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

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.

1. 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.
2. 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.
3. 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

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

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.

1. В сутки – 24 (часа) * 1,0 (кг/час) = 24 кг. В стоимостном выражении – 24 (кг) * 33 (стоимость 1 кг, руб.) = 792 руб/сутки.
2. В месяц сгорает – 30 (дней) * 24 (суточный расход, кг) = 720 кг. В стоимостном выражении – 720 (кг) * 33 (цена, руб.) = 23 760 руб/мес.
3. 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.

Несмотря на меньший расход, стоимость отопления при использовании сжиженного газа становится просто «золотой», не учитывая дополнительные заботы по закупке, транспортировке и подключению подачи топлива.

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.

Какова потребляемая мощность газовых котлов

Потребляемая мощность газовых котлов — величина, состоящая из суммарной электроэнергии, потребленной всеми их узлами. Потребление электроэнергии зависит от процессов, происходящих в системе газового оборудования. Пик затрат приходится на момент розжига — аппарат может потреблять вдвое больше киловатт, чем во время работы насоса.

Энергозависимые нагреватели включают в сеть переменного тока. Напряжение в ней — 220 В, частота — 50 Гц. Для стабильной работы оборудования необходимо значение не ниже 195 В. Если происходит падение до 160—170 В, электрические элементы могут отключиться.

Что такое энергозависимый котел

Энергозависимые модели, находясь в рабочем состоянии, постоянно расходуют электричество. Газовое отопительное оборудование, зависящее от электросетей, различают:

• по способу установки — напольный и настенный варианты;
• по типу тяги — с естественной и принудительной вентиляцией.

Эти котлы не просто так тратят электроэнергию, она нужна им для:

• электронного розжига;
• работы автоматики;
• циркуляционного насоса;
• вентиляторов.

Главный недостаток таких модификаций — зависимость от электросетей. Если в районе или населенном пункте бывают отключения света, потребителю нужно выбрать один из двух вариантов:

• установить энергонезависимую модель;
• подключить котел к источнику бесперебойного питания (ИБП).

В частных домах старой постройки нередко проводка находится в неудовлетворительном состоянии, из-за чего напряжение в сети непостоянное. В этом случае поможет установка стабилизатора — устройства, защищающего оборудование от перепадов в электросети.

Минимальная электромощность газовых нагревателей — 65 Вт. Чем выше производительность прибора и чем обширнее функционал у конкретной модификации, тем больше киловатт он потребляет. Двухконтурный прибор при сравнении с одноконтурным аналогом равной производительности более затратный в плане энергопотребления.

Преимущества

1. Энергозависимые модели, имея высокую теплопроизводительность, стоят относительно недорого. Для примера можно сравнить энергозависимый аппарат на 35 киловатт Protherm Panther 35 KTV и энергонезависимый аналог MORA-TOP SA 40 G. Первый стоит около 1000 у.е., второй — 1900 у.е.
2. Комфортное пользование: практически все процессы происходят автоматически. Котел не нужно настраивать и переключать, все параметры корректируются без участия пользователя.

Основные характеристики и особенности:

• модели малой и средней теплопроизводительности — 10—30 кВт;
• могут работать при малых давлениях воды и газа;
• потребляемая мощность — от 65 кВт;
• расширительная емкость — 10 литров и более.

Наибольшей популярностью пользуются энергозависимые модели от брендов Ferolli, Baxi, Beretta, Aton.

Что такое электрическая мощность

Это скорость передачи, преобразования или потребления энергии. Оплата электроэнергии производится по итогам потребленной электромощности, которая измеряется в ваттах (Вт) и киловаттах (кВт).

Каждый бытовой прибор: от лампочки до газового нагревателя, — потребляет N-ное количество киловатт, влияющих на суммы в квитанциях, по которым оплачивается электроэнергия. Номинальная мощность — значение, необходимое для стабильной работы устройства.

Чтобы сократить затраты на электроэнергию, можно:

• Установить энергонезависимый аппарат. Это чаще всего напольные версии, которые существенно уступают в функционале и комфорте пользования своим энергозависимым аналогам.
• Выбрать маломощный энергозависимый аппарат. Но нельзя устанавливать прибор с минимальной потребляемой мощностью без учета отапливаемой площади. Так, для коттеджа площадью 200 м² необходим аппарат на 20—24 кВт. Каждая из моделей, в зависимости от бренда, конструкции и прочих нюансов, имеет свою потребляемую электрическую мощность. При выборе первична тепловая мощность, электрическая — вторична.
• Подсчитать общие затраты на оплату электричества — возможно, имеет смысл установить солнечные коллекторы.

Как узнать, сколько киловатт в сутки потребляет газовый аппарат

Чтобы узнать, сколько электроэнергии потребляет газовый котел, нужно сделать обычный расчет энергопотребления — его используют для любых электроприборов.

Для расчета понадобится значение электрической мощности котла. Величина ее указана в технической документации, измеряется она в ваттах (Вт или W) и киловаттах. Обычно указывают максимальное значение киловатт, потребляемых устройством, — оно существенно превышает средний показатель.

Допустим, у нас есть двухконтурный нагреватель Baxi Eco Four 24, его теплопроизводительность — 24 кВт, а электрическая — 130 Вт. Чтобы рассчитать ежедневное потребление электроэнергии, нужно умножить потребляемую мощность на число часов, в течение которых происходит потребление.

Если энергия расходуется круглосуточно: 130 Вт х 24 ч = 3120 Вт*ч

Это максимальное потребление модели Baxi Eco Four 24 за сутки. Разделив полученный результат на 1000, получим 3,12 кВт*ч. Чтобы узнать, сколько кВт*ч расходует устройство в месяц — а именно в этих единицах указывается потребленная электромощность в квитанциях на оплату — нужно умножить число киловатт, потребленных в сутки, на 30:

3,12 кВт*ч х 30 (дней) = 93,6 кВт*ч

Это максимальное значение потребленной электрической мощности. Понятно, что для расчета потребления за год, нужно умножить полученный результат на количество месяцев в году, в течение которых работает аппарат.

Для одноконтурных моделей их количество ограничено отопительным сезоном — около 5-ти. Для двухконтурных устройств, переведенных в экономичный летний режим, потребление рассчитывается с учетом летних месяцев.

На что тратится электричество

В оборудовании для отопления, подключаемом к электросетям, львиная доля электричества потребляется:

• Циркуляционным насосом. Он «съедает» электричества больше других и расходует энергии до 200 ватт в час. Подобно всякому электродвигателю, насос требует безупречных параметров напряжения. Любые несоответствия нормам приводят к снижению мощностных показателей — он начинает шумно работать и вообще может сломаться.
• Защитной автоматикой. Тратит электроэнергии немного — около 15—30 Вт. Боится перепадов в электросети — из-за них может сломаться контроллер, что спровоцирует выключение оборудования.
• Горелками. Они крайне требовательны к характеристикам тока. Требуют трехполюсного подключения, чтобы огонь распознавался электродом ионизации и работа горелки не прекращалась. Газогорелочные устройства отличаются продолжительным пусковым током вентилятора — происходит рост пусковой мощности. Мотор вентилятора чутко реагирует на параметры электросети — при самых малых отклонениях от правильной синусоиды он работает нестабильно.

Зачем устанавливают ИБП

ИБП выполняет две основные функции:

• Стабилизирует параметры подаваемого напряжения до норм, допустимых стандартами.
• Преобразует постоянный ток, выдаваемый аккумулятором, в переменный ток.

Дополнительная функция ИБП — подзарядка аккумуляторной батареи от электросети, происходит она по мере необходимости.

Как выбрать ИБП

При выборе ИБП нужно учесть требования циркуляционного насоса, горелок и автоматики к качеству подаваемого напряжения. ИБП off-line или UPS, используемые в компьютерах, категорически не годятся. Прежде всего из-за квазисинусоидальной формы кривой выдаваемого ими напряжения. Не подходят они и по емкости — ее не достаточно для обеспечения продолжительной работы оборудования.

Лучшие бесперебойники — это двойные преобразователи (on-line UPS). Принцип их работы:

• переменное напряжение электросети сначала преобразуется в постоянное;
• благодаря электронному инвертору постоянное напряжение (полученное от сети или от аккумулятора) снова преобразуется в переменное, но уже с безупречной синусоидальной формой и стабильными характеристиками.

ИБП с двойным преобразованием позволяет обеспечить газовый нагреватель питанием с идеальными параметрами.

На сколько времени хватит заряда

При выборе ИБП важна емкость аккумулятора, кроме того нужно опираться на опыт эксплуатации котла в конкретном районе — на какое максимальное время может быть отключено электричество. Для 8 часов непрерывного функционирования горелок, потребляющих 200 Вт, нужен аккумулятор емкостью около 100 А*ч. Для надежности потребители нередко запасаются генераторами.

Правила расположения ИБП:

• Запрещается размещать ИБП около источника тепла. При температуре около 35°C длительность эксплуатации снижается в 1,5 раза.
• Аккумулятор при зарядке нагревается, поэтому нужно обеспечить его охлаждение — оставить достаточное расстояние для циркуляции воздуха.

В чем опасность отключения электричества

При прекращении электропитания все электрические приборы, которые есть в системе газового нагревателя, теряют работоспособность. Нет электричества — останавливается водяной насос, не работает запорно-регулирующая арматура, приводимая в движение электроприводом. А главное — выключается автоматика, отвечающая за управление оборудованием и безопасность.

От момента отключения отопления до полного остывания дома проходит трое суток или более — точный срок зависит от начальной температуры, погоды на улице, степени утепления здания. Поэтому система отопления не успеет замерзнуть даже по прошествии нескольких суток. В чем же опасность отключения электричества?

Отключение электропитания атмосферных и турбированных котлов

Ключевая опасность для пользователей атмосферных котлов при отключении света заключается в независимой от электричества подаче газа. После остановки электропитания автоматика не работает, при этом газ поступает в камеру сгорания. Процесс горения продолжается. Циркуляционный насос, подключенный к электросети, тоже не работает, отключенными оказываются все датчики.

Теплоноситель в теплообменнике может нагреться до температуры кипения и разорвать его. В этом случае вода из теплообменника зальет горелку, пламя потухнет, а газ все также продолжит поступать. Контроллер обесточен — он не сможет подать сигнал обратного розжига. Помещение будет наполняться газом.

При использовании наддувных (турбированных) горелок опасность несколько меньше. В них используется вентилятор, который при прекращении питания останавливается. Если приток воздуха прекращается, огонь быстро тухнет, не успевая навредить теплообменнику. Газ из закрытой камеры сгорания не будет поступать в помещение — он будет уходить на улицу по дымоотводу. Но и такая ситуация достаточно опасна.

Как избежать опасности

Предотвратить аварийную ситуацию в системе безопасности помогает отсекатель газа — это клапан, мгновенно перекрывающий подачу газа на горелку. Он не требует обслуживания, важно вовремя заменить его при поломке или износе. Во время каждого техоблуживания проверяют, насколько быстро срабатывает отсекатель и насколько плотно прижата крышка клапана.

Турбированные модели менее опасны, чем атмосферные, грозящие поступлением газа в помещение в случае отключения электроэнергии. В вопросе снабжения газового котла электричеством очень важно обеспечить стабильное напряжение. Одно из условий безопасной работы энергозависимых аппаратов — установка источника бесперебойного питания.