Při výběru kotlového zařízení pro otopnou soustavu vám vytrvale vrtá v hlavě velmi znepokojivá myšlenka – jak žravá bude jednotka? Odpověď se jistě objeví, když začne fungovat topení a měřič začne počítat spotřebu plynu stojacího kotle, pravidelně zrychluje. Bude však pozdě naříkat, pokud částky splatné za plyn nebudou uspokojivé.
Na většinu otázek, které vyvstanou, samozřejmě odpovídají kompetentní obchodní poradci, vždy se můžete obrátit na kompetentního inženýra o pomoc, ale je dobré mít alespoň základní znalosti sami.
Z tohoto článku se dozvíte co nejvíce o metodách výpočtu spotřeby energie a faktorech, které je třeba při výpočtech zohlednit. Níže najdete nejen nudné vzorce, ale i příklady. Nakonec si povíme, co lze udělat pro snížení spotřeby plynu.
Co ovlivňuje spotřebu plynu?
Spotřeba paliva je určena především výkonem – čím výkonnější je kotel, tím intenzivněji se spotřebovává plyn. Tuto závislost je přitom těžké ovlivnit zvenčí.
I když ztlumíte 20kilowattové zařízení na minimum, bude stále spotřebovávat více paliva než jeho méně výkonný 10kilowattový protějšek zapnutý na maximum.
Tato tabulka ukazuje vztah mezi vytápěnou plochou a výkonem plynového kotle. Čím je kotel výkonnější, tím je dražší. Ale čím větší je plocha vytápěného prostoru, tím rychleji se kotel zaplatí
Za druhé, bereme v úvahu typ kotle a princip jeho činnosti:
- otevřená nebo uzavřená spalovací komora;
- konvekce nebo kondenzace;
- pravidelný komín nebo koaxiální;
- jeden okruh nebo dva okruhy;
- přítomnost automatických senzorů.
V uzavřené komoře se palivo spaluje ekonomičtěji než v otevřené komoře. Účinnost kondenzační jednotky se díky vestavěnému přídavnému výměníku tepla pro kondenzaci par přítomných ve spalinách zvyšuje na 98-100% oproti 90-92% účinnosti konvekční jednotky.
U koaxiálního komína se také zvyšuje hodnota účinnosti – studený vzduch z ulice je ohříván vyhřívaným výfukovým potrubím. Kvůli druhému okruhu samozřejmě dochází ke zvýšení spotřeby plynu, ale v tomto případě plynový kotel také obsluhuje ne jeden, ale dva systémy – vytápění a zásobování teplou vodou.
Užitečná jsou automatická čidla, která detekují venkovní teplotu a nastaví kotel do optimálního režimu.
Do třetice se podíváme na technický stav zařízení a kvalitu samotného plynu. Vodní kámen a vodní kámen na stěnách výměníku výrazně snižují přenos tepla, jeho nedostatek je nutné kompenzovat zvýšením výkonu.
Bohužel plyn může obsahovat i vodu a další nečistoty, ale místo reklamace na dodavatele přepneme regulátor výkonu o pár stupňů směrem k maximální úrovni.
Jedním z moderních vysoce úsporných modelů je stojací plynový kondenzační kotel značky Baxi Power o výkonu 160 kW. Takový kotel vyhřeje 1600 m16,35. m plochy, tzn. velký dům s několika patry. Přitom podle údajů z pasu spotřebuje 108 kubíků zemního plynu. m za hodinu a má účinnost XNUMX%
A za čtvrté, plocha vytápěných prostor, přirozené tepelné ztráty, trvání topné sezóny, povětrnostní podmínky. Čím prostornější je oblast, čím vyšší jsou stropy, čím více podlah, tím více paliva bude potřeba k vytápění takové místnosti.
Počítáme s určitými úniky tepla okny, dveřmi, stěnami a střechou. Nemění se to rok od roku, jsou teplé zimy a kruté mrazy – počasí nelze předvídat, ale kubické metry plynu vynaložené na vytápění na tom přímo závisí.
Rychlý odhad
Odhadnout pouhým okem, kolik plynu spotřebuje váš plynový kotel, je poměrně jednoduché.
Vycházíme buď z objemu vytápěné místnosti, nebo její plochy:
- v prvním případě používáme standardních 30-40 W/metr krychlový. m;
- ve druhém případě – 100 W/sq. m
Normy jsou brány s ohledem na výšku stropu v místnosti do 3 metrů. Pokud žijete v jižních oblastech, mohou být čísla snížena o 20-25% a pro sever naopak mohou být zvýšena jedenapůlkrát nebo zdvojnásobena. Tito. vezměte v druhém případě například 75-80 W/m200 nebo XNUMX W/mXNUMX.
Vynásobením příslušné normy objemem nebo plochou získáme, kolik wattů výkonu kotle je potřeba k vytápění místnosti. Dále vycházíme ze standardního tvrzení, že moderní plynová zařízení spotřebují 0,112 metrů krychlových plynu na výrobu 1 kW tepelného výkonu.
Znovu vynásobíme – tentokrát normu spotřeby plynu (číslo 0,112) výkonem kotle získaným v předchozím násobení (nezapomeňte přepočítat watty na kW). Získáme přibližnou spotřebu plynu za hodinu.
Kotel pracuje obvykle 15-16 hodin denně. Počítáme denní spotřebu plynu. No a když už je známá denní spotřeba, tak snadno určíme spotřebu plynu za měsíc a za celou topnou sezónu. Výpočty jsou přibližné, ale zcela dostačující pro pochopení jak principu výpočtu, tak předpokládané spotřeby plynu.
Pro výpočet spotřeby plynu stačí běžný počítací stroj. Pokud se nechcete ponořit do kalkulačních vzorců, použijte online programy pro kalkulačky. Zadejte počáteční údaje a okamžitě získejte výsledek
Řekněme, že plocha místnosti je 100 m².
Vypočítejme výkon kotle: 100 W/sq. m * 100 m² = 10000 10 W (nebo XNUMX kW).
Vypočítejme spotřebu plynu za hodinu: 0,112 kubických metrů. m * 10 kW = 1,12 kubických metrů. m/hod.
Spočítejme si spotřebu plynu za den (16 hodin provozu), za měsíc (30 dní), za celou topnou sezónu (7 měsíců):
1,12 cu. m * 16 = 17,92 metrů krychlových m
17,92 cu. m * 30 = 537,6 metrů krychlových m
537,6 cu. m * 7 = 3763,2 metrů krychlových m
Poznámka: Okamžitě můžete určit měsíční a sezónní spotřebu energie kotle v kW/hod a převést ji na spotřebu plynu.
10 kW * 24/3*2 * 30 = 4800 kW/hod – za měsíc
0,112 metrů krychlových * 4800 kW/hod = 537,6 metrů krychlových. m
4800 kW/hod * 7 = 33600 kW/hod – za sezónu
0,112 metrů krychlových * 33600 kW/hod = 3763,2 metrů krychlových. m
Nezbývá než vzít aktuální tarif plynu a převést celkovou částku na peníze. A pokud projekt zahrnuje instalaci dvouokruhového systému, který bude nejen vytápět dům, ale také ohřívat vodu pro domácí potřeby, přidejte dalších 25% k výkonu zařízení, a tedy ke spotřebě plynu podlahového plynu topné kotle.
Nejjednodušší termokamery stojí minimálně 300 dolarů a cena těch profesionálních začíná od několika tisíc, ale tyto přístroje ukazují všechna místa, kterými do domu vstupuje studený vzduch a uniká teplo ven
Kotel je napojen na hlavní plynovod
Pojďme analyzovat výpočetní algoritmus, který nám umožňuje přesně určit spotřebu modrého paliva pro jednotku instalovanou v domě nebo bytě připojeném k centralizovaným sítím zásobování plynem.
Výpočet spotřeby plynu ve vzorcích
Pro přesnější výpočet se výkon plynových topných jednotek vypočítá pomocí vzorce:
Výkon kotle = Qт * TO,
kde
Qт — plánované tepelné ztráty, kW;
K – korekční faktor (od 1,15 do 1,2).
Plánovaná tepelná ztráta (ve W) se vypočítá následovně:
Qт = S * ∆t * k / R,
S – celková plocha obvodových ploch, čtvereční. m;
∆t—interní/venkovní teplotní rozdíl, °C;
k—disperzní koeficient;
R je hodnota tepelného odporu materiálu, m 2 •°C/W.
Hodnota disperzního koeficientu:
- dřevěná konstrukce, kovová konstrukce (3,0 – 4,0);
- jednocihelné zdivo, stará okna a střecha (2,0 – 2,9);
- dvojité zdivo, standardní střecha, dveře, okna (1,1 – 1,9);
- stěny, střecha, podlaha s izolací, dvojitá okna (0,6 – 1,0).
Vzorec pro výpočet maximální hodinové spotřeby plynu na základě přijatého výkonu:
Objem plynu = Qmax / (Qр * ŋ),
kde
Qmax — výkon zařízení, kcal/hodinu;
Qр — výhřevnost zemního plynu (8000 kcal/m3);
ŋ — účinnost kotle.
Abyste mohli určit spotřebu plynného paliva, stačí údaje vynásobit, z nichž některé je nutné převzít z technického listu vašeho kotle, některé z příruček o stavebnictví zveřejněných na internetu.
