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.
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.
В таблице приведен пример максимального потребления за 210 дней.
| Мощность техники (кВт) | Сколько газа потребляет (час/м³) | Расход за весь сезон (м³) |
| 10 | 1,12 | 5 644 |
| 12 | 1,6 | 8 064 |
| 15 | 1,68 | 8 467 |
| 20 | 2,6 | 13 104 |
| 24 | 3,1 | 15 624 |
| 30 | 3,9 | 19 656 |
| 40 | 5,2 | 26 208 |
| 50 | 6,5 | 32 760 |
| 60 | 7,9 | 39 816 |
| 100 | 13,1 | 66 024 |
| 200 | 26,2 | 132 048 |
Зная, сколько кубов уходит в час, вы вычислите норму в сутки и в месяц.
Как уменьшить расход газа
Основные расходы энергоносителя в частном доме с газовым котлом приходятся, несомненно, на отопление
На вопросах удержания тепла и следует сконцентрировать внимание в первую очередь
Утепление дома. Внешние стены необходимо утеплить при помощи плит из минеральной ваты или пенопласта (чаще всего используются плиты толщиной 5,7 или 10 см). Утеплять лучше с наружной стороны, так не произойдет уменьшения площади комнат
Важно не забывать про такие неотапливаемые помещения, как подвал и чердак, через которые теряется до 20% тепла. Их тоже необходимо утеплить
Конечно, эти работы влекут за собой серьезные единоразовые траты, но за счет уменьшения потребления углеводородов они окупятся через несколько лет.
Замена окон на энергосберегающие металлопластиковые или деревянные со стеклопакетами, предпочтительно двойными. Двери нужно установить новые или заделать все щели и обить дополнительным слоем теплосберегающего материала. Если нет денег на новые окна, следует максимально герметизировать старые специальными утеплителями или старыми добрыми ватой и поролоном.
- Правильное проветривание. Постоянно чуть приоткрытая форточка выпускает наружу тепло, но впускает внутрь очень мало воздуха, поэтому не обеспечивает нормальный обмен воздуха в комнате. Гораздо эффективнее на несколько минут полностью распахнуть окна. При этом поверхности в доме остыть не успеют и на расход топлива практически не повлияют, а воздух обновится очень существенно.
- Наличие дровяного камина или печи поможет поддерживать комфортную температуру в комнатах без расхода газа. Актуально это в середине осени и весной, когда на улице уже не так холодно, и топить газом становится невыгодно.
- В случае, если отопительный котел, бойлер или расширительный бачок располагаются в отдельном неотапливаемом помещении, необходимо провести их изоляцию при помощи специальных материалов и алюминиевой фольги. Также правильным будет утеплить все трубы, которые отходят от бойлера или котла.
- Установка программатора. Если все жильцы дома на целый день уходят по своим делам (на работу, в школу) можно запрограммировать котел на выключение в течение нескольких часов. Утепленные стены не дадут температуре упасть слишком низко, а за час до возвращения первого члена семьи программатор включит агрегат и быстро наберет потерянные градусы.
Благодарим за информацию сайты: cotlix.com,hitropop.ru,pikucha.ru
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.
Посчитать расход газа на отопление можно самостоятельно
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.
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.
Факторы влияния на расход газа
Потери здания, связанные с отоплением, не являются постоянной величиной и меняются в зависимости от различных параметров. Основными среди них считаются погодные характеристики и тепловое сопротивление строения.
Условия, увеличивающие потребление газа
Котел на пропане обладает рядом параметров, непосредственно влияющих на повышенный расход, при этом:
- чем ниже температура окружающей среды, тем больше сжигаемый объем топлива;
- чем выше эффективность вентиляции, тем больше требуется горючего для обогрева;
- отапливаемая площадь пропорциональна потреблению любых видов газа;
- чем выше номинальная мощность котла, тем больше требуется газа;
- теплопроводность стен здания пропорциональна необходимому объему;
- расход топлива тем выше, чем больше проемов (окон и дверей) сделано в стенах строения.
Газ в походе. Всё о газе, что вы хотели знать, но боялись спросить
10 грамм в день на 1 человека на 1 приём пищи, с учётом экономии (). Для новичков: большой баллон (450 г) — на 4 дня, малый (230 г) на 2 дня, из расчёта:
- на готовку еды три раза в день
- на четверых людей
- каждая готовка еды — это котелок супа/каши и котелок чая (~650 мл/чел/день).
Рекомендуем прочесть: В какое время можно проводить ремонтные работы многоквартирном доме
Если вы не можете назвать себя опытной группой — берите газа с запасом (1-2 малых баллона).
Запас может пригодиться на необходимость нагреть воду, чтобы девчонкам вымыть голову.
Если идёте в высокогорье или зимний поход — берите специальный газ, где в составе преобладает пропан. А для Хибин достаточно обычных баллонов проверенной фирмы Kovea, которая лучшая по соотношению цена/качество.
До похода лучше подписать баллоны в нижней части лаком (1-2-3.
Как уменьшить расход на отопление частного дома
Существует 5 вариантов:
Утепление стен при помощи полистирола или минеральной ваты. Оба вещества обычно располагают снаружи здания, обивая сверху декоративным материалом.
- Размещение различных веществ в скатах кровли для сохранения тепла. Используют то же, что и для стен, а также стружку или более дешёвые материалы, например, пенопласт.
- Дополнительный обогрев полов, в том числе при помощи конвекторов или труб.
- Замена окон на новые с двойным или тройным стеклопакетом. Если они качественны, следует проверить стыки, наличие различных щелей. При необходимости их замазывают.
- Установка дополнительных источников тепла в помещении. Ими могут служить стандартные сочетания котлов с радиаторами или конвекторы.
На сколько хватает заправки автономной газификации
С какой периодичностью потребуется проводить заправку газовой емкости? Рассмотрим данный показатель на примере газгольдеров объемом 2700 литров, являющихся наиболее популярными для бытовой эксплуатации.
Рассчитать средние параметры можно для объектов разной площади, зная средние объемы расхода. Рассмотрим показатели для объектов разной площади:
- Дом 100 м2 — в среднем заправка производится каждые 9-10 месяцев;
- Дом 200 м2 — в среднем заправка производится каждые 4,5 — 6 месяцев;
- Дом 500 м2 — в среднем заправка производится каждые 2 месяца.
Оборудование имеет достаточно большой запас автономной работы и при правильной эксплуатации, заказывать топливо придется не часто. Обратившись в нашу компанию, Вы можете составить график заправок на год или на более длительный срок вперед.
Техника расчета по площади
Рассчитать расход природного газа, исходя из общей площади дома, можно двумя способами, однако результаты получатся весьма неточными.
Согласно СНиПу, норма потребления газа на отопление частного дома, расположенного в средней полосе, вычисляется исходя из 80 Вт тепловой энергии на 1 м2. Однако данное значение приемлемо лишь в том случае, если в доме выполнено качественное утепление и он построен согласно всем строительным нормам.
Второй способ предполагает использование данных статистических исследований:
- если дом хорошо утеплен, для его обогрева требуется 2,5-3 м3/м2;
- помещение со средним уровнем утепления будет расходоваться по 4-5 м3 газа на 1 м2.
Таким образом, владелец дома, зная уровень утепления его стен и перекрытий, сможет примерно оценить, какое количество газа будет использоваться для его отопления. Так, для отопления дома со средним уровнем утепления площадью в 100 м2 потребуется примерно 400-500 м3 природного газа ежемесячно. Если площадь дома составляет 150 м2, для его обогрева придется сжечь 600-750 м3 газа. А вот дом площадью 200 м2 потребует около 800-1000 м3 природного газа в месяц. Стоит отметить, что данные цифры является довольно усредненными, хотя и получены они на основании фактических данных.
Из-за чего повышается расход газа при отоплении жилья?
Прежде чем приступить к расчетам и определить, сколько газа потребляет газовый котел в месяц, необходимо знать, какие факторы могут повлиять на итоговый показатель:
- Климатические особенности территории. Все расчеты необходимо выполнять с учетом наиболее низких температурных показателей, характерных для данных геокординат.
- Площадь здания, этажность и высота помещения, которое необходимо обогреть.
- Вид постройки, и из какого материала она изготовлена — дерево, камень, кирпич или другие виды.
- Тип профиля на окнах, наличие стеклопакетов. Как устроена вентиляционная система.
- Мощность в пределах значений отопительного оборудования.
- Год постройки здания и расположение радиаторов отопления.
Все эти факторы важно учитывать при расчете количества литров газа, которое может потребить помещение в 100 кв.м в среднем, за сутки
Способы уменьшения расхода
Основной причиной значимых теплопотерь, которые приводят к неэффективному расходованию выделяемой котлоагрегатом тепловой энергии, является недостаточное утепление конструктивных элементов дома. Через «мостики холода» попусту растрачивается до 40% тепла.
Через окна с некачественными рамами утекает до 35% вырабатываемого котлом тепла, через стены дома – до 25%, а через крышу и входные двери – до 15%
Чтобы каждый раз не тратить деньги впустую, отапливая улицу, лучше один раз потратиться на качественную термоизоляцию постройки. Поверьте, что расходы на нее полностью окупятся уже через 3-4 года.
Термоизоляция дома включает:
- Утепление стен. Самый простой в реализации и доступный по стоимости вариант – монтаж пенополистирольных панелей. Толщину панелей выбирают, ориентируясь на климатические условия региона строительства, толщину стен постройки и типа материала, используемого при их возведении.
- Утепление кровли или чердачного перекрытия. Для этих целей применяют древесные опилки, минеральную вату или плиточный пенополистирол. Выпускаемый в форме плит теплоизоляционный материал монтируют по внутренним стенкам чердачного пространства или размещают его между балками перекрытия.
- Утепление полов. В хорошей теплоизоляции нуждаются не только бетонные, но и деревянные конструкции. Для формирования термоизолирующей прослойки задействуют насыпные и плитные материалы типа керамзита и пенополистирола.
- Замена окон. Самым надежным щитом, не допускающим проникновение холода внутрь прогретых комнат, выступят ПВХ окна с качественными стеклопакетами. Их изготавливают под конкретное окно.Благодаря этому они герметично закрывают оконный проем, надежно защищая домочадцев не только от «утечки» тепла, но и проникновения уличного шума.
Грамотное устройство теплоизоляции позволяет свести потери тепла к минимальным значениям.
Помимо качественного утепления для повышения эффективности тепловой отдачи специалисты рекомендуют применять и другие не менее действенные меры
К числу дополнительных мер, позволяющих повысить эффективность тепловой отдачи, специалисты относят:
- Оборудование радиаторов термостатическими приборами. Термоголовки будут поддерживать в комнатах необходимую комфортную температуру.
- В дополнение к радиаторам устанавливать конвекторы с функцией направленной циркуляции. Они в зоне проемов будут создавать тепловые завесы из подогреваемого воздуха.
- Подключение оборудования, позволяющего программировать оптимальные режимы отопления. Установка хронометрических термостатов эффективна при наличии в доме пустующих по несколько дней комнат, которые нет смысла интенсивно обогревать.
Затраты на приобретение и установку автоматизации с лихвой окупятся уже в течение первого отопительного сезона.
И напоследок стоит пересмотреть, не слишком ли загружена система. Не исключено, что она вырабатывает избыточное тепло. И вполне вероятно, что без ущерба комфорта домочадцев можно снизить температуру в помещениях на пару градусов. На первый взгляд – мелочь. Но, рассматривая ситуацию в масштабах хотя бы одного месяца, а тем более отопительного сезона, такое решение способно благоприятно сказаться на кошельке.
Что влияет на расход газа?
Топливный расход определяется, во-первых, мощностью — чем мощнее котел, тем интенсивнее расходуется газ. При этом влиять извне на эту зависимость трудно.
Даже если вы приглушите 20-киловаттный аппарат до минимума, он все равно будет потреблять топлива больше, чем его менее мощный 10-киловаттный собрат, включенный на максимум.
Из этой таблицы видно, какова зависимость между отапливаемой площадью и мощностью газового котла. Чем мощнее котел, тем он дороже. Но чем больше площадь отапливаемых помещений, тем быстрее котел самоокупается
Во-вторых, берем во внимание тип котла и принцип его функционирования:
- открытая или закрытая камера сгорания;
- конвекционный или конденсационный;
- обычный дымоход или коаксиальный;
- один контур или два контура;
- наличие автоматических датчиков.
В закрытой камере топливо сжигается более экономно, чем в открытой камере. КПД конденсационного агрегата благодаря встроенному дополнительному теплообменнику для конденсации паров, присутствующих в продукте сгорания, повышается до 98-100% в сравнении с 90-92% КПД конвекционного агрегата.
С коаксиальным дымоходом также повышается значение КПД — холодный воздух с улицы подогревается разогретой выхлопной трубой. Из-за второго контура идет, конечно, увеличение расхода газа, но и газовый котел в этом случае обслуживает не одну, а две системы — отопление и горячее водоснабжение.
Автоматические датчики – полезная вещь, они ловят внешнюю температуру и настраивают работу котла на оптимальный режим.
В-третьих, смотрим на техническое состояние оборудования и качество самого газа. Накипь и окалина на стенках теплообменника существенно понижают теплоотдачу, компенсировать ее недостаток приходится увеличением мощности.
Увы, и газ может быть с водяной и прочей примесью, но вместо того, чтобы выставлять претензии поставщикам, мы переключаем регулятор мощности на несколько делений в сторону максимальной отметки.
Одна из современных высокоэкономичных моделей — напольный газовый конденсационный котёл марки Baxi Power мощностью 160 кВт. Такой котел обогревает 1600 кв. м площади, т.е. большой дом в несколько этажей. При этом по паспортным данным он расходует природного газа 16,35 куб. м в час и имеет КПД 108%
И, в-четвертых, площадь отапливаемых помещений, естественная убыль тепла, продолжительность отопительного сезона, погодные особенности. Чем просторнее площадь, чем выше потолки, чем больше этажей, тем больше топлива потребуется, чтобы отопить такое помещение.
Учитываем некоторую утечку тепла сквозь окна, двери, стены, крышу. Год на год не приходится, бывают и теплые зимы, и трескучие морозы – погоду не предугадаешь, но кубометры расходуемого на отопление газа от нее зависят напрямую.
Расчет потребления природного газа
Чтобы получить хотя бы примерное представление о размерах будущих затрат, ориентировочный расчет потребления газа на отопление частного дома производят на основании мощности отопительного котла. В техническом паспорте котла указывают максимальную мощность оборудования, с которой оно может работать при минимальных температурах. Это связано с тем, что котел должен справляться с обогревом дома даже в условиях очень суровых зим.
Тем не менее, расчет расхода газа на отопление не совсем корректно проводить по максимальному значению, поскольку температура воздуха на улице обычно намного выше заложенных показателей. Следовательно, расход газа будет существенно ниже. В связи с этим усредненное значение расхода природного газа для отопления принято рассчитывать, исходя из половины мощности котла или уровня теплопотерь.
Выполнение вычислений
Предварительный расчет потребления газа на отопление производится по формуле:
V = Q / (q х КПД / 100).
- q — калорийность горючего, по умолчанию принимается 8 кВт/м³;
- V — искомый расход магистрального газа, м³/ч;
- КПД — эффективность сжигания топлива источником тепла, выражается в %;
- Q — нагрузка на отопление частного дома, кВт.
В качестве примера предлагается расчет расхода газа в небольшом коттедже площадью 150 м² с величиной нагрузки на отопление 15 кВт. Планируется, что задачу по обогреву станет выполнять отопительный агрегат с закрытой камерой сгорания (КПД 92%). Теоретическое потребление горючего за 1 час в наиболее холодный период составит:
15 / (8 х 92 / 100) = 2,04 м³/ч.
В течение суток теплогенератор израсходует 2,04 х 24 = 48,96 м³ (округленно — 49 кубов) природного газа — это максимальное потребление в самые холодные дни. Но в течение отопительного сезона температура может колебаться в пределах 30-40°С (в зависимости от региона проживания), поэтому величина среднесуточного расхода газа выйдет вполовину меньше, порядка 25 кубов.
Тогда в среднем за месяц турбированный котел использует для обогрева дома площадью 150 м², расположенного в средней полосе России, 25 х 30 = 750 м³ горючего. Таким же путем рассчитывается потребление для коттеджей других размеров. Ориентируясь на предварительный расчет, можно еще на этапе строительства выполнить мероприятия, направленные на снижение потребления: утепление, выбор более эффективного оборудования и применение автоматических средств регулирования.
Котел подключен на магистральный газопровод
Разберем алгоритм вычислений, позволяющих с точностью определить расход голубого топлива для агрегата, установленного в доме или квартире с подключением к централизованным сетям газоснабжения.
Расчет расхода газа в формулах
Для более точного расчета мощность газоотопительных агрегатов вычисляют по формуле:
Мощность котла = Qт * К,
где Qт — планируемые теплопотери, кВт; К — поправочный коэффициент (от 1,15 до 1,2).
Планируемые теплопотери (в Вт) в свою очередь считают так:
Qт = S * ∆t * k / R,
где
S — суммарная площадь ограждающих поверхностей, кв. м; ∆t — перепад внутренней/наружной температур, °C; k — коэффициент рассеивания; R — значение теплового сопротивления материала, м2•°C/Вт.
Значение коэффициента рассеивания:
- деревянное строение, металлическая конструкция (3,0 — 4,0);
- кладка в один кирпич, старые окна и кровля (2,0 — 2,9);
- двойная кирпичная кладка, стандартная крыша, двери, окна (1,1 — 1,9);
- стены, крыша, пол с утеплением, двойные стеклопакеты (0,6 — 1,0).
Формула для расчета максимального часового расхода газа на основе полученной мощности:
Объем газа = Qmax / (Qр * ŋ),
где Qmax — мощность оборудования, ккал/час; Qр — теплотворная способность природного газа (8000 ккал/м3); ŋ — КПД котла.
Для того чтобы определить расход газообразного топлива, нужно просто перемножить данные, часть которых нужно взять из техпаспорта вашего котла, часть из строительных справочников, опубликованных в интернете.
Использование формул на примере
Предположим, что мы имеем здание общей площадью 100 кв м. Высота здания — 5 м, ширина — 10 м, длина — 10 м, двенадцать окон размером 1,5 х 1,4 м. Внутренняя/внешняя температура: 20 °С/-15 °С.
Считаем площадь ограждающих поверхностей:
- Пол 10 * 10 = 100 кв. м
- Кровля: 10 * 10 = 100 кв. м
- Окна: 1,5 * 1,4 * 12 шт. = 25,2 кв. м
- Стены: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 кв. м За минусом окон: 200 – 25,2 = 174,8 кв. м
Значение теплового сопротивления материалов (формула):
R = d / λ, где d – толщина материала, м λ – коэффициент теплопроводности материала, Вт/.
Рассчитываем R:
- Для пола (бетонная стяжка 8 см + минвата 150 кг/м3 х 10 см) R (пол) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (м2•°C/Вт)
- Для кровли (сэндвич-панели из минваты 12 см) R (кровля) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м2•°C/Вт)
- Для окон (двухкамерный стеклопакет) R (окна) = 0,49 (м2•°C/Вт)
- Для стен (сэндвич- панели из минваты 12 см) R (стены) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м2•°C/Вт)
Значения коэффициентов теплопроводности для разных материалов были выписаны из справочника.
Заведите привычку регулярно снимать показания счетчика, записывать их и делать сравнительный анализ с учетом интенсивности работы котла, погодных условий и пр. Эксплуатируйте котел на разных режимах, ищите оптимальный вариант нагрузки
Теперь посчитаем тепловые потери.
Q (пол) = 100 м2 * 20 °С * 1/ 2,84 (м2*К)/Вт = 704,2 Вт = 0,8 кВт Q (кровля) = 100 м2 * 35 °С *1 / 3,24 (м2*К)/Вт = 1080,25 Вт = 8,0 кВт Q (окна) = 25,2 м2 * 35 °С * 1/ 0,49 (м2*К)/Вт = 1800 Вт = 6,3 кВт Q (стены) = 174,8 м2 * 35 °С * 1/ 3,24 (м2*К)/Вт = 1888,3 Вт = 5,5 кВт
Теплопотери ограждающих конструкций:
Q (общ) = 704,2 + 1080,25 + 1800 + 1888,3 = 5472,75 Вт/ч
Еще можно добавить потерю тепла на вентиляцию. Чтобы нагреть 1 м3 воздуха с –15 °С до +20°С требуется 15,5 Вт тепловой энергии. Человек потребляет примерно 9 л воздуха в минуту (0,54 куб. метра в час).
Предположим, что в нашем доме находятся 6 человек. Им требуется 0,54 * 6 = 3,24 куб. м воздуха в час. Считаем потерю тепла на вентиляцию: 15,5 * 3,24 = 50,22 Вт.
И суммарные теплопотери: 5472,75 Вт/ч + 50,22 Вт = 5522,97 Вт = 5,53 кВт.
Проведя теплотехнический расчет, рассчитываем сначала мощность котла, а затем расход газа в час в газовом котле в кубических метрах:
Мощность котла = 5,53 * 1,2 = 6,64 кВт (округлим до 7 кВт).
Чтобы воспользоваться формулой для расчета расхода газа, переведем полученный показатель мощности из киловатт в килокалории: 7 кВт = 6018,9 ккал. И примем КПД котла = 92% (производители современных газовых напольных котлов заявляют данный показатель в рамках 92 – 98%).
Максимальный часовой расход газа = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 м3/ч.
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.
Немного общей информации – что такое требуемое количество тепла?
Очень вкратце, все это и так известно – просто требуется небольшая систематизация.
Современному человеку для комфортного проживания требуется создание определённого микроклимата, одной из важнейших составляющих которого является температура воздуха в помещении. И хотя «тепловые пристрастия» могут разниться, можно смело утверждать, что для большинства людей эта зона «температурного комфорта» лежит в диапазоне 18÷23 градуса.
Но когда на улице, например, отрицательная температура, то естественные термодинамические процессы стремятся все подвести под «общую планку», и тепло начинает из жилой зоны уходить. Тепловые потери – это совершенно нормальное с точки зрения физики явление. Вся система утепления жилья направлена на максимальное снижение таких потерь, но полностью их устранить невозможно. А отсюда вывод — отопление дома как раз и предназначено для восполнения этих самых тепловых потерь.
От тепловых потерь – никуда не деться, но очень важно хотя бы постараться свести их к возможному минимуму
Как определиться с ними их количественно?
Простейший способ расчета необходимой тепловой мощности основывается на утверждении, что на каждый квадратный метр площади требуется 100 ватт тепла. Или — 1 кВт на 10 м².
Но даже не будучи специалистом, можно задуматься — а как такая «уравниловка» сочетается со спецификой конкретных домов и помещений в них, с размещением зданий на местности, с климатическими условиями региона проживания?
Так что лучше применить иной, более «скрупулезный» метод подсчета, в котором будет приниматься во внимание множество различных факторов. Именно такой алгоритм и заложен в основу предлагаемого ниже калькулятора
Важно – вычисления проводятся для каждого отапливаемого помещения дома или квартиры отдельно
И лишь в конце подбивается общая сумма потребной тепловой энергии
Важно – вычисления проводятся для каждого отапливаемого помещения дома или квартиры отдельно. И лишь в конце подбивается общая сумма потребной тепловой энергии. Проще всего будет составить небольшую таблицу, в строках которой перечислить все комнаты с необходимыми для расчетов данными
Тогда, при наличии у хозяина под рукой плана своих жилых владений, много времени вычисления не займут
Проще всего будет составить небольшую таблицу, в строках которой перечислить все комнаты с необходимыми для расчетов данными. Тогда, при наличии у хозяина под рукой плана своих жилых владений, много времени вычисления не займут.
И еще одно замечание. Результат может показаться весьма завышенным. Но мы должны правильно понимать – в итоге показывается то количество тепла, которое требуется для восполнения теплопотерь в самых неблагоприятных условиях. То есть – для поддержания температуры в помещениях +20 ℃ при самых низких температурах на улице, характерных для региона проживания. Иными словами — на пике зимних холодов в доме будет тепло.
Но такая супер-морозная погода, как правило, стоит весьма ограниченное время. То есть система отопления будет по большей части работать на более низкой мощности. А это означает, этот никакого дополнительного запаса закладывать особого смысла нет. Эксплуатационный резерв мощности будет и без того внушительным.
Ниже расположен калькулятор, а под ним будут размещены необходимые краткие пояснения по работе с программой.
