет потребления энергии

Чтобы посчитать потребление энергии газовым котлом, не нужно использовать сложные математические формулы и учитывать инерцию батареи, перекрытия, количество окон или термостойкость стен.
Есть простая пропорция: 10 квадратных метров = 1 кВт. Если наступил период сильных морозов, то следует прибавить ещё 20% — 1,2 кВт.

На практике эту схему можно применить следующим образом:

1. Найти точный план дома и высчитать площадь комнат, к которым подведена отопительная система. Учитываются даже тёплые коридоры.
2. Разделить полученный показатель на 10 и умножить на 1,2. Это и есть максимальный «аппетит» системы отопления. Осталось округлить цифру до ближайшей мощности устройства (7, 10, 12, 24 кВт).

В качестве примера можно представить трехкомнатный дом, где есть в 18, 20 и 12 квадратов. Также необходимо считаем кухню (12) и не забываем про коридор (6). Выходит 68 квадратов или 8,16 кВт. Показатель округляется до 10 кВт и получается мощность установки.

Используя эти данные, можно без особых хлопот узнать, сколько электроэнергии потребляет газовый котел, а также газа. Но нужно запомнить, что оборудование в реальных бытовых условиях работает на 75% от возможной мощности (и даже меньше). Потому от используемых формул можно смело убрать 25%.

Для чего газовому котлу электропитание?

С появлением закрытых камер сгорания газовые агрегаты стали зависимыми от электрических сетей. Потребление электроэнергии в таких котлах определяется составом и количеством электроники в его внутренностях.

И устанавливать их уже разрешается не только в изолированной котельной, но и в кухнях, санузлах. С точки зрения безопасности они имеют высокий уровень защиты.

Стрелками отмечены основные электрические потребители настенного газового котла – вентилятор нагнетания воздуха и встроенный циркуляционный насос. В системах с напольным котлом насос устанавливается отдельно, а в целом в отопительной системе можно использовать не один, а несколько насосов, и все они будут потреблять электроэнергию

Перечислим, что же конкретно требует энергопотребления:

• электророзжиг;
• циркуляционный насос;
• вентилятор в закрытой камере сгорания;
• автоматика (регулировка подачи газа, а также датчики тяги, давления газа, воды и пр.).

Газовый котел на электророзжиге возгорается автоматически от электрической искры. Запального фитиля, который постоянно горит в других системах розжига, вообще нет, газ зря на его горение не расходуется.

В момент появления электрической искры какая-то электроэнергия тратится, но и сам момент длится долю секунды. При этом электричества расходуется мизер, экономия газа за счет отсутствующего запальника перекрывает эти затраты. Единственный минус — при отсутствии электричества котельное оборудование не запустить.

Если же электропитание в сети пропадет внезапно, то сработает отсекатель газа. При появлении питания электророзжиг повторно перезапустит отопительную систему без человеческого участия.

Циркуляционный насос — вот он и поднимает резко электропотребление! Но минимизировать затраты при работе газового котла реально, если использовать во всех комнатах термостаты, встроив их в общую схему питания насоса и функционирования котла.

Еще экономический результат значительно увеличивает программатор. Термостат помогает всего лишь поддерживать стабильно заданную температуру, а программатор способен задавать дневной/ночной режим работы, изменения по дням недели и т.п.

Современная автоматика газового котла нуждается в электричестве и представляет собой сложнейшие электронные приборы, которые без вмешательства человека регулируют подачу топлива и силу пламени газовых горелок, контролируют температуру, диагностируют поломки

Вентилятор (турбина) в закрытой камере сгорания тоже расходует электричество, но меньше, чем циркулярный насос. Расходы оправдываются  улучшением дымоудаления. Котел с коаксиальным дымоходом не выжигает кислород в помещении, не пропускает наружу оксид углерода и шумит меньше.

Автоматика в газовом котле увеличивает его конечную стоимость, но с ней управление системой отопления сводится к выставлению желаемой температуры и нажатию всего лишь одной кнопки.

Электроэнергия нужна для работы контроллера, регулирующего подачу газа, и множества датчиков. Расход ее зависит от того, насколько сложна автоматика, но в целом речь идет о малозатратном энергопотреблении.

Методики расчёта природного газа

Разделяют четыре типа вычислений расхода газа: по мощности нагревателя, потерям тепла или виду отопительной системы.

Для централизованной обвязки

Формула достаточно проста:

V = N / (Q * J), где:

• N — необходимая для помещения мощность.
• Q — теплота сгорания топлива.
• J — КПД нагревателя.

Q для газа G20 принимают равной 34,02 МДж на кубометр, для G30 — 45,65. И также есть вещество G31, обладающее немного лучшими характеристиками, нежели G30.

Внимание! КПД зависит от конкретного устройства и прочих факторов, например, наличия утеплителя

Для автономного отопления на площадь 50, 60, 80 кв. м и 400м2

В расчётах принимает участие три показателя: площадь строения, рекомендованная мощность котла и его КПД. Любые значения в Джоулях переводят в Ватт: 1 Вт = 3,6 кДж. Теплота сгорания газа составляет 9,45 кВт. Рекомендованная мощность — размер энергии, необходимой для обогрева дома в отопительный сезон.

Поскольку летом отопление не требуется, используют лишь половину значения. Предположим, что нужно 10 кВт: в расчёте используем пять: V = 5 / (9,45 * 0,9) = 0,588 кубометров в час.

Таким образом, на день понадобится 14,11 м3. Отопительный сезон длится около 7 месяцев: с октября по апрель. За 213 дней уйдёт 3006 кубических метров природного газа.

Этот расчёт выполнен для дома с суммарной площадью 100 квадратных метров. В зависимости от реального значения, расчёт меняется:

• Строение в 50 квадратов потребует вдвое меньше топлива, а в 60 — на 40%.
• Дом площадью 80 м2 займёт 2405 кубов газа, а в 400 м2 — немного больше 12 тысяч.

Расчёты примерны, поскольку не учитывают различные факторы. Например, в некоторые дни бывает теплее и требуется меньше топлива, в другие — наоборот. Результат также зависит от используемого газа. В представленном вычислении использован G 20.

По теплопотерям

Необходимо знать количество теплоты, которое покидает помещение за час. Предположим, что значение составляет 16 кВт в час. Для расчётов берут 70% от показателя. Таким образом, дому требуется 11 кВт в час, 264 в сутки и 7920 в месяц. Для перевода в кубометры достаточно разделить величину на 9,3 кВт/м3 — удельную теплоёмкость сгорания природного газа.

Фото 1. Теплопотери дома через различные его части. Они влияют на расход газа отопительным котлом.

И также нужно внести поправку на КПД, разделив число на паспортный показатель. В предложенном примере расход газа за один месяц составит 864 кубометра. Это усреднённая величина, которую достаточно умножить на количество месяцев в отопительном сезоне.

По мощности газового котла

Наиболее простой расчёт среди представленных. Достаточно узнать в паспорте мощность обогревателя. Показатель делят пополам и переходят к вычислениям. Это связано с действительным расходом: отопительный сезон длится 7 полных месяцев из 12. В особо холодные зимы потребуется гораздо больше тепла.

Допустим, что котёл создаёт 24 кВт энергии. Половина — 12 кВт. Принимаем потребность в тепле за эту величину. Для определения расхода топлива этот показатель делят на удельную теплоёмкость сгорания топлива. Для природного газа — 9,3 кВт/м3. Получается, что в час нужно примерно 1,3 кубометра топлива, в день — 31,2, а в месяц — 936. Полученное значение делят на коэффициент полезного действия и получают действительный результат.

Фото 2. Расход потребления газа в час и за сезон в зависимости от мощности отопительного котла.

Схема 2: по характеристикам жилья

Электрокотел далеко не всегда точно соответствует потребности дома в тепловой энергии. Нередко его мощность подбирается с запасом. Приведу несколько примеров таких сценариев:

Двухконтурный прибор обеспечивает дом горячей водой;

Мощность двухконтурного котла избыточна, поскольку он должен обеспечивать дом горячей водой. В том числе в отопительный сезон.

• Планируется пристройка к дому дополнительных комнат с подключением отопительных приборов в них к существующему контуру;
• Для региона характерны редкие, но сильные заморозки, и система отопления проектируется именно в расчете на них.

На фото — зимний Севастополь. Даже в теплых регионах бывают сильные заморозки. Систему отопления приходится проектировать с запасом прочности.

Если мощность котла заведомо избыточна, ориентироваться придется не на нее, а на фактический расход тепла домом. Точнее всего его можно рассчитать по формуле Q=V*Dt*k/860.

Переменные в этой формуле слева направо:

• Энергопотребление (кВт);
• Объем помещения, которое нужно обогревать. Он указывается в единицах СИ — кубометрах;

Объем комнаты равен произведению трех ее размеров.

• Разность внутренней температуры с уличной;
• Коэффициент утепления.

Откуда брать два последних параметра?

Дельту температур берут равной разности санитарной нормы для помещения и самых холодных пяти дней зимы.

Санитарные нормы для жилых помещений вы можете взять из этой таблицы:

Описание	Норма температуры, С
Комната в центре дома, нижняя зимняя температура выше -31С	18
Комната в центре дома, нижняя зимняя температура ниже -31С	20
Угловая или торцевая комната, нижняя зимняя температура выше -31С	20
Угловая или торцевая комната, нижняя зимняя температура ниже -31С	22

Санитарные нормы температуры для нежилых комнат и помещений общего пользования.

А вот температура самой холодной пятидневки для некоторых городов нашей великой и необъятной:

Город	Значение, С
Хабаровск	-29
Сургут	-43
Смоленск	-25
Санкт-Петербург	-24
Саратов	-25
Петрозаводск	-28
Пермь	-25
Орел	-25
Омск	-37
Новосибирск	-37
Мурманск	-30
Москва	-25
Магадан	-29
Кемерово	-39
Казань	-31
Иркутск	-33
Екатеринбург	-32
Волгоград	-22
Владивосток	-23
Владимир	-28
Верхоянск	-58
Брянск	-24
Барнаул	-36
Астрахань	-21
Архангельск	-33

Распределение зимних температур по территории России.

Коэффициент утепления можно подобрать из следующего ряда значений:

• Дом с утепленным фасадом и тройными стеклами — 0,6-0,9;
• Стены в два кирпича без утепления и двойной стеклопакет — 1-1,9;
• Стены в кирпич и окна, остекленные в одну нитку — 2 — 2,9.

Пример

Давайте своими руками вычислим расход электроэнергии на отопление в течение месяца для следующих условий:

Размер дома: 6х8х3 метра.

Климатическая зона: Севастополь, полуостров Крым (температура самой холодной пятидневки — -11С).

Утепление: одиночные стекла, обладающие высокой теплопроводностью стены из бутового камня толщиной в полметра.

Бутовый дом с одинарным остеклением зимой требует интенсивного обогрева.

	Вычисляем объем. 8*6*3=144 м3.
	Рассчитываем разность температур. Санитарная норма для частного дома (теплый регион, все комнаты торцевые или угловые) равна 20С, температура самых холодных пяти дней зимы — -11. Дельта — 20 — -11 = 33С.
	Подбираем коэффициент утепления. Толстые стены из бутового камня с его высокой теплопроводностью и одинарное остекление дают его значение около 2,0.
	Подставляем значения в формулу. Q=144*33*2/860=11 (с округлением) киловатт.

Технику дальнейших вычислений мы тоже проходили:

• В сутки котел будет потреблять в среднем 5,5*24=132 кВт ч;
• В месяц он израсходует 132*30=3960 киловатт-часов электроэнергии.

Переход на двухтарифный счетчик позволит несколько сократить расходы на отопление.