Формула расчета расхода газа по мощности котла

  Слабая мощность котла пустит насмарку всё, включая уровень жизни. Из-за превышенной мощности, система заработает импульсами: потребление топлива вырастет, а срок службы оборудования сократится. Может закипеть котёл. Или мозги. Как рассчитать правильно, какие параметры учитывать, что такое теплопотери и другие вопросы покупателей о мощности котлов читайте здесь.

Как просто рассчитать мощность котла отопления?

Рассчитать примерную мощность котла для дома можно по площади и по объёму.

1) Упрощённый вариант вычислений по площади: 10 кВт на 100 м² дома (или отапливаемой площади). И это цифра покажет лишь минимальную мощность, ниже которой опускаться нельзя.

Для учёта климатических зон разработали коэффициенты, которые корректируют эту формулу:

Как просто рассчитать мощность котла отопления?
  • Средняя полоса России – это 1-1,5;
  • Северные районы – это 1,5-2;
  • Южные территории – 0,7-0,9;
  • Москва и Подмосковье – 1,2-1,5.

Чтобы приблизиться к реалистичной цифре, нужно ещё учесть возможные теплопотери. Для этого к минимальному значению прибавляют 10-15%. Если потолки выше 2,7 метра, то делим высоту потолков по факту на высоту стандартную. Получаем ещё один поправочный коэффициент.

Пример:

Посчитаем мощность котла для дома в Подмосковье. Потолки – 3 метра, площадь – 150 м². Котёл нужен двухконтурный – для тепла и горячего водоснабжения.

По формуле получается 15 кВт – минимальное значение мощности для будущего котла. Далее, к цифре 15 добавляем 10% теплопотерь, умножаем на климатический коэффициент 1,2. Потолки выше 2,7м, поэтому умножаем полученную цифру на коэффициент 1,1.

Мощность котла = 15 кВт (минимум) + 10% (теплопотери) * 1,2 * 1,1 =21,7, округляем до 22 кВт.

Как просто рассчитать мощность котла отопления?

2) Вторая формула от объёма: 1 м3 – 40 Вт. Плюс накрутки, которые включили в первую формулу, кроме потолочного коэффициента. Подсчитаем по этой формуле тот же дом в Подмосковье.

Мощность котла =((150 м²*3м)* 40 Вт + 10%) * 1,2 * 1,1 =23522 Вт ≈ 24 Квт. Разница между первым и вторым расчётом в 2 кВт. Вариант расчета мощности котла по объему воздуха является наиболее правильным.

На этом можно было бы прекратить читать эту статью. Но разница между примерным и точным расчётом в нескольких нюансах. Что за нюансы — спросите вы. Ответ на этот вопрос заложен в следующих пунктах.

Калькулятор расчета мощности котельной, расхода газа и диаметра газопровода

Свод правил по проектированию и строительству СП 41-104-2000 «Проектирование автономных источников теплоснабжения» указывает 1 :

Расчетная производительность котельной определяется суммой расходов тепла на отопление и вентиляцию при максимальном режиме (максимальные тепловые нагрузки) и тепловых нагрузок на горячее водоснабжение при среднем режиме.

То есть тепловая мощность котельной складывается из максимальных расходов тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и среднего расхода тепла на общие нужды.

На основании этого указания из свода правил проектирования автономных источников теплоснабжения был разработан онлайн-калькулятор, который позволяет рассчитать тепловую мощность котельной.

На основе полученного значения мощности котельной предлагаем произвести расчет необходимого для нее расхода газа, а на основе значения расхода газа можно также получить расчет внутреннего диаметра газопровода.

Расчет мощности котельной, расхода газа и внутреннего диаметра газопровода

Примечания

1 Свод правил (СП) — документ по стандартизации, утвержденный федеральным органом исполнительной власти России или Государственной корпорацией по атомной энергии «Росатом» и содержащий правила и общие принципы в отношении процессов в целях обеспечения соблюдения требований технических регламентов.

2 Указывается суммарная площадь всех отапливаемых помещений в квадратных метрах, при этом высота помещений принимается в среднем значении, лежащем в пределах 2,7–3,5 метра.

3 Указывается общее количество постоянно проживающих в доме человек. Используется для расчета расхода тепла на горячее водоснабжение.

4 В данной строке указывается суммарная мощность дополнительных потребителей энергии в ваттах (Вт). К ним могут относиться СПА, бассейн, вентиляция бассейна т. п. Эти данные следует уточнить у соответствующих специалистов. При отсутствии дополнительных потребителей тепла строка не заполняется.

5 Если в данной строке нет отметки, то максимальный расход тепла на центральную вентиляцию рассчитывается, исходя из принятых норм расчета. Эти расчетные данные представляются в качестве справки и требуют уточнения при проектировании. Можно рекомендовать учитывать максимальный расход тепла на общую вентиляцию и в случае её отсутствия, к примеру, для компенсации теплопотерь системой отопления при проветривании или при недостаточной герметичности конструкции здания, однако решение о необходимости учета тепловых нагрузок на нагрев воздуха в системе вентиляции остается за пользователем.

6 Минимально рекомендованная мощность котельной.

7 Рекомендованная мощность с запасом для котлов (теплогенераторов), которая обеспечивает оптимальную работу котлов без полной нагрузки, что продлевает срок их эксплуатации. Решение о необходимости применения запаса мощности остается за пользователем или проектировщиком.

8 Расчет расхода газа производится для низшей теплоты сгорания газа 8000 ккал/нм³ и КПД котла 96 %.

9 Внутренний диаметр газопровода определяется из условия газоснабжения в часы максимального потребления газа (в соответствии с СП 42-101-2003 п. ).

Пример расчета газа для обогрева дома на кв. м.

Полагаясь на теорию по физике и расчетные данные, которые были получены с помощью наблюдений на практике, было установлено, что для обогрева помещения площадью 10кв.м нужен котел примерно на 1кВт. Для обогрева 100кв.м понадобится котел мощностью около 10кВт.

Теперь можно посчитать примерное количество тепловой энергии, которая будет затрачиваться для обогрева данного помещения на месяц. Благодаря той же физике и математике легко посчитаем, перемножив мощность, дни и часы – 7200 кВт/час.

Следует учитывать, что котел почти всегда работает только в половину мощности, поэтому полученное число следует поделить пополам.

Конечное число показателя мощности будет составлять 3600 кВт/час. Средняя продолжительность отопительного сезона составляет 7 месяцев, поэтому за это время получим 25200 кВт/час. Данная цифра является контрольной. Именно такое количество газа потребуется для поддержания тепла в помещении площадью 100 кв.м.

Для денежных подсчетов необходимо узнать, сколько стоит 1 кВт/час. Цену за 1 кВт/час нужно умножить на общее необходимое количество. Полученную сумму и придется заплатить за выбранное в подсчетах время.

Газовый котел намного износоустойчивее других систем отопления

Расход газа на конкретных примерах

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

Расчет тепловой нагрузки

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 м 3 .

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.

Сводим все значения по формуле:

250 м 3 × 34 °C × 1 / 860 = 9,88 квт/ч.

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

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 м 2 этот показатель составит 100 Вт/ч × 100 м2 = 10 000 Вт/ч или 10 кВт/ч.

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.

Потребление магистрального газа

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 м 2 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.

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.

Все необходимые значения определены и остается их свести в формулу:

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

Таким образом расход магистрального газа при отоплении дома площадью 100 м 2 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.

Методика вычислений по теплопотерям

В тех случаях, когда газовый котел еще не приобрели, но есть необходимость в оценке будущих затрат, расчет потребления газа в частном доме выполняют, исходя из теплопотерь. В большинстве случаев данный показатель хозяевам уже известен. Принцип расчета в данном случае таков: находим 50 % от количества потребляемого тепла, прибавляем к ним по 10 % на вентиляционную систему и обеспечение ГВС. Таким способом получают примерный расход тепла в кВт/ч.

Методика вычислений по теплопотерям

Дальнейшим умножением можно выяснить значения потребления газа в сутки, в месяц или за весь отопительный сезон. Получив общее значение теплопотерь, их нужно перевести в кубометры (понадобится значение удельной теплоты сгорания топлива). Таким образом, когда вы определите объем потребляемого газа, его можно умножить на цену и определить общий размер затрат на отопление.

Расход газа разными по мощности котлами

Расход топлива зависит в первую очередь от мощности прибора. Немаловажным фактором, оказывающим влияние на расход, является принцип работы -конвекционный или конденсационный, двухконтурный или одноконтурный, оборудование коаксиальным или традиционным дымоходом, техническое состояние агрегата, качество потребляемого газа, степень утепленности обогреваемого помещения, использование прибора только на отопление или на отопление и нагрев воды.

Читайте также:  Виды стяжек для теплого водяного пола и технология их устройства

Расход газа разными по мощности котлами

Настенный агрегат с конденсационным принципом действия,закрытой камерой сгорания и коаксиальным дымоходом дает наименьший расход газа. Как посчитать расход газового котла в отопительный период? При расчете следует учитывать — одноконтурный или двухконтурный котел, продолжительность отопительного периода, КПД агрегата, площадь отапливаемого здания, высоту потолков.

Естественно, что если теплообменник забит накипью и помещение не утеплено, то при работе котла будет большой расход (перерасход) топлива (газа) в час. Ниже приведем максимальные цифры потребления топлива в отопительный период котлов разной мощности с учетом, что он длится 210 дней.

Расход газа разными по мощности котлами

Зная цифры расхода в час, можно высчитать используемый объем топлива в день и за сутки. Учитывая приведенные значения расходуемого топлива и цену на газ в вашем регионе, сумму, которую вы платите за центральное отопление, можно посчитать, выгодно ли ставить газовый котел в квартире.

Особенности автономии

Если вблизи жилого или дачного дома нет газовой магистрали, то отличным решением становится автономная система отопления, которая работает на смеси пропана и бутана.

Стоимость приобретения и монтажа автономного отопительного оборудования, которое использует в качестве топлива смесь пропана и бутана ниже затрат на подключение к центральной газовой магистрали.

Плюсы

Такая система позволяет снизить риск аварийного отключения магистралей, угрозы внезапного падения давления. Автономное отопление имеет резервуары, которые поддерживают возможность потребления газа для отопления еще какое-то время.

В случае отключения электроэнергии или подачи топлива, система безопасности, которой оборудованы все котлы, блокирует электромагнитный клапан. После восстановления газоснабжения нужно запустить ее заново.

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 рассчитать расход газа на отопление частного дома

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.

Как снизить расход

Мощный котел дает возможность быстро покрывать теплопотери, однако, увеличивается газовый расход. Частично вопрос можно решить, если использовать конденсационный котел. Однако, оборудование дороже аналогов. Медный газовый теплообменник потребует дополнительных денежных трат. Можно использовать дешевый природный газ, однако, увеличится объем газового потребления. Практические советы по экономии газа:

Лучше снизить теплопотери. Тщательная герметизация окон, дверей, утепление каркаса здания, экономное потребление ГВС — помогут значительно снизить расход.

Какие меры можно предпринять для уменьшения расхода газа

Не исключена такая ситуация, что проведенные расчеты приведут того или иного хозяина дома в замешательство: «И это называется экономное отопление?!»

Если такое возмущение возникло, значит, надо искать причины, которые ведут к неэффективному использованию энергоносителей. Необходимо тщательно проанализировать, что можно изменить, чтобы выйти на нормальный уровень потребления. Понятно, что поменять площадь дома и его расположение, климатические условия района проживания – просто невозможно. Но многие мероприятия, ведущие к экономии тепловой энергии – вполне по силам.

  • Первое и, пожалуй, главное – необходимо подвергнуть ревизии систему термоизоляции своего дома или квартиры – это позволит резко сократить тепловые потери в помещениях.

На представленной ниже иллюстрации различными цветами показаны основные пути, по которым тепло уходит из дома, а также рекомендуемые меры по предотвращению неоправданных теплопотерь.