Сколько потребляет газовый котел электричества

Обновлено: 04.07.2024

Как рассчитать сколько газа потребляет газовый котел

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.

Читайте в статье

Рассчитываем сколько газа потребляет газовый котел в час, сутки и месяц

В проектировании индивидуальных систем отопления для частных домов используются 2 основных показателя: общая площадь дома и мощность отопительного оборудования. При простых усредненных расчетах принято считать, что для отопления каждых 10 м 2 площади достаточно 1 кВт тепловой мощности + 15-20% запаса мощности.

Как рассчитать необходимую мощность котла
Индивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты

Однако для планирования расходов более удобно измерять работу непосредственно газовых котлов в куб. м/час (кубометрах) – если используется природный газ из магистрали; или же в кг/час (килограммах) – если используется сжиженный газ (что сильно дороже).

Известно, что теплота сгорания природного газа – 9,3-10 кВт на м 3 , отсюда следует, что на 1 кВт тепловой мощности газового котла необходимо около 0,1-0,108 м 3 природного газа. На момент написания статьи стоимость 1 м 3 магистрального газа в Московской области – 5,6 руб/м 3 или 0,52-0,56 руб за каждый кВт тепловой мощности котла.

Но такой метод можно использовать, если неизвестны паспортные данные котла, ведь в характеристиках практически любого котла указывается расход газа при его непрерывной работе на максимальной мощности.

Например, известный напольный одноконтурный газовый котел Protherm Волк 16 KSO (мощностью 16 кВт), работая на природном газе, расходует 1,9 м 3 /час.

В сутки – 24 (часа) * 1,9 (м 3 /час) = 45,6 м 3 . В стоимостном выражении – 45,5 (м 3 ) * 5,6 (тариф для МО, руб.) = 254,8 руб/сутки.
В месяц – 30 (дней) * 45,6 (суточный расход, м 3 ) = 1 368 м3. В стоимостном выражении – 1 368 (куб. м) * 5,6 (тариф, руб.) = 7 660,8 руб/мес.
За отопительный сезон (предположим, с 15 октября по 31 марта) – 136 (дней) * 45,6 (м 3 ) = 6 201,6 кубов. В стоимостном выражении – 6 201,6 * 5,6 = 34 728,9 руб/сезон.

Однако это лишь приблизительные теоретические подсчеты, поскольку на практике котел не работает 24/7 на полную мощность: в таком случае многократно ускоряется износ его элементов. Грамотно подобранный по мощности (с учетом площади, теплопотерь дома и небольшим запасом мощности в 10-20%) газовый котел потребляет лишь 50-70% от рассчитанных выше по максимально возможному режиму работы котла значений.

То есть на практике, в зависимости от условий и режима отопления, тот же Protherm Волк 16 KSO, расходует 700-950 кубов газа в месяц, что около 3 920-5 320 руб/мес. Точно определить расход газа методом расчета невозможно!

Для получения точных значений используются приборы учета (газовые счетчики), ведь расход газа в газовых котлах отопления зависит от правильно подобранной мощности отопительного оборудования и технологий модели, предпочитаемой хозяином температуры, обустройства системы отопления, средней температуры в регионе за отопительный сезон и еще от множества факторов, индивидуальных для каждого частного дома.

Таблица потребления известных моделей котлов, согласно их паспортных данных

Модель	Мощность, кВт	Max расход природного газа, куб. м/час
Лемакс Премиум-10	10	0,6
ATON Atmo 10ЕВМ	10	1,2
Baxi SLIM 1.150i 3E	15	1,74
Protherm Медведь 20 PLO	17	2
De Dietrich DTG X 23 N	23	3,15
Bosch Gaz 2500 F 30	26	2,85
Viessmann Vitogas 100-F 29	29	3,39
Navien GST 35KN	35	4
Vaillant ecoVIT VKK INT 366/4	34	3,7
Buderus Logano G234-60	60	6,57

Калькулятор для быстрого подсчета

Напомним, что в калькуляторе используются те же принципы, что и в примере выше, реальные данные расхода зависят от модели и условий эксплуатации отопительного оборудования и могут составлять лишь 50-80% от данных, рассчитанных с условием, что котел работает беспрерывно и на полную мощность.

Дополнительные теоретические способы расчета расхода природного газа

Исходя из теплопотерь дома

Наглядное изображение теплопотерь частоного дома.

В точности теплопотери дома считаются исходя из площади + корректировки, связанные с площадью остекления, степенью утепленности дома, климатическим поясом и температурой в самую холодную декаду отопительного сезона. Упрощенно принято считать, что на каждые 10 м 2 дома среднестатистического дома с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков до 2,7 м приходится 1-1,2 кВт/час теплопотерь. Соответственно, для поддержания комфортной температуры, необходимо установить баланс получаемого от системы отопления тепла и теплопотерь.

Рассчитаем на примере среднестатистического дома площадью 100 м 2 , расположенного в Подмосковье, не предполагающего корректировок связанных с климатической зоной. Теплопотери такого дома составят около 11 кВт/час, столько же будет производить и газовый котел. Вспоминаем, что удельная теплоемкость сгорания природного газа – 9,3 кВт. Однако большинство газовых котлов имеет КПД 90%, поэтому необходимо внести соответствующую поправку на эффективность.

Итого, расход газа = 11 (кВт/час) / (9,3 (кВт) * 0,9 (КПД 90%)) = 1,31 м 3 /час, что равно 31,44 куба в сутки. Согласно тарифу на момент написания статьи для Подмосковья это 176,1 руб/сутки.

Но, как и другие методы, расчет исходя из теплопотерь показывает примерную картину с отклонениями 10-30% в каждую сторону. В самый теплый месяц сезона расход может быть минимальный, в то время как в самую холодную декаду в виду больших теплопотерь котел будет работать на максимуме возможностей с постоянно работающими открытыми горелками.

Потребление котлом определенной мощности

Некоторые производят расчет потребления газа по мощности котла, это уместно, если, например, котлоагрегат довольно старый и паспортный расход неизвестен. Допустим, имеется котел мощностью 10 кВт, для расчетов также понадобится КПД , который, вероятно, также неизвестен, но на практике КПД старых советских и постсоветских газовых котлов едва достигал 70%.

Потребление котла считаем по уже понятному из примеров ранее принципу: 10 кВт / (9,3 кВт * 0,7 (предполагаемый КПД 70%)) = 1,54 куб. м/час или 36,96 куб. м/сутки при беспрерывной работе основных горелок. Потребление газа котлом 24 кВт = 24 / (9,3 * 0,7) = 3,69 куб м/час.

Газовые котлы отопления: самая подробная инструкция по выбору
Чек-лист по критериям выбора, рейтинг моделей в 2021 году

Расход газового котла на сжиженном газе

Для удобства замены и в целях безопасности, баллоны размещают на улице.

Многие не только современные, но и довольно ранние газовые котлы работают как на природном, так и на сжиженном (балонном) газе, для смены используемого топлива обычно достаточно сменить горелку, предполагающуюся в комплекте и подключить газовый баллон. Рассчитывается расход по любому из ранее упомянутых принципов: по паспортным данным о расходе при работе на сжиженном газе, по тепловым потерям или мощности котлоагрегата.

Ошибочным является учет расхода сжиженного газа в м 3 или литрах, в контексте котельного оборудования более удобно и логично обозначать его объем в кг.

Например, газовый настенный котел Rinnai BR-K12 при беспрерывной работе на максимальной мощности расходует 1,0 кг/час сжиженного газа. Средняя стоимость сжиженного газа на момент написания статьи – 33 руб/кг.

В сутки – 24 (часа) * 1,0 (кг/час) = 24 кг. В стоимостном выражении – 24 (кг) * 33 (стоимость 1 кг, руб.) = 792 руб/сутки.
В месяц сгорает – 30 (дней) * 24 (суточный расход, кг) = 720 кг. В стоимостном выражении – 720 (кг) * 33 (цена, руб.) = 23 760 руб/мес.
За отопительный сезон (предположим, с 15 октября по 31 марта) – 136 (дней) * 24 (кг) = 3 264 кг. В стоимостном выражении – 3 264 * 33 = 107 712 руб/сезон.

Что влияет на расход на практике

Наибольшее влияние на расход оказывает мощность котла и его КПД – то, насколько эффективно используется топливо. Однако эти факторы нельзя существенно изменить при уже имеющемся и функционирующем отопительном оборудовании, их необходимо планировать на этапе выбора и покупки. Чем мощнее котел, тем больше топлива ему понадобиться при работе в предельных режимах.

КПД большинства современных газовых котлов в пределах 90-94%, наиболее эффективны – конденсационные газовые котлы, имеющие КПД 105-109%. Вы наверняка понимаете, что КПД не может превышать 100%, поскольку дополнительная энергия просто не может взяться из-ниоткуда, и это вполне верно. Дело в том, что конденсационные котлы используют не только тепловую энергию от сгорания газа, но и тепловую энергию конденсатов влаги – одного из продуктов сгорания. Когда обычные конвекционные котлы выбрасывают эту энергию в дымоход, конденсационные направляют ее на подогрев обратки.

Фактически КПД таких котлоагрегатов стремится к 100%, а дополнительные 7-10%, полученных с конденсата являются лишь следующим этапом преобразования. Для обычного покупателя все эти процессы не имеют значения, но чтобы объективно сравнить эффективность с обычными котлами и объяснить покупателю разницу в цене, производители обозначают КПД таким образом.

Как выбрать комнатный термостат и экономить до 30% в месяц на отоплении

На расход газа также влияет и температура воздуха в регионе, при более сильных морозах котел пытается поддержать стабильную заданную хозяином температуру, однако теплопотери в виду морозов выше, соответственно, расход газа выше. Стандартная теплота сгорания природного газа – 9,3-10 кВт на м 3 , но ни для кого не секрет, что отечественный магистральный газ иногда предоставляется не лучшего качества, имеет меньшую калорийность. При этом оборудованию необходимо обеспечить то же количество тепла, что и ранее: котел потребляет много газа.

Частой причиной увеличения расхода газа является ненадлежащее и нерегулярное обслуживание котла. В первую очередь внимания требует теплообменник, который засоряется накипью или в последствии использования не идеально чистого теплоносителя. Уменьшить потребление можно просто проведя очистку не только теплообменника, но и горелок .

Последним критерием, от которого может зависеть больший расход – наличие второго контура для ГВС. Если расход двухконтурного котла стал заметно больше, возможно причина в более интенсивном использовании горячей воды.

Сколько потребляет электроэнергии электрический котел: как провести расчеты перед покупкой

Использование электричества в качестве источника энергии для отопления загородного дома привлекательно по многим причинам: легкодоступность, распространенность, экологичность. Вместе с тем самым главным препятствием использования электрических котлов остаются довольно высокие тарифы.

Вы тоже задумались о целесообразности установки электрокотла? Давайте вместе разберемся, сколько потребляет электроэнергии электрический котел. Для чего будем использовать правила выполнения расчетов и формулы, рассмотренные в нашей статье.

Расчеты помогут детально разобраться в том, сколько кВт электроэнергии придется оплачивать ежемесячно в случае использования электокотла для отопления дома или квартиры. Полученные цифры позволят принять окончательное решение по поводу покупки/не покупки котла.

Способы расчета мощности электрокотла

Можно выделить две основные методики расчета необходимой мощности электрического котла. Первая основана на отапливаемой площади, вторая на расчете теплопотерь через ограждающие конструкции.

Галерея изображений Монтаж электрооборудования для системы отопления отличается самой низкой ценой и простой схемой Электрокотел не нужно топить, обеспечивать запасом топлива и устраивать дымоход. Для организации отопления с ним не нужна котельная Веский минус использования электричества - негуманные тарифы на электроэнергию и зависимость от централизованных сетей Для работы нужна хорошая электрическая мощность и бесперебойные поставки энергии. Поэтому перед покупкой нужно все рассчитать, включая расходы Преимущества установки электрического котла Веские плюсы эксплуатации электрического агрегата Недостатки систем отопления с электрокотлом Подбор электрического котла достаточной мощности

Независимо от методики расчета, количество и качество собранных исходных данных напрямую влияют на правильную оценку требуемой мощности электрокотла.

При заниженной мощности оборудование будет постоянно работать с максимальной нагрузкой, не обеспечивая нужного комфорта проживания. При завышенной мощности – неоправданно большое потребление электроэнергии высокая стоимость отопительного оборудования.

Порядок расчета мощности электрического котла

Далее подробно рассмотрим как рассчитать необходимую мощность котла, чтобы оборудование в полном объеме выполняло свою задачу по обогреву дома.

Для проведения расчетов понадобятся следующие сведения о здании:

Показатель удельной мощности показывает сколько необходимо тепловой энергии на 1 м 2 в 1 час.

Зависит от местных природных условий, можно принять следующие значения:

для центральной части России: 120 – 150 Вт/м 2 ;
для южных регионов: 70-90 Вт/м 2 ;
для северных регионов: 150-200 Вт/м 2 .

W_уд – величина теоретическая, которая применяется в основном для очень грубых расчетов, потому что не отражает реальных теплопотерь здания. Не учитывает площадь остекления, количество дверей, материал наружных стен, высоту потолков.

Точный теплотехнический расчет производится при помощи специализированных программ с учетом множества факторов. Для наших целей такой расчет не нужен, вполне можно обойтись обсчетом теплопотерь наружных ограждающих конструкций.

Величины, которые нужно задействовать в расчетах:

R – сопротивление теплопередачи или коэффициент теплосопротивления. Это отношение разности температур по краям ограждающей конструкции к тепловому потоку, проходящему через эту конструкцию. Имеет размерность м 2 × ⁰С/Вт.

На самом деле все просто – R выражает способность материала задерживать тепло.

Q – величина, показывающая количество теплового потока проходящего через 1 м 2 поверхности при разности температуры в 1⁰С за 1час. То есть показывает сколько теряет тепловой энергии 1 м 2 ограждающей конструкции в час при перепаде температуры в 1 градус. Имеет размерность Вт/м 2 × ч.

Для приведенных здесь расчетов разницы между кельвинами и градусами по Цельсию нет, поскольку важна не абсолютная температура, а только разница.

Q_общ – количество теплового потока проходящее через площадь S ограждающей конструкции в час. Имеет размерность Вт/ч.

P – мощность отопительного котла. Вычисляется как требуемая максимальная величина мощности отопительного оборудования при максимальной разнице температуры наружного и внутреннего воздуха. Другими словами достаточная мощность котла для обогрева здания в самый холодный сезон. Имеет размерность Вт/ч.

КПД – коэффициент полезного действия отопительного котла, безразмерная величина показывающая отношение полученной энергии к затраченной энергии. В документации на оборудование обычно приводится в процентах от 100 например 99%. В расчетах применяется величина от 1 т.е. 0,99.

Или тоже, но в кельвинах: ∆T = 293 – 243 = 52К

То есть разница всегда будет одинаковой для градусов и кельвинов, поэтому для расчетов справочные данные в кельвинах могут применяться без поправок.

d – толщина ограждающей конструкции в метрах.

Следующий список формул показывает взаимосвязь величин:

Для многослойных конструкций сопротивление теплопередаче R вычисляется для каждой конструкции отдельно и затем суммируется.

Иногда расчет многослойных конструкций может быть слишком громоздким, например при расчете теплопотерь оконного стеклопакета.

Что необходимо учесть при расчете сопротивления теплопередачи для окон:

толщину стекла;
количество стекол и воздушных зазоров между ними;
вид газа между стеклами: инертный или воздух;
наличие теплоизоляционного покрытия оконного стекла.

Однако можно найти готовые значения для всей конструкции либо у производителя, либо в справочнике, в конце этой статьи приведена таблица для стеклопакетов распространенной конструкции.

Отдельно необходимо остановится на расчете теплопотерь через пол здания, так как грунт оказывает значительное сопротивление теплопередаче.

При расчетах теплопотерь цокольного этажа нужно принимать во внимание заглубление в грунт. Если дом стоит на уровне земли, то заглубление принимается равным 0.

По общепринятой методике площадь пола делится на 4 зоны.

Для каждой зоны из сложившейся практики установлены свои R:

R1 = 2,1 м 2 × °С/Вт;
R2 = 4,3 м 2 × °С/Вт;
R3 = 8,6 м 2 × °С/Вт;
R4 = 14,2 м 2 × °С/Вт.

Приведенные значения R справедливы для полов без покрытия. В случае утепления, каждое R увеличивается на R утеплителя.

Дополнительно для полов, уложенных на лаги R умножается на коэффициент 1,18.

Зона 1 имеет ширину 2 метра. Если дом заглублен, то нужно взять высоту стен в грунте, отнять от 2 метров, а остаток перенести на пол

Теперь можно приступить к расчетам.

Формула, которая может служить для приблизительной оценки мощности электрического котла:

W=W_уд × S

Задача: рассчитать необходимую мощность котла в г. Москва, отапливаемая площадь 150м².

При производстве расчетов учитываем, что Москва относится к центральному региону, т.е. W_уд можно принять равным 130 Вт/м 2 .

