Dujų sąnaudos grindinio katilo: paros normatyvinis suvartojimas + skaičiavimo pavyzdys su formulėmis

Renkantis katilinę įrangą šildymo sistemai, galvą nuolat gręžia labai nerimastinga mintis – kiek rijokus pasirodys agregatas? Tikrai atsakymas paaiškės, kai šildymas pradės veikti, o skaitiklis pradės skaičiuoti grindinio katilo dujų sąnaudas, sąžiningai vyniodamas apsisukimus. Tačiau bus per vėlu apgailestauti, jei sumos už dujas nedžiugins…

Kompetentingi pardavėjai-konsultantai, žinoma, atsako į daugumą kylančių klausimų, visada galima kreiptis pagalbos ir į kvalifikuotą inžinierių, bet neblogai pačiam turėti bent pagrindinių žinių.

Sužinokite iš šio straipsnio kuo daugiau apie energijos nešiklio suvartojimo skaičiavimo metodikas ir veiksnius, kuriuos būtinai reikia atsižvelgti skaičiavimuose. Žemiau jūsų laukia ne tik nuobodžios formulės, bet ir pavyzdžiai. Pabaigoje – apie tai, ką galima padaryti siekiant sumažinti dujų sąnaudas.

Kas turi įtakos dujų sąnaudoms?

Degalų sąnaudas pirmiausia lemia galia – kuo galingesnis katilas, tuo intensyviau naudojamos dujos. Tuo pat metu iš išorės paveikti šią priklausomybę sunku.

Net jei jūs prislopinsite 20 kilovatų galios aparatą iki minimumo, jis vis tiek sunaudos daugiau degalų nei jo mažiau galingas 10 kilovatų brolis, įjungtas maksimaliai.

Iš šios lentelės matyti, kokia yra priklausomybė tarp šildomo ploto ir dujinio katilo galios. Kuo galingesnis katilas, tuo jis brangesnis. Bet kuo didesnis šildomų patalpų plotas, tuo greičiau katilas atsiperka.

Antra, atsižvelgiame į katilo tipą ir jo veikimo principą:

• atvira arba uždara degimo kamera;
• konvekcinis arba kondensacinis;
• įprastas dūmtraukis arba koaksialinis;
• vienas kontūras arba du kontūrai;
• automatiniai davikliai;

Uždaroje kameroje degalai deginami ekonomiškiau nei atviroje kameroje. Kondensacinio agregato naudingumo koeficientas dėl įmontuoto papildomo šilumokaičio garų, esančių degimo produkte, kondensacijai padidėja iki 98-100%, palyginti su 90-92% konvekcinio agregato naudingumo koeficientu.

Su koaksialiniu kaminu taip pat padidėja naudingumo koeficiento vertė – šaltas oras iš lauko pašildomas įkaitusiu išmetimo vamzdžiu. Dėl antrojo kontūro, žinoma, padidėja dujų sąnaudos, tačiau dujinis katilas šiuo atveju aptarnauja ne vieną, o dvi sistemas – šildymą ir karšto vandens tiekimą.

Automatiniai davikliai – naudingas dalykas, jie fiksuoja išorinę temperatūrą ir nustato katilo darbą optimaliu režimu.

Trečia, atkreipiame dėmesį į techninę įrangos būklę ir paties dujų kokybę. Nuosėdos ir apnašos ant šilumokaičio sienelių žymiai sumažina šilumos atidavimą, o jos trūkumą tenka kompensuoti didinant galią.

Deja, dujos gali būti su vandens ir kitomis priemaišomis, tačiau užuot reiškant pretenzijas tiekėjams, mes perjungiame galios reguliatorių keliomis padalomis link maksimalios žymos.

Vienas iš šiuolaikinių itin ekonomiškų modelių – grindinis dujinis kondensacinis katilas markės Baxi Power, kurio galia 160 kW. Toks katilas šildo 1600 kv. m ploto, t. y. didelį kelių aukštų namą. Be to, pagal paso duomenis jis sunaudoja gamtinių dujų 16,35 kub. m per valandą ir turi 108% naudingumo koeficientą.

Ir, ketvirta, šildomų patalpų plotas, natūralūs šilumos nuostoliai, šildymo sezono trukmė, oro sąlygų ypatumai. Kuo erdvesnis plotas, kuo aukštesnės lubos, kuo daugiau aukštų, tuo daugiau kuro reikės tokiai patalpai šildyti.

Atsižvelgiame į tam tikrus šilumos nuostolius pro langus, duris, sienas, stogą. Metai iš metų nelygūs, būna ir šiltų žiemų, ir stiprių šalčių – orų nenuspėsi, tačiau šildymui sunaudojamų dujų kubiniai metrai nuo jų priklauso tiesiogiai.

Greitas preliminarus skaičiavimas

Apytiksliai akimis įvertinti, kiek dujų sunaudos jūsų dujinis katilas, gana paprasta.

Remsimės arba šildomos patalpos tūriu, arba jos plotu:

• pirmuoju atveju naudojame normatyvą 30-40 W/kub. m;
• antruoju atveju – 100 W/kv. m.

Normatyvai paimti atsižvelgiant į lubų aukštį patalpoje iki 3 metrų. Jei gyvenate pietiniuose kraštuose, skaičius galima sumažinