Spotreba plynu podlahového kotla: denná normovaná spotreba + príklad výpočtov so vzorcami

Pri výbere kotlového zariadenia pre vykurovací systém vám hlavu neustále víta veľmi nepokojná myšlienka – aký náročný na spotrebu sa ukáže agregát? Odpoveď sa určite objaví, keď kúrenie začne fungovať a merač začne počítať spotrebu plynu podlahového kotla, spoľahlivo naberajúc otáčky. Ale bude neskoro nariekať, ak sumy za plyn nebudú potešujúce…

Kompetentní predajcovia-konzultanti, samozrejme, odpovedajú na väčšinu vzniknutých otázok, vždy sa môžete obrátiť o pomoc aj na skúseného inžiniera, ale nie je na škodu mať sami aspoň základné znalosti.

Z tohto článku sa dozviete čo najviac o metódach výpočtu spotreby energetického nosiča a faktoroch, ktoré je potrebné zohľadniť pri výpočtoch. Nižšie na vás čakajú nielen nudné vzorce, ale aj príklady. Na konci – o tom, čo možno urobiť na zníženie spotreby plynu.

Čo ovplyvňuje spotrebu plynu?

Spotreba paliva je určená po prvé výkonom – čím výkonnejší kotol, tým intenzívnejšie sa spotrebúva plyn. Pritom je ťažké zvonka ovplyvniť túto závislosť.

Aj keď stíšite 20-kilowattový prístroj na minimum, aj tak bude spotrebovávať viac paliva ako jeho menej výkonný 10-kilowattový náprotivok zapnutý na maximum.

Z tejto tabuľky je vidieť, aká je závislosť medzi vykurovanou plochou a výkonom plynového kotla. Čím výkonnejší kotol, tým je drahší. Ale čím väčšia plocha vykurovaných miestností, tým rýchlejšie sa kotol samooplatí.

Po druhé, berieme do úvahy typ kotla a princíp jeho fungovania:

• otvorená alebo uzavretá spaľovacia komora;
• konvekčný alebo kondenzačný;
• obyčajný komín alebo koaxiálny;
• jeden okruh alebo dva okruhy;
• prítomnosť automatických snímačov.

V uzavretej komore sa palivo spaľuje úspornejšie ako v otvorenej komore. Účinnosť kondenzačného agregátu vďaka vstavanému dodatočnému výmenníku tepla na kondenzáciu pár prítomných v produkte spaľovania stúpa na 98-100% v porovnaní s 90-92% účinnosťou konvekčného agregátu.

S koaxiálnym komínom sa tiež zvyšuje hodnota účinnosti — studený vzduch z ulice sa ohrieva rozohriatou výfukovou rúrou. Kvôli druhému okruhu dochádza, samozrejme, k zvýšeniu spotreby plynu, ale plynový kotol v tomto prípade obsluhuje nie jeden, ale dva systémy — vykurovanie a ohrev teplej vody.

Automatické senzory – užitočná vec, zachytávajú vonkajšiu teplotu a nastavujú prevádzku kotla na optimálny režim.

Po tretie, pozrieme sa na technický stav zariadenia a kvalitu samotného plynu. Vodný kameň a okuje na stenách výmenníka tepla výrazne znižujú tepelný výkon, jeho nedostatok je potrebné kompenzovať zvýšením výkonu.

Bohužiaľ, aj plyn môže obsahovať vodné a iné prímesi, ale namiesto toho, aby sme reklamovali u dodávateľov, prepneme regulátor výkonu o niekoľko dielikov smerom k maximálnej hodnote.

Jedným z moderných vysokoúsporných modelov je stojaci plynový kondenzačný kotol značky Baxi Power s výkonom 160 kW. Takýto kotol vykúri 1600 m² plochy, t. j. veľký dom o niekoľkých poschodiach. Pritom podľa údajov z pasu spotrebuje 16,35 m³ zemného plynu za hodinu a má účinnosť 108%.

A po štvrté, plocha vykurovaných miestností, prirodzené straty tepla, dĺžka vykurovacej sezóny, poveternostné vlastnosti. Čím je plocha väčšia, čím sú stropy vyššie, čím viac poschodí, tým viac paliva bude potrebné na vykúrenie takejto miestnosti.

Zohľadňujeme určité úniky tepla cez okná, dvere, steny, strechu. Rok nie je ako rok, bývajú teplé zimy aj treskúce mrazy – počasie neodhadnete, ale kubické metre plynu spotrebovaného na vykurovanie od neho priamo závisia.

Rýchly predbežný výpočet

Približne odhadnúť okom, koľko plynu bude spotrebúvať váš plynový kotol, je celkom jednoduché.

Budeme vychádzať buď z objemu vykurovanej miestnosti, alebo z jej plochy:

• v prvom prípade používame normu 30–40 W/m³;
• v druhom prípade — 100 W/m².

Normy sú stanovené s ohľadom na výšku stropu v miestnosti do 3 metrov. Ak žijete v južných oblastiach, hodnoty môžete znížiť o 20–25 %, a naopak, pre sever zvýšiť jedenapolkrát alebo dvakrát. To znamená v druhom prípade vziať napríklad 75–80 W/m² alebo 200 W/m².

Po vynásobení príslušnej normy objemom alebo plochou dostaneme, koľko wattov výkonu kotla je potrebných na vykúrenie miestnosti. Ďalej vychádzame zo štandardného tvrdenia, že moderné plynové zariadenie spotrebuje 0,112 m³ plynu na výrobu 1 kW tepelného výkonu.

Opäť násobíme — tentoraz normu spotreby plynu (číslo 0,112) výkonom kotla získaným v predchádzajúcom násobení (nezabudneme previesť watty na kW). Získame približnú spotrebu plynu za hodinu.

Kotol zvyčajne pracuje 15-16 hodín denne. Počítame dennú spotrebu plynu. Nuž, a keď je už známa denná spotreba, ľahko určíme spotrebu plynu za mesiac a za celú vykurovaciu sezónu. Výpočty sú približné, ale úplne postačujúce na to, aby sme pochopili samotný princíp výpočtu aj očakávanú spotrebu plynu.

Bežná kalkulačka úplne postačuje na výpočet spotreby plynu. Ak sa nechcete zaoberať vzorcami, používajte online kalkulačky na internete. Zadáte vstupné údaje a okamžite dostanete výsledok.

Príklad.

Predpokladajme, že plocha miestnosti je 100 m².

Vypočítame výkon kotla: 100 W/m² * 100 m² = 10000 W (alebo 10 kW).

Vypočítame spotrebu plynu za hodinu: 0,112 m³ * 10 kW = 1,12 m³/hod.

Vypočítame spotrebu plynu za deň (16 hodín prevádzky), za mesiac (30 dní), za celú vykurovaciu sezónu (7 mesiacov):

1,12 m³ * 16 = 17,92 m³
17,92 m³ * 30 = 537,6 m³
537,6 m³ * 7 = 3763,2 m³

Poznámka: možno okamžite určiť mesačný a sezónny spotrebovaný výkon kotla v kW/hod a potom ho prepočítať na spotrebu plynu.

10 kW * 24/3*2 * 30 = 4800 kW/hod — za mesiac
0,112 m³ * 4800 kW/hod = 537,6 m³
4800 kW/hod * 7 = 33600 kW/hod — za sezónu
0,112 m³ * 33600 kW/hod = 3763,2 m³

Zostáva zobrať aktuálnu tarifu za plyn a prepočítať výsledok na peniaze. A ak je v projekte inštalácia dvojokruhového systému, ktorý bude nielen vykurovať dom, ale aj ohrievať vodu pre domáce potreby, pripočítajte k výkonu zariadenia a teda aj k spotrebe plynu podlahových plynových kotlov vykurovania ešte 25 %.

Najjednoduchšie termovízory stoja najmenej 300 dolárov, ale cena profesionálnych začína od niekoľkých tisíc, ale tieto prístroje ukazujú všetky miesta, kadiaľ do domu vchádza studený vzduch a von uniká teplo.

Kotol je pripojený na hlavný plynovod

Rozoberieme algoritmus výpočtov, ktoré umožňujú presne určiť spotrebu plynu pre zariadenie inštalované v dome alebo byte s pripojením na centralizované siete zásobovania plynom.

Výpočet spotreby plynu pomocou vzorcov

Pre presnejší výpočet sa výkon plynových vykurovacích zariadení počíta podľa vzorca:

Výkon kotla = Q_t * K,

kde
Q_т — plánované tepelné straty, kW;
K — korekčný koeficient (od 1,15 do 1,2).

Plánované tepelné straty (vo W) sa zase počítajú takto:

Q_t = S * ∆t * k / R,

kde

S — celková plocha obvodových plôch, m²;
∆t — rozdiel vnútornej/vonkajšej teploty, °C;
k — koeficient rozptylu;
R — hodnota tepelného odporu materiálu, m²•°C/W.

Hodnota koeficientu rozptylu:

• drevená stavba, kovová konštrukcia (3,0 – 4,0);
• murované z jednej tehly, staré okná a strecha (2,0 – 2,9);
• dvojité tehlové murivo, štandardná strecha, dvere, okná (1,1 – 1,9);
• steny, strecha, podlaha s izoláciou, dvojité sklá (0,6 – 1,0).

Vzorec na výpočet maximálnej hodinovej spotreby plynu na základe získaného výkonu:

Objem plynu = Q_max / (Qr * ŋ),

kde
Q_max – výkon zariadenia, kcal/h;
Q_r – výhrevnosť zemného plynu (8000 kcal/m³);
ŋ – účinnosť kotla.

Na určenie spotreby plynného paliva stačí jednoducho vynásobiť údaje, z ktorých časť je potrebné prevziať z technického listu vášho kotla a časť zo stavebných príručiek zverejnených na internete.

Použitie vzorcov na príklade

Predpokladajme, že máme budovu s celkovou plochou 100 m². Výška budovy – 5 m, šírka – 10 m, dĺžka – 10 m, dvanásť okien s rozmermi 1,5 × 1,4 m. Vnútorná/vonkajšia teplota: 20 °C / –15 °C.

Vypočítame plochu obvodových plôch:

1. Podlaha 10 × 10 = 100 m²
2. Strecha: 10 × 10 = 100 m²
3. Okná: 1,5 × 1,4 × 12 ks = 25,2 m²
4. Steny: (10 + 10 + 10 + 10) × 5 = 200 m²
   Po odpočítaní okien: 200 – 25,2 = 174,8 m²

Hodnota tepelného odporu materiálov (vzorec):

R = d / λ, kde
d – hrúbka materiálu, m
λ – súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálu, W/(m·°C).

Vypočítame R:

1. Pre podlahu (betónový poter 8 cm + minerálna vlna 150 kg/m³ × 10 cm) R (podlaha) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (m²·°C/W)
2. Pre strechu (sendvičové panely z minerálnej vlny 12 cm) R (strecha) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m²·°C/W)
3. Pre okná (dvojkomorové zasklenie) R (okná) = 0,49 (m²·°C/W)
4. Pre steny (sendvičové panely z minerálnej vlny 12 cm) R (steny) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m²·°C/W)

Hodnoty súčiniteľov tepelnej vodivosti pre rôzne materiály boli odpísané z príručky.

Osvojte si zvyk pravidelne odčítavať údaje z plynomera, zapisovať si ich a vykonávať porovnávaciu analýzu s prihliadnutím na intenzitu prevádzky kotla, poveternostné podmienky a pod. Prevádzkujte kotol v rôznych režimoch, hľadajte optimálne zaťaženie.

Teraz vypočítame tepelné straty.

Q (podlaha) = 100 m² × 20 °C × 1 / 2,84 (m²·K)/W = 704,2 W = 0,8 kW
Q (strecha) = 100 m² × 35 °C × 1 / 3,24 (m²·K)/W = 1080,25 W = 8,0 kW
Q (okná) = 25,2 m² × 35 °C × 1 / 0,49 (m²·K)/W = 1800 W = 6,3 kW
Q (steny) = 174,8 m² × 35 °C × 1 / 3,24 (m²·K)/W = 1888,3 W = 5,5 kW

Tepelné straty obvodových konštrukcií:

Q (celk) = 704,2 + 1080,25 + 1800 + 1888,3 = 5472,75 W/h

Ešte možno pridať tepelnú stratu na vetranie. Na ohriatie 1 m³ vzduchu z –15 °C na +20 °C je potrebných 15,5 W tepelnej energie. Človek spotrebuje približne 9 l vzduchu za minútu (0,54 m³ za hodinu).

Predpokladajme, že v našom dome je 6 osôb. Potrebujú 0,54 × 6 = 3,24 m³ vzduchu za hodinu. Vypočítame tepelnú stratu na vetranie: 15,5 × 3,24 = 50,22 W.

A celkové tepelné straty: 5472,75 W/h + 50,22 W = 5522,97 W = 5,53 kW.

Po vykonaní tepelnotechnického výpočtu najprv vypočítame výkon kotla a potom spotrebu plynu za hodinu v plynovom kotle v kubických metroch:

Výkon kotla = 5,53 * 1,2 = 6,64 kW (zaokrúhlime na 7 kW).

Aby sme mohli použiť vzorec na výpočet spotreby plynu, prevedieme získaný ukazovateľ výkonu z kilowattov na kilokalórie: 7 kW = 6018,9 kcal. A prijmeme účinnosť kotla = 92% (výrobcovia moderných plynových stojacich kotlov udávajú tento ukazovateľ v rozmedzí 92 – 98%).

Maximálny hodinový prietok plynu = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 m³/h.

Kotol je napájaný z plynojemu alebo fľaše

Vzorec Objem plynu = Qmax / (Qr * ŋ) je vhodný na určenie potreby rôzneho paliva, vrátane skvapalneného plynu. Vezmeme z predchádzajúceho príkladu získaný ukazovateľ výkonu kotla — 7 kW. Ak pre takýto kotol je potrebných 0,82 m³/h zemného plynu, koľko potom bude potrebné propán-butánu?

Približne raz za týždeň s plynovými fľašami budete musieť ísť na plniareň, čo predstavuje dopravné náklady a stratu osobného času. Nepríjemné prekvapenie môže priniesť aj pokles teploty pod nulu, ak plynové fľaše stoja vonku. V premrznutej fľaši plyn nemrzne, ale ani sa neodparuje, mení sa na kvapalinu. A kotol prestáva pracovať.

Na výpočet je potrebné poznať jeho výhrevnosť. Merné spalné teplo (výhrevnosť) skvapalnených uhľovodíkov v megajouloch – 46,8 MJ/kg alebo 25,3 MJ/l. V kilowatthodinách – 13,0 kWh/kg a 7,0 kWh/l v uvedenom poradí.

Nechajme účinnosť plynového vykurovacieho kotla rovnú 92 % a vypočítame hodinovú potrebu plynu:

Objem plynu = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 kg/h

Jeden liter skvapalneného plynu váži 0,54 kg, za hodinu kotol spáli 0,59 / 0,54 = 1,1 l propán-butánu. Teraz vypočítame, koľko spotrebuje plynový kotol skvapalneného plynu za deň a za mesiac.

Ak bude kotol pracovať 16 hodín, tak za deň – 17,6 litrov, za mesiac (30 dní) – 528 litrov. V bežnej 50-litrovej fľaši sa nachádza približne 42 litrov plynu. Z toho vyplýva, že pre náš dom s plochou 100 m² bude potrebných 528 / 42 = 13 fliaš za mesiac.

Plynový zásobník s rezervou objemu umožňuje šetriť na plyne. Cena tankovania na jeseň rastie, jar je obdobím poklesu cien. Snažte sa maximálne naplniť zásobník na jar.

Inštalovať plynovú nádrž je oveľa pohodlnejšie, ako meniť prázdne fľaše za plné. Plynovú nádrž stačí doplniť počas celej vykurovacej sezóny 2-3 krát.

Ako minimalizovať spotrebu plynu

Aby ste míňali menej peňazí za plyn spotrebovaný podlahovým kotlom a neotvárali oči v úžase pri pohľade na ďalšiu faktúru, riadte sa týmito odporúčaniami.

Po prvé, venujte pozornosť kondenzačnému kotlu — najúspornejšiemu v súčasnosti. Jeho účinnosť dosahuje 98-100% a viac. Cena je vysoká, ale oplatí sa a čoskoro sa vráti. Pri každom modeli si prečítajte recenzie zákazníkov.

Ak nepotrebujete ohrev vody, berte jednokotúčový kotol. Pri dvojkotúčovom systéme sú do plynovej potreby zahrnuté navyše nepotrebné vám 20–25%.

Po druhé, svedomite zateplite nielen steny, ale aj strechu, podlahu so základmi a pivnicou. Na okná nainštalujte energeticky úsporné dvojsklá. Použite termovíziu. Všetky studené miesta musia byť nájdené a odstránené. Pri vchode do domu (chodba, hala, predsieň) vybudujte teplú podlahu.

Po tretie, používajte časovače a senzory. Vami nastavená teplota ohrevu vzduchu v miestnosti sa bude regulovať automaticky — napríklad radiátory sa budú rozohrievať k noci a mierne chladnúť cez deň.

Ak sa rozhodnete opustiť dom na týždeň, môžete nastaviť vykurovací systém na minimum počas neprítomnosti s návratom do normálneho režimu v čase príchodu. Raz ročne je potrebná technická kontrola s čistením upchatí a vodného kameňa z výmenníka, stôp sadzí z horáka, sadzí z komína.

Neprevádzkujte kotol na maximum. V jeho technických údajoch je zahrnutá 10-20% rezerva výkonu na havarijné prípady, rekordne chladné zimy. Neponáhľajte sa prepínať regulátor teploty o ďalšiu dielik. Maličkosť, ale na mesačnej priemernej spotrebe plynu sa to prejaví.

Po štvrté, nainštalujte do vykurovacej sústavy vyrovnávací zásobník, v ktorom bude určitá zásoba teplonosnej látky (horúcej vody). Vďaka tomuto „termosu“, ktorý po určitý čas napája radiátory pri vypnutom kotli, sa darí ušetriť až 20% paliva.

Po piate, neignorujte správne vetranie. Neustále pootvorené okenné krídlo vynesie von viac tepla ako okno otvorené dokorán na päť minút.

Závery a užitočné video k téme

V nižšie umiestnených videách ide o spotrebu plynu pre podlahové kotly.

Vykurovanie na skvapalnený plyn (propán). Spotreba paliva, osobná skúsenosť:

Spotreba plynu podlahovým plynovým kotlom HOT SPOT 12 kW (recenzia používateľa):

Plyn je žiadaný energetický zdroj, problém šetrenia ako samotného zdroja, tak aj prostriedkov na jeho úhradu nestráca svoju aktuálnosť.

Rozumná spotreba plynu je ako dobrý úsporný kotol, tak aj odborná montáž vykurovacej sústavy a boj proti tepelným stratám. Vysoká účinnosť zariadenia je zárukou dlhodobej úspory nákladov na plyn.

Ak pochybujete o presnosti vlastných výpočtov, požiadajte o pomoc kvalifikovaného odborníka, ktorý ovláda najjemnejšie nuansy vzorcov. Jeho autoritatívny názor vás ušetrí chýb ako v štádiu návrhu vykurovacej sústavy, tak aj v procese jej prevádzky.