W_уд = 130 × 150 = 19500Вт/ч или 19,5кВт/ч

Эта цифра настолько неточная, что не требует учета КПД отопительного оборудования.

Теперь определим теплопотери через 15м 2 площади потолка, утепленного минеральной ватой. Толщина слоя теплоизоляции 150мм, температура наружного воздуха -30 °С , внутри здания +22 °С за 3 часа.

Решение: по таблице находим коэффициент теплопроводности минеральной ваты, k=0,036 Вт/м × °С . Толщину d необходимо брать в метрах.

Порядок расчета такой:

Вычислили, что потери тепла через потолок составят в нашем примере 187 * 3 = 561Вт.

Для наших целей вполне допускается упростить расчеты, рассчитывая теплопотери только наружных конструкций: стен и потолков, не обращая внимание на внутренние перегородки и двери.

Кроме того, можно обойтись без расчета потерь тепла на вентиляцию и канализацию. Не будем принимать в расчет инфильтрацию и ветровую нагрузку. Зависимость расположения здания по сторонам света и количество получаемой солнечной радиации.

Из общих соображений можно сделать один вывод. Чем больше объем здания, тем меньше приходится теплопотерь на 1 м 2 . Объяснить это легко, так как площадь стен возрастает квадратично, а объем в кубе. Шар имеет наименьшие теплопотери.

В ограждающих конструкциях учитываются только замкнутые воздушные слои. Если у Вашего дома вентилируемый фасад, то такой воздушный слой считается не замкнутым, в расчет не берется. Не берутся все слои, которые следуют перед незамкнутым воздушным слоем: фасадная плитка или кассеты.

Замкнутые воздушные слои, например, в стеклопакетах учитываются.

Все стены дома являются наружными. Чердак не отапливаемый, теплосопротивление кровельных материалов в расчет не принимается

После теоретической части можно приступить к практической.

Для примера рассчитаем дом:

размеры наружных стен: 9х10 м;
высота: 3 м;
окно со стеклопакетом 1,5 × 1,5 м: 4 шт;
дверь дубовая 2,1 × 0,9 м, толщина 50 мм;
полы сосновые 28 мм, поверх экструдированного пенопласта толщиной 30 мм, уложены на лаги;
потолок ГКЛ 9 мм, поверх минеральной ваты толщиной 150мм;
материал стен: кладка 2 силикатных кирпича, утепление минеральной ватой 50 мм;
самый холодный период – 30 °С, расчетная температура внутри здания 20 °С.

Произведем подготовительные расчеты необходимых площадей. При расчете зон на полу, принимаем нулевое заглубление стен. Доска пола уложена на лаги.

Далее по справочникам или по таблицам приведенным в конце этой главы, выбираем необходимые значения коэффициента теплопроводности для каждого материала. Рекомендуем ознакомиться более подробно с коэффициентом теплопроводности и его значениями для самых популярных строительных материалов.

Для сосновых досок коэффициенттеплопроводности нужно брать вдоль волокон.

Весь расчет достаточно прост:

Шаг №1: Расчет потерь тепла через несущие стеновые конструкции включает три действия.

Рассчитываем коэффициент теплопотерь стен кирпичной кладки: R_кир = d / k = 0,51 / 0,7 = 0,73 м 2 × °С/Вт .

То же для утеплителя стен: R_ут = d / k = 0,05 / 0,043 = 1,16 м 2 × °С/Вт .

Теплопотери 1 м 2 наружных стен: Q = ΔT/(R_кир + R_ут) = 50 / (0,73 + 1,16) = 26,46 м 2 × °С/Вт .

В итоге общие теплопотери стен составят: Q_ст = Q×S = 26,46 × 103,1 = 2728 Вт/ч.

Шаг №2: Вычисления потерь тепловой энергии через окна: Q_окн = 9 × 50 / 0,32 = 1406Вт/ч.

Шаг № 3: Подсчет утечек тепловой энергии через дубовую дверь: Q_дв = 1,9 × 50 / 0,23 = 413Вт/ч.

Шаг №5: Рассчитываем R_ут для пола так же в несколько действий.

Сначала находим коэффициент теплопотерь утеплителя: R_ут= 0,16 + 0,83 = 0,99 м 2 × °С/Вт .

Затем прибавляем R_ут к каждой зоне:

R1 = 3,09 м 2 × °С/Вт ; R2 = 5,29 м 2 × °С/Вт ;
R3 = 9,59 м 2 × °С/Вт ; R4 = 15,19 м 2 × °С/Вт .

