Как правильно рассчитать мощность газового котла

В 99,99% в случаев клиент, покупающий газовый котел, задается вопросом его расхода. Свято полагаясь на «экспертные подсчеты» продавцов и доверяя им, порой часто обжигается. Некоторые клиенты, которые слышат от нас более реальные цифры, убегают в то место, где цифра была меньше и покупают все таки котел там. Так как не оказаться в поле вранья и узнать более детальную цифру потребления газа, чтобы понять, стоит вам покупать котел или нет. Для этого и создана данная статья.

Расход газа на отопление дома – формулы и примеры расчетов помещения в м²

Однако, рачительному хозяину мало словесных заверений в экономичности газового отопительного оборудования – хочется узнать все же, к какому расходу энергоносителей стоит быть готовым, чтобы, ориентируясь на местные тарифы, выразить затраты в денежном эквиваленте. Этому и посвящена настоящая публикация, которую вначале планировалось назвать «расход газа на отопление дома – формулы и примеры расчетов помещения в 100 м²». Во-первых, почему только именно 100 квадратных метров. А во-вторых, расход будет зависеть не только от площади, и даже можно сказать, что не столько от нее, как от целого ряда факторов, предопределяемых спецификой каждого конкретного дома.

Поэтому речь, скорее, пойдет о методике расчета, которая должна подойти для любого жилого дома или квартиры. Вычисления выглядят довольно громоздкими, но не переживайте – мы сделали все возможное, чтобы их легко смог провести любой владелец жилья, даже никогда ранее этим не занимавшийся.

Выводы

Теперь вы имеет представление о том, каков расход газа на отопление дома определенной площади. Вышеприведенный алгоритм расчета позволяет вычислить этот показатель в киловаттах. Вы также можете узнать предполагаемый расход, ориентируясь на данные из технического паспорта. Каждый производитель указывает уровень потребления газа конкретным котлом. Зная эти цифры из расчета на 1 час, вы легко вычислите годовой бюджет на «голубое топливо», необходимый для отопления конкретного дома.

Что же касается рекомендаций по поводу экономии, то наиболее важная из них такая – корректно подбирайте оборудование конкретно для вашего дома. Так вы сможете избежать фатальной ошибки – покупки неподходящего нагревательного оборудования. Также имеет смысл позаботиться о теплоизоляции своего дома, об установке системы «теплый пол», об агрегации техники с внешними датчиками и о массе других возможностей сделать расход газа оптимальным для комфортного отопления вашего жилья.

Советуем также почитать:

  • Немного полезной информации для владельцев газовых колонок Neva
  • Обзор и описание настенного котла Ariston Egis Plus
  • WBN6000-35HR и WBN6000-35CR — новинки от Бош

Определение: сколько газа потребляет газовый котел в месяц и год

Установка газовых котлов считается оптимальным решением для местностей с подводом сети газоснабжения. Природный газ имеет массу преимуществ. Это экологически чистый продукт, доступный, имеет высокую теплоотдачу. Но при выборе котла важно сразу определить, сколько газа использует агрегат для обогрева разных площадей: от 80 м2 до 400 м2.

Факторы, влияющие на расход топлива:

  • Мощность газового котла;
  • Площадь дома или квартиры;
  • Возможные теплопотери (количество окон и дверей, их герметичность, толщина стен и другие важные параметры).

При покупке газового котла на долгую службу важно учитывать все нюансы выбора агрегата. Следует заранее понимать, сколько газа тратится на обогрев определенной площади и объема здания. Только при ответственном подходе можно иметь экономичную выгоду от такой покупки.

Сколько энергии потребляет система обогрева дома

К тепловым потерям относятся условия, факторы, понижающие температуру в доме. Все учесть невозможно, выделим некоторые:

  • географическая точка;
  • обогреваемая площадь;
  • если отапливается квартира – где она располагается;
  • материал наружных стен;
  • вентиляция;
  • расход тепла на дополнительные нужды.

Первый пункт относится к климатической зоне, чем севернее, тем больше потери. Расположение дома на местности. Например, дом, расположенный отдельно, на возвышенности, подвержен большему влиянию ветровых нагрузок, чем защищенный другими зданиями, в низине.

Второй пункт правильнее назвать обогреваемый объем, повышение потолка увеличивает площадь наружных стен, вносящих потери. Исключение — подвальное помещение такого же объема теряет значительно меньше тепла, чем верхнее помещение.

Квартира в центре дома имеет потери только через одну внешнюю стену, верхняя угловая — две уличные стены плюс потолок, соединенный с чердаком, крышей. Южные помещения получают дополнительный обогрев от солнца, чего нельзя сказать про северное расположение.

Теплоизоляция стен — самый важный момент в сбережении тепла. Больше всего соприкасаются с наружным воздухом, даже незначительное снижение теплопотерь может дать результаты. При строительстве, проектировании, стоит подумать о строительном материале. Если здание построено – необходимо оценить теплопроводность стен, утеплить. Траты окупятся за счет снижения потребления газа.

Схема потерь тепла

Вентиляция — слабое место. Правильно отрегулированная, исправная будет давать необходимый кислород, экономить выработанное тепло. Некоторые в качестве вентиляции используют оконные, дверные щели, однако, подход не оправдан здравым смыслом. Щели могут появляться в стене, не прошедшего ремонта дома.

К последнему пункту списка относятся газовые плиты, горячее водоснабжение ГВС. Нагревание происходит косвенным путем, через дополнительный теплообменник. Чем больше расход ГВС, тем больше будет расходоваться газ.

После определения теплопотерь можно рассчитать энергию для восполнения. Существуют формулы, таблицы, но в них трудно разобраться. Можно воспользоваться упрощенной схемой, отображенной в таблице:

Читайте также:  Кирпичная печь с водяным отоплением – наша антикризисная заготовка
Наружные поверхности Потери, Вт/м2
стена, стена с окном 100
угловые две стены, окно 120
две стены, два окна 130

Показаны потери для наружных стен, окон, необходимо выбрать строку, измерить площадь помещения. Например, имеем стену с одним окном, потери составят 100 Вт/м2. Длина комнаты 4 м, ширина 2,75 м, произведение — 11 м2. Умножаем на 100 Вт/м2, получаем 1100 Вт или 1,1 кВт. Проводятся вычисления во всех комнатах, результат суммируется.

Как платить меньше

Снизить расход топлива и повысить эффективность используемой системы, для снижения платежей, можно несколькими способами. В первую очередь мы рекомендуем:

  • Провести утепление объекта;
  • Оптимизировать объемы потребления, настроив отопительное и прочее оборудование;
  • Обратиться к специалистам для правильного проектирования автономной системы с учетом нюансов ее работы.

Узнать больше и заказать услуги по газификации, можно обратившись в нашу компанию. Мы предоставим консультационную помощь по любым вопросам.

Формулы для расчета теплопотерь

Данные формулы можно использовать для расчета теплопотерь не только частного дома, но и квартиры. Перед началом вычислений необходимо изобразить план помещения, отметить расположение стен относительно сторон света, обозначить окна, дверные проемы,  а также вычислить размеры каждой стены, оконных и дверных проемов.

Для определения тепловых потерь необходимо знать строение стены, а также толщину используемых материалов. В расчетах учитывается кладка и утеплители

При расчете теплопотерь используются две формулы – с помощью первой определяют величину теплосопротивления ограждающих конструкций, с помощью второй – теплопотери.

Для определения теплосопротивления используют выражение:

R = B/K

Здесь:

  • R – величина теплосопротивления ограждающих конструкций, измеряющееся в (м2*К)/Вт.
  • K – коэффициент теплопроводности материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция, измеряется в Вт/(м*K).
  • В – толщина материала, записывающаяся в метрах.

Коэффициент тепловой проводимости K является табличным параметром, толщина B берется из технического плана дома.

Коэффициент тепловой проводимости является табличным значением, он зависит от плотности и состава материала, может отличаться от табличного, поэтому важно ознакомиться с технической документацией на материал (+)

Также используется основная формула расчета теплопотерь:

Q = L × S × dT/R

В выражении:

  • Q – теплопотери, измеряются в Вт.
  • S – площадь ограждающих конструкций (стен, полов, потолков).
  • dT – разность между желаемой температурой внутреннего помещения и внешней, измеряется и записывается в С.
  • R – значение теплового сопротивления конструкции, м2С/Вт, которое находится по формуле выше.
  • L – коэффициент, зависящий от ориентированности стен относительно сторон света.

Имея под рукой необходимую информацию, можно вручную вычислить теплопотери того или иного здания.

Расходы с электрокотлом

Теперь рассмотрим возможности электрокотла. В данном случае необходимо понимать, хватит ли Вам выделенного лимита мощности? Во-вторых, уже практически повсеместно осуществляется двухтарифный учет электроэнергии.

Давайте рассмотрим два варианта: однотарифный и двухтарифный.

Однотарифный вариант

В однотарифном варианте расходы на отопление дома так и получаются, что стоимость 1кВт/ч электричества в Московской области на 2017 год составляет 4,04 рублей. При этом КПД электрического котла равен 1.

Соответственно, стоимость 1кВт/ч тепла от электрического котла составляет 4,04 рубля. В данном случае экономии можно добиться, используя автоматику, чтобы не перетапливать помещение понапрасну.

Двухтарифный вариант

В двухтарифном варианте, совместно с электрическим котлом, устанавливается накопительная емкость соответствующего объема. В данном случае котел в основном работает в ночное время, на максимальной мощности, по ночному тарифу.

Он отапливает помещение, а избыток тепла идет в бак-накопитель. Затем в дневное время помещение отапливается за счет накопленного в ночное время по ночному тарифу тепла.

Иногда этого тепла не хватает и котел не отапливает дом, иногда этого тепла получается с избытком, поэтому принимаем во внимание, что отопление происходит только по ночному тарифу.

Стоимость 1кВт/ч электричества в Московской области на 2017 год (по ночному тарифу) составляет 1,26 рублей.

КПД электрического котла равен 1. В этом случае стоимость 1кВт/ч тепла от электрического котла равна 1,26 рублей.

То есть, стоимость будет составлять аналогичную цифру стоимости электричества по ночному тарифу и будет равна 1,26 рублей.

Корректируем расчеты – дополнительные моменты

На практике жилье со средними показателями встречается не так уж часто, поэтому при расчетах системы учитываются дополнительные параметры. Об одном определяющем факторе – климатической зоне, регионе, где будет использоваться котел, речь уже шла. Приведем значения коэффициента Wуд для всех местностей:

  • средняя полоса служит эталоном,  удельная мощность составляет 1–1,1;
  • Москва и Подмосковье – результат умножаем на 1,2–1,5;
  • для южных регионов – от 0,7 до 0,9;
  • для северных областей она поднимается до 1,5–2,0.

В каждой зоне наблюдаем определенный разброс значений. Поступаем просто – чем южнее местность в климатической зоне, тем ниже коэффициент; чем севернее, тем выше.

Приведем пример корректировки по регионам. Предположим, что дом, для которого рассчеты проводились раньше, расположен в Сибири с морозами до 35°. Берем Wуд равное 1,8. Тогда полученное число 12 умножаем на 1,8, получаем 21,6. Закругляем в сторону большего значения, выходит 22 киловатта. Разница с первоначальным результатом почти вдвое, а ведь учитывалась всего одна поправка. Так что корректировать расчеты необходимо.

Кроме климатических условий регионов, для точных расчетов учитываются и другие поправки: высота потолка и теплопотери здания. Среднестатистическое значение высоты потолков – 2,6 м. Если высота значительно отличается, высчитываем значение коэффициента – фактическую высоту делим на среднюю. Предположим, высота потолка в здании из ранее рассматриваемого примера 3,2 м. Считаем: 3,2/2,6=1,23, округляем, выходит 1,3. Выходит, для обогрева дома в Сибири площадью 120 м2 с потолками 3,2 м требуется котел 22 кВт×1,3=28,6, т.е. 29 киловатт.

Читайте также:  Оборудование для производства топливных брикетов

Также очень важно для правильных расчетов принимать во внимание теплопотери здания. Тепло теряется в любом доме, независимо от его конструкции и вида топлива. Через слабо утепленные стены может уйти 35% теплого воздуха, через окна – 10% и больше

Неутепленный пол заберет 15%, а крыша – все 25%. Даже один из этих факторов, если он присутствует, следует принимать во внимание. Используют специальное значение, на которое умножают полученную мощность. Он имеет такие показатели:

Через слабо утепленные стены может уйти 35% теплого воздуха, через окна – 10% и больше. Неутепленный пол заберет 15%, а крыша – все 25%. Даже один из этих факторов, если он присутствует, следует принимать во внимание. Используют специальное значение, на которое умножают полученную мощность. Он имеет такие показатели:

  • для кирпичного, деревянного или дома из пеноблоков, которому более 15 лет, с хорошим утеплением, К=1;
  • для других домов с неутепленными стенами К=1,5;
  • если у дома, кроме неутепленных стен, не утеплена крыша К=1,8;
  • для современного утепленного дома К=0,6.

Вернемся к нашему примеру для расчетов – дому в Сибири, для которого по нашим расчетам понадобится нагревательное устройство мощностью 29 киловатт. Предположим, что это современный дом с утеплением, тогда К= 0,6. Подсчитываем: 29×0,6=17,4. Добавляем 15–20%, чтобы иметь запас на случай экстремальных морозов.

Итак, мы рассчитали требуемую мощность теплогенератора, используя следующий алгоритм:

  1. 1. Узнаем общую площадь отапливаемого помещения и делим на 10. Число удельной мощности при этом игнорируется, нам нужны средние исходные данные.
  2. 2. Учитываем климатическую зону, где находится дом. Ранее полученный результат умножаем на коэффициентый показатель региона.
  3. 3. Если высота потолка отличается от 2,6 м, учитываем и это. Узнаем коэффициентное число, поделив фактическую высоту на стандартную. Мощность котла, полученную с учетом климатической зоны, умножаем на это число.
  4. 4. Делаем поправку на теплопотери. Предыдущий результат умножаем на коэффициентный показатель теплопотерь.

Размещение котлов для отопления в доме

Выше речь шла исключительно о котлах, которые используются исключительно для отопления. Если прибор используется для нагрева воды, рассчетную мощность следует увеличить на 25%

Обращаем внимание, что резерв для подогрева рассчитывается после коррекции с учетом климатических условий. Полученный после всех расчетов результат довольно точный, его можно использовать для выбора любого котла: газового на жидком топливе, твердотопливного, электрического

Как рассчитать расход газа на отопление частного дома

В действительности довольно просто подсчитать средний расход газа на отопление дома с функционирующей системой обогрева. Достаточно засечь показания газового счетчика в первый и последний день месяца. Но на стадии проектирования коттеджа или дачи также требуется произвести эти расчеты хотя бы для того, чтобы осуществить выбор энергоносителя, а потом и отопительного оборудования. В данной статье мы покажем, как правильно определить средний расход газа на отопление частного дома по заданной площади.

Заключение

Как видно из приведенных примеров, выполнение расчетов по определению расхода газа, используемого на отопление дома или квартиры, не является сверхсложной задачей. От вас требуется немного личного времени, а еще – внимательности при введении в формулу различных единиц измерения. Результаты вычислений обязательно помогут вам в будущем при подборе теплогенератора и прикидке финансовых затрат.

Быстрый предварительный расчет

Приблизительно прикинуть на глаз, сколько газа будет потребляется вашим газовым котлом, довольно просто.

Будем отталкиваться или от объема обогреваемого помещения, или от его площади:

  • в первом случае пользуемся нормативом 30-40 Вт/куб. м;
  • во втором случае — 100 Вт/кв. м.

Нормативы взяты с учетом высоты потолка в помещении до 3-х метров. Если вы живете в южных краях, цифры можно уменьшить на 20-25%, а для севера, наоборот, увеличить в полтора раза или вдвое. Т.е. взять во втором случае, например, 75-80 Вт/кв.м или 200 Вт/кв.м.

Перемножив соответствующий норматив на объем или площадь, получим, сколько ватт мощности котла необходимо для обогрева помещения. Далее исходим из стандартного утверждения о том, что современное газовое оборудование потребляет 0,112 кубометра газа на выработку 1 кВт тепловой мощности.

Снова перемножаем — на этот раз норматив потребления газа (число 0,112) на полученную в предыдущем умножении мощность котла (не забываем перевести ватты в кВт). Получаем примерный расход газа в час.

Котел обычно работает 15-16 часов в сутки. Считаем суточный расход газа. Ну, а когда уже известен суточный расход, легко определяем расход газа на месяц и на весь отопительный сезон. Вычисления приблизительные, но вполне достаточные для того, чтобы осмыслить и сам принцип расчета, и ожидаемый газовый расход.

Обычной счетной машинки вполне достаточно, чтобы вычислить расход газа. Если не хотите вникать в расчетные формулы, пользуйтесь в сети программами онлайн-калькуляторов. Вводите исходные данные и сразу же получайте результат

Пример.

Допустим, площадь помещения равна 100 м².

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

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

Рассчитаем расход газа в сутки (16 часов работы), за месяц (30 дней), за весь отопительный сезон (7 месяцев) :

1,12 куб. м * 16 = 17,92 куб. м 17,92 куб. м * 30 = 537,6 куб. м 537,6 куб. м * 7 = 3763,2 куб. м

Примечание: можно сразу определить месячную и сезонную потребляемую мощность котла в кВт/час, а потом пересчитать ее в расход газа.

10 кВт * 24/3*2 * 30 = 4800 кВт/час — за месяц 0,112 куб.м * 4800 кВт/час = 537,6 куб. м 4800 кВт/час * 7 = 33600 кВт/час — за сезон 0,112 куб.м * 33600 кВт/час = 3763,2 куб. м

Остается взять текущий тариф на газ и перевести итог в деньги. А если в проекте установка двухконтурной системы, которая будет не только отапливать дом, но и греть воду для бытовых нужд, прибавьте к мощности оборудования и, соответственно, к расходу газа напольными газовыми котлами отопления еще 25%.

Читайте также:  Горелка на отработке своими руками: пошаговая инструкция с фото

Самые простые тепловизоры стоят не менее 300 долларов, а цена на профессиональные стартует от нескольких тысяч, но эти приборы показывают все места, через которые в дом заходит холодный воздух и уходит наружу тепло

Заключение

При проектировании системы автономного отопления у многих возникает вопрос, сколько литров теплоносителя вмещает одна секция алюминиевой батареи. Этот нужно для того, чтобы рассчитать расход газа, электричества и определиться, сколько нужно приобрести антифриза, если в системе не используется вода.

При строительстве или реконструкции частного дома всегда встает вопрос – какое оборудование выбрать для отопления помещения, ведь от этого напрямую зависит комфортное в нем проживание в зимнее время. Поэтому необходимо сделать правильный выбор отопительного .

Под системой отопления подразумевается комплекс, состоящий из насосов, приборов, средств автоматики, трубопровода и прочих устройств, предназначенных для доставки тепла от генератора в жилые помещения. Эффективная и слаженная работа этой системы, зависит от правильного ее монтажа, точного расчета количества секций, выбранной схемы разводки и прочих факторов.

Расход газа на конкретных примерах

Чтобы определить, каким будет расход природного газа при отоплении одноэтажного дома 100м2, для начала нужно определить тепловую нагрузку.

Для получения максимально точных данных по отапливаемому объему дома отдельно вычисляется объем каждой комнаты и вспомогательных помещений, где необходимо поддерживать тепло. Измерения длины и ширины выполняются вдоль плинтусов с помощью обычной или лазерной рулетки.

Мы поступим проще: принимаем высоту потолков за 2,5 метра, умножаем ее на указанную площадь и получаем объем дома V = 250 м3.

Если помещение имеет сложную архитектурную форму, выполняется разбивка на прямоугольники, треугольники, окружности, вычисляется и суммируется площадь каждого из них

Расход газа на конкретных примерах

Для определения ΔT используется графа 6 в таблице 3.1 СП Здесь указана температура воздуха наиболее холодного периода, рассчитанная, исходя из среднемесячных температур.

Находим название населенного пункта, где расположен отапливаемый объект. Допустим, это Брянск, следовательно, искомое значение составляет -12 °C. Температура в жилых комнатах по ГОСТ Р 51617-2000 должна быть в пределах 18-24 °C. Берем усредненное значение 22 °C, получаем ΔT= 34 °C.

Определяем степень теплоизоляции дома и применяем соответствующий коэффициент. В условиях роста цен на теплоносители, большинство домовладельцев стремятся повысить энергоэффективность отопления за счет улучшения теплоизоляции своего жилища, поэтому вполне обоснованно можно применить первый показатель средней степени теплоизоляции, который равен 1.

250 м3 × 34 °C × 1 / 860 = 9,88 квт/ч.

Применим правило округления к ближайшему целому и получим Q = 10 квт/ч.

Не пренебрегайте автоматическим управлением – установите разные режимы обогрева для ночного и дневного времени, чтобы обеспечить комфортный микроклимат независимо от температуры за окном и при этом экономить до 30% газа

Напомним, что мы сделали только теплотехнический расчет дома и теперь на очереди расчет расхода газа. Но пока будет уместным сделать небольшое отступление и уточнить, что нагрузку на отопление можно вычислить и упрощенным способом.

Заметим, что мощность газового котла можно рассчитать для конкретного объекта с учетом всех технических нюансов. По усредненным данным на каждый метр стандартной жилой площади приходится 100 Вт/ч тепловой энергии. Следовательно, для дома площадью 100 м2 этот показатель составит 100 Вт/ч × 100 м2 = 10 000 Вт/ч или 10 кВт/ч.

Расход газа на конкретных примерах

В данном случае вычисления по формуле и упрощенный способ дали одинаковый результат, но так бывает не всегда, и разница нередко достигает 20 % и более. Тем более теплотехники рекомендуют покупать турбированные и атмосферные котлы всегда с запасом в 20-25% с расчетом на возможность покрытия потерь тепла в дни с критически низкой температурой.

Для расчета требуется знать коэффициент полезного действия газового котла. Вы можете увидеть его в технических характеристиках, указанных в сопроводительной документации. Мы же выберем модель, которая подходит для дома указанной площади.

Основным критерием выбора будет служить тепловая мощность агрегата. Ее значение очень близко к значению тепловой нагрузки и может вычисляться по той же формуле, но для расчета учитывается температура самой холодной пятидневки или применяется повышающий коэффициент 1,3, ведь котлу должно хватить мощности поддерживать тепло в доме даже в самые лютые морозы.

Следовательно, для обогрева 100 м2 потребуется котел, мощностью около 13 кВт. КПД (n) многих моделей настенных газовых котлов, к примеру агрегатов марки NEVA, составляет 92.5 %. Это значение мы и будем использовать в своих расчетах.

Благодаря конструктивным особенностям камеры сгорания, повышению эффективности теплообменников, использованию скрытой теплоты водяных паров, КПД современных газовых котлов превышает 90%

Теплотворная способность, или, иначе, удельная теплота сгорания (q) зависит от марки используемого газа. Какой именно газ поставляется в ваш дом, лучше уточнить у газоснабжающей компании.

Мы же по умолчанию подставим в формулу округленное значение, соответствующее газу G20 с низшей теплотворной способностью Нi, а именно 9,5 кВтч/м³. Обратите внимание, на единицы измерения – используются киловатты, а не мегаджоули.

V = 10 / (92.5 / 100 × 9,5). V = 1.1 м³/ч.

Расход газа на конкретных примерах

Таким образом расход магистрального газа при отоплении дома площадью 100 м2 с высотой потолков 2,5 метра составляет чуть более 1,1 кубометра в час. В сутки соответственно 24,2 кубометра.

Теперь легко узнать, сколько газа потребуется на весь отопительный сезон. По государственным нормативам в период отопительного сезона среднесуточная температура наружного воздуха не превышает 8 °C. В средней полосе такой период продолжается с 15 октября по 15 апреля (183 дня).

Так как в это время происходят значительные колебания температуры, суточный расход газа делится на 2 и затем умножается на 183. То есть на отопительный сезон потребуется около 2214.3 кубометров магистрального газа.