Použití vzorců na příkladu
Předpokládejme, že máme budovu o celkové ploše 100 m5. Výška budovy – 10 m, šířka – 10 m, délka – 1,5 m, dvanáct oken o rozměrech 1,4 x 20 m. Vnitřní / vnější teplota: 15 ° C / – XNUMX °C.
Vypočítáme plochu obvodových ploch:
- Podlaha 10 * 10 = 100 mXNUMX. m
- Střecha: 10 * 10 = 100 mXNUMX. m
- Windows: 1,5 * 1,4 * 12 ks. = 25,2 mXNUMX m
- Stěny: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 mXNUMX. m
Mínusová okna: 200 – 25,2 = 174,8 mXNUMX. m
Hodnota tepelného odporu materiálů (vzorec):
R = d/A, kde
d – tloušťka materiálu, m
λ – součinitel tepelné vodivosti materiálu, W/[m•°С].
- Pro podlahu (betonový potěr 8 cm + minerální vlna 150 kg/m 3 x 10 cm) R (podlaha) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (m 2 •°C/W)
- Pro střechu (sendvičové panely z minerální vlny 12 cm) R (střecha) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m 2 •°C/W)
- Pro okna (jednotka s dvojitým zasklením) R (okna) = 0,49 (m 2 •°C/W)
- Pro stěny (sendvičové panely z minerální vlny 12 cm) R (stěny) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m 2 •°C/W)
Hodnoty koeficientů tepelné vodivosti pro různé materiály byly zkopírovány z referenční knihy.
Zvykněte si pravidelně odečítat odečty, zaznamenávat je a provádět srovnávací analýzu s přihlédnutím k intenzitě provozu kotle, povětrnostním podmínkám atd. Provozujte kotel v různých režimech, hledejte optimální variantu zatížení
Nyní spočítejme tepelné ztráty.
Q (podlaha) = 100 m 2 * 20 °C * 1/ 2,84 (m 2 * K)/W = 704,2 W = 0,8 kW
Q (střecha) = 100 m 2 * 35 °C *1 / 3,24 (m 2 * K)/W = 1080,25 W = 8,0 kW
Q (okna) = 25,2 m 2 * 35 °C * 1/ 0,49 (m 2 * K)/W = 1800 W = 6,3 kW
Q (stěny) = 174,8 m 2 * 35 °C * 1/ 3,24 (m 2 * K)/W = 1888,3 W = 5,5 kW
Tepelné ztráty z uzavřených konstrukcí:
Q (celkem) = 704,2 + 1080,25 + 1800 + 1888,3 = 5472,75 W/h
Můžete také přidat tepelné ztráty větráním. K ohřevu 1 m 3 vzduchu z –15 °C na +20 °C je potřeba 15,5 W tepelné energie. Člověk spotřebuje přibližně 9 litrů vzduchu za minutu (0,54 metrů krychlových za hodinu).
Předpokládejme, že v našem domě je 6 lidí. Potřebují 0,54 * 6 = 3,24 cu. m vzduchu za hodinu. Tepelnou ztrátu větráním počítáme: 15,5 * 3,24 = 50,22 W.
A celková tepelná ztráta: 5472,75 W/h + 50,22 W = 5522,97 W = 5,53 kW.
Po provedení tepelnětechnického výpočtu nejprve vypočítáme výkon kotle a poté spotřebu plynu za hodinu v plynovém kotli v metrech krychlových:
Výkon kotle = 5,53 * 1,2 = 6,64 kW (zaokrouhleno na 7 kW).
Pro použití vzorce pro výpočet spotřeby plynu převedeme výsledný ukazatel výkonu z kilowattů na kilokalorie: 7 kW = 6018,9 kcal. A vezměme účinnost kotle = 92 % (výrobci moderních plynových stojacích kotlů uvádějí toto číslo v rozmezí 92 – 98 %).
Maximální hodinová spotřeba plynu = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 m 3 / h.
Kotel je napájen z plynové nádrže nebo láhve
Vzorec Objem plynu = Qmax / (Qр * ŋ) je vhodný pro stanovení potřeby různých paliv vč. a zkapalněný plyn. Vezměme si z předchozího příkladu výsledný ukazatel výkonu kotle – 7 kW. Pokud takový kotel vyžaduje 0,82 m 3 / h zemního plynu, jaké množství propan-butanu bude potřeba?
Zhruba jednou týdně budete muset na čerpací stanici s plynovými lahvemi, což znamená náklady na dopravu a ztrátu osobního času. Nepříjemné překvapení může přinést i pokles teploty pod nulu, pokud jsou plynové lahve umístěny venku. Ve zmrzlém válci plyn nezmrzne, ale nevypaří se a změní se na kapalinu. A kotel přestane fungovat
Pro výpočet je potřeba vědět, jakou má výhřevnost. Ud. výhřevnost (jedná se o výhřevnost) zkapalněných uhlovodíků v megajoulech je 46,8 MJ/kg nebo 25,3 MJ/l. V kilowatthodinách – 13,0 kW*h/kg a 7,0 kW*h/l.
Ponechme účinnost plynového topného kotle rovnou 92 % a vypočítejme hodinovou potřebu plynu:
Objem plynu = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 kg/h
Jeden litr zkapalněného plynu váží 0,54 kg, za hodinu kotel spálí 0,59 / 0,54 = 1,1 litru propan-butanu. Nyní spočítáme, kolik zkapalněného plynu spotřebuje plynový kotel za den a za měsíc.
Pokud kotel pracuje 16 hodin, pak za den – 17,6 litrů, za měsíc (30 dní) – 528 litrů. Typický 50litrový válec obsahuje asi 42 litrů plynu. Ukazuje se, že náš dům o rozloze 100 m2 bude vyžadovat 528 / 42 = 13 válců za měsíc.
Držák plynu s rezervním objemem umožňuje ušetřit za plyn. Náklady na tankování rostou na podzim, zatímco jaro je obdobím poklesu cen. Snažte se na jaře naplnit nádrž co nejvíce
Instalace plynové nádrže je mnohem pohodlnější než výměna prázdných lahví za plné. Plynojem stačí doplnit 2-3x za celou topnou sezónu.
Jak minimalizovat spotřebu plynu
Abyste zaplatili méně peněz za plyn spotřebovaný stojacím kotlem a nevytřeštili oči úžasem při pohledu na další platbu, dodržujte tato doporučení.
Nejprve věnujte pozornost kondenzačnímu kotli – dnes nejekonomičtějšímu. Jeho účinnost dosahuje 98-100 % a vyšší. Cena je vysoká, ale ospravedlní se a brzy se vyplatí. Přečtěte si zákaznické recenze pro každý model.
Pokud nepotřebujete ohřev vody, vezměte si jednokruhový kotel. Ve dvouokruhovém systému zahrnuje spotřeba plynu dalších 20–25 %, které nepotřebujete.
Za druhé, svědomitě izolujte nejen stěny, ale také střechu, podlahu, základy a suterén. Nainstalujte si na okna energeticky úsporná okna s dvojitým zasklením. Použijte termokameru. Je třeba najít a odstranit všechna chladná místa. U vstupu do domu (chodba, chodba, chodba) vybudovat vyhřívanou podlahu.
Za třetí, použijte časovače a senzory. Teplota, kterou nastavíte pro ohřev vzduchu v místnosti, se automaticky upraví – baterie se například v noci zahřejí a přes den mírně ochladí.
Pokud se rozhodnete na týden opustit dům, můžete během vaší nepřítomnosti nastavit topení na minimum a vrátit se do normálního provozu do vašeho příjezdu. Jednou ročně je nutná technická kontrola k odstranění ucpání a vodního kamene z výměníku tepla, stop sazí z hořáku a sazí z komína.
Neprovozujte kotel na maximum. Jeho konstrukční údaje zahrnují 10-20% rezervu energie pro nouzové situace a rekordně chladné zimy. Nespěchejte s otáčením voliče teploty o další stupeň. Maličkost, ale ovlivní průměrnou měsíční spotřebu plynu
Za čtvrté nainstalujte do topného systému vyrovnávací zásobník, který bude obsahovat určitou zásobu chladicí kapaliny (horká voda). Díky této „termose“, která napájí baterie po nějakou dobu při vypnutí kotle, je možné ušetřit až 20 % paliva.
Za páté, neignorujte správné větrání. Neustále pootevřené okenní křídlo přenese do ulice více tepla než okno, které je pět minut dokořán.
Závěry a užitečné video k tématu
Níže uvedená videa hovoří o spotřebě plynu u stojacích kotlů.
Vytápění pomocí zkapalněného plynu (propan). Spotřeba paliva, osobní zkušenost:
Spotřeba plynu stojacího plynového kotle HOT SPOT 12 kW (recenze uživatele):
Plyn je oblíbeným energetickým zdrojem a problém úspory samotného zdroje i peněz na jeho zaplacení zůstává aktuální.
Rozumná spotřeba plynu znamená dobrý, ekonomický kotel, odbornou instalaci topného systému a boj s tepelnými ztrátami. Vysoká účinnost jednotky je zárukou dlouhodobé úspory nákladů na plyn.
Pokud pochybujete o přesnosti svých vlastních výpočtů, požádejte o pomoc kvalifikovaného odborníka, který zná nejmenší nuance vzorců. Jeho směrodatný názor vás ušetří chyb jak ve fázi návrhu topného systému, tak při jeho provozu.