Шаг №6: Так как пол уложен на лаги умножаем на коэффициент 1,18:

R1 = 3,64 м 2 × °С/Вт ; R2 = 6,24 м 2 × °С/Вт ;

R3 = 11,32 м 2 × °С/Вт ; R4 = 17,92 м 2 × °С/Вт .

Шаг №7: Вычислим Q для каждой зоны:

Q1 = 60 × 50 / 3,64 = 824Вт/ч;

Q2 = 18 × 50 / 6,24 = 144Вт/ч;

Q3 = 10 × 50 / 11,32 = 44Вт/ч;

Q4 = 2 × 50 / 17,92 = 6Вт/ч.

Шаг №8: Теперь можно вычислить Q для всего пола: Q_пол = 824 + 144 + 44 + 6 = 1018Вт/ч.

Шаг №9: В результате выполненных нами вычислений можно обозначить сумму общих потерь тепла:

Q_общ = 2728 + 1406 + 413 + 1064 + 1018 = 6629Вт/ч.

В расчет не вошли теплопотери связанные с канализацией и вентиляцией. Чтобы не усложнять сверх меры просто добавим на перечисленные утечки 5%.

Разумеется необходим запас, минимум 10%.

Таким образом окончательная цифра теплопотерь приведенного в качестве примера дома составит:

Q_общ = 6629 × 1,15 = 7623Вт/ч.

Q_общ показывает максимальные теплопотери дома при разнице температуры наружного и внутреннего воздуха 50 °С.

Если посчитать по первому упрощенному варианту через Wуд то:

W_уд = 130 × 90 = 11700Вт/ч.

Ясно, что второй вариант расчета пусть и значительнее сложнее, но дает более реальную цифру для построек с утеплением. Первый вариант позволяет получить обобщенное значение потерь тепла для строений с низкой степенью теплоизоляции или вовсе без нее.

В первом случае котлу придется каждый час по полной возобновлять потери тепловой энергии, происходящие через проемы, перекрытия, стены без изоляции.

Во втором случае топить до достижения комфортного значения температуры надо только один раз. Затем котлу надо будет только восстанавливать теплопотери, величина которых существенно ниже первого варианта.

Таблица 1. Теплопроводность различных строительных материалов.

В таблице приведены коэффициенты теплопроводности для распространенных строительных материалов

Таблица 2. Толщина цементного шва при различных типах кладки.

При расчете толщины кладки учитывается толщина шва 10мм. За счет цементных швов теплопроводность кладки несколько выше чем отдельного кирпича

Таблица 3. Теплопроводность различных типов плит минеральной ваты.

В таблице приведены значения коэффициента теплопроводности для различных минераловатных плит. Для утепления фасадов применяется жесткая плита

Таблица 4. Теплопотери окон различной конструкции.

Обозначения в таблице: Ar – заполнение стеклопакетов инертным газом, К – наружное стекло имеет теплозащитное покрытие, толщина стекла 4мм остальные цифры обозначают промежуток между стеклами

7,6 кВт/ч – это расчетная необходимая максимальная мощность, которая расходуется на отопление хорошо утепленной постройки. Однако электрокотлам для работы тоже нужен некоторый заряд для собственного питания.

Как вы заметили плохо утепленный дом или квартира потребует больших затрат электроэнергии на отопление. Причем это справедливо для любого типа котла. Правильное утепление пола, потолка и стен позволяет существенно снизить затраты.

У нас на сайте есть статьи по методам утепления и правилам выбора теплоизоляционного материала. Предлагаем вам ознакомиться с ними:

Если упростить техническую сущность котла отопления, то назвать его можно обычным преобразователем электрической энергии в ее тепловой аналог. Выполняя работу по преобразованию, он тоже потребляет некоторое количество энергии. Т.е. котел получает полную единицу электроэнергии, а на отопление поступает только 0,98 ее часть.

Для получения точной цифры расхода электроэнергии исследуемым электрическим котлом отопления надо его мощность (номинальную в первом случае и расчетную во втором) разделить на заявленное производителем значение КПД.

В среднем КПД подобного оборудования составляет 98%. В результате величина энергопотребления составит, к примеру для расчетного варианта:

7,6 / 0,98 = 7,8 кВт/ч.

Остается помножить значение на местный тариф. Затем вычислить общую сумму затрат на электроотопление и заняться поиском путей их сокращения.

Теперь, когда вы освоили методику расчета будущих теплопотерь, легко сможете оценить затраты на отопление в течение всего отопительного периода.

По СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» в столбцах 13 и 14 находим для Москвы продолжительность периода со средней температурой ниже 10 °С.

Для Москвы такой период длится 231 день и имеет среднюю температуру -2,2 °С. Чтобы вычислить Q_общ для ΔT=22,2 °С, необязательно производить весь расчет заново.

Достаточно вывести Q_общ на 1 °С:

Q_общ = 7623 / 50 = 152,46 Вт/ч

Соответственно для ΔT= 22,2 °С:

Q_общ = 152,46 × 22,2 = 3385Вт/ч

Для нахождения потребленной электроэнергии умножим на отопительный период:

Q = 3385 × 231 × 24 × 1,05 = 18766440Вт = 18766кВт

Приведенный расчет интересен еще и тем, что позволяет провести анализ всей конструкции дома с точки зрения эффективности применения утепления.

Мы рассмотрели упрощенный вариант расчетов. Рекомендуем вам также ознакомиться с полным теплотехническим расчетом здания.

Выводы и полезное видео по теме

Как избежать теплопотерь через фундамент:

Как рассчитать теплопотери онлайн:

Применение электрокотлов в качестве основного отопительного оборудования очень сильно ограничено возможностями электросетей и стоимостью электроэнергии.

Однако в качестве дополнительного, например к твердотопливному котлу, могут быть весьма эффективны и полезны. Способны значительно сократить время на прогревание системы отопления или использоваться в качестве основного котла при не очень низких температурах.

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

При выборе котельного оборудования для отопительной системы голову настойчиво сверлит очень беспокойная мысль — а насколько прожорливым окажется агрегат? Наверняка ответ появится, когда отопление заработает, и счетчик начнет считать расход газа напольного котла, исправно наматывая обороты. Однако поздно будет сокрушаться, если суммы к оплате за газ не порадуют…

Компетентные продавцы-консультанты, конечно, отвечают на большинство возникающих вопросов, всегда можно обратиться за помощью и к грамотному инженеру, но неплохо самому иметь хотя бы базовые знания.

Узнайте из данной статьи как можно больше про методики расчета потребления энергоносителя и факторы, которые обязательно нужно учитывать в вычислениях. Ниже вас ждут не только скучные формулы, но и примеры. В конце — о том, что можно сделать для снижения расхода газа.

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.

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.

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

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%.

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

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 = Q_т * К,

где
Q_т — планируемые теплопотери, кВт;
К — поправочный коэффициент (от 1,15 до 1,2).

Планируемые теплопотери (в Вт) в свою очередь считают так:

Q_т = S * ∆t * k / R,

S — суммарная площадь ограждающих поверхностей, кв. м;
∆t — перепад внутренней/наружной температур, °C;
k — коэффициент рассеивания;
R — значение теплового сопротивления материала, м 2 •°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 = Q_max / (Qр * ŋ),

где
Q_max — мощность оборудования, ккал/час;
Q_р — 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/[м•°С].

Для пола (бетонная стяжка 8 см + минвата 150 кг/м 3 х 10 см) R (пол) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (м 2 •°C/Вт)
Для кровли (сэндвич-панели из минваты 12 см) R (кровля) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м 2 •°C/Вт)
Для окон (двухкамерный стеклопакет) R (окна) = 0,49 (м 2 •°C/Вт)
Для стен (сэндвич- панели из минваты 12 см) R (стены) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м 2 •°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 м 2 * 20 °С * 1/ 2,84 (м 2 *К)/Вт = 704,2 Вт = 0,8 кВт
Q (кровля) = 100 м 2 * 35 °С *1 / 3,24 (м 2 *К)/Вт = 1080,25 Вт = 8,0 кВт
Q (окна) = 25,2 м 2 * 35 °С * 1/ 0,49 (м 2 *К)/Вт = 1800 Вт = 6,3 кВт
Q (стены) = 174,8 м 2 * 35 °С * 1/ 3,24 (м 2 *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 м 3 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 м 3 /ч.

Котел питается от газгольдера или баллона

Формула Объем газа = Qmax / (Qр * ŋ) годится для определения потребности в различном топливе, в т.ч. и сжиженном газе. Возьмем из предыдущего примера полученный показатель мощности котла — 7 кВт. Если для такого котла требуется 0,82 м 3 /ч природного газа, сколько же тогда потребуется пропан-бутана?

Примерно раз в неделю с газовыми баллонами придётся ехать на заправку, а это транспортные расходы и потеря личного времени. Неприятный сюрприз может принести и понижение температуры ниже нуля, если газовые баллоны стоят на улице. В промороженном баллоне газ не замерзает, но и не испаряется, превращаясь в жидкость. И котел прекращает работу

Для расчета надо знать, какова его теплотворная способность. Уд. теплота сгорания (это и есть теплотворная характеристика) сжиженных углеводородов в мегаджоулях — 46,8 МДж/кг или 25,3 МДж/л. В киловатт-часах — 13,0 кВт*ч/кг и 7,0 кВт*ч/л соответственно.

Оставим КПД газового отопительного котла равным 92% и рассчитаем часовую потребность в газе:

Объем газа = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 кг/ч

Один литр сжиженного газа весит 0,54 кг, за час котел сожжет 0,59 / 0,54 = 1,1 л пропан-бутана. Теперь считаем, сколько потребляется газовым котлом сжиженного газа в сутки и за месяц.

Если котел будет работать по 16 часов, то за сутки — 17,6 литров, за месяц (30 дн.) – 528 литров. В обычном 50-литровом баллоне находится около 42 литров газа. Получается, что на наш дом площадью 100 м 2 потребуется 528 / 42 = 13 баллонов на месяц.

Газгольдер с запасом объема позволяет экономить на газе. Стоимость заправки осенью растет, весна – период снижения цен. Старайтесь максимально заправлять резервуар весной

Как минимизировать потребление газа

Чтобы отдавать меньше денег за потребляемый напольным котлом газ и не округлять изумленно глаза при виде очередной платежки, следуйте таким рекомендациям.

Если не нужен подогрев воды, берите одноконтурный котел. У двухконтурной системы в газовую потребность заложены дополнительно не нужные вам 20–25%.

Во-вторых, добросовестно утеплите не только стены, но и крышу, пол с фундаментом и подвалом. Установите на окна энергосберегающие стеклопакеты. Используйте тепловизор. Все точки холода должны быть найдены и устранены. На входе в дом (коридор, холл, прихожая) соорудите теплый пол.

В-третьих, используйте таймеры и датчики. Заданная вами температура нагрева воздуха в помещении будет регулироваться автоматически — к примеру, батареи будут раскаляться к ночи и слегка остывать днем.

Если вы надумаете покинуть дом на неделю, можно выставить систему отопления на время отсутствия на минимум с возвратом нормального режима работы к моменту приезда. Раз в год нужен техосмотр с очисткой засоров и накипи с теплообменника, следов копоти с горелки, сажи из дымохода.

Не эксплуатируйте котел по максимуму. В его паспортных данных заложено 10-20% запаса мощности на аварийные случаи, рекордно холодные зимы. Не спешите переключать регулятор температуры еще на деление. Мелочь, а на среднемесячном потреблении газа отразится

В-четвертых, установите в систему отопления буферный накопитель, в котором будет находиться некоторый запас теплоносителя (горячей воды). За счет этого «термоса», подпитывающего какое-то время батареи при выключенном котле, удается экономить до 20% топлива.

В-пятых, не игнорируйте правильное проветривание. Постоянно приоткрытая оконная створка вынесет на улицу больше тепла, чем распахнутое настежь на пять минут окно.

Выводы и полезное видео по теме

В размещенных ниже видео речь идет о расходе газа для напольных котлов.

Отопление на сжиженном газе (пропан). Расход топлива, личный опыт:

Расход газа напольным газовым котлом HOT SPOT 12 кВт (отзыв пользователя):

Газ – востребованный энергоресурс, проблема экономии как самого ресурса, так и средств на его оплату не теряет своей актуальности.

Разумный расход газа — это и хороший экономичный котел, и профессиональный монтаж отопительной системы, и борьба с теплопотерями. Высокий КПД агрегата — гарантия долгосрочной экономии на расходах на газ.

Если вы сомневаетесь в точности самостоятельных расчетов, попросите помощи у квалифицированного специалиста, который владеет мельчайшими нюансами формул. Его авторитетное мнение избавит вас от ошибок и на этапе проектирования отопительной системы, и в процессе ее эксплуатации.

Читайте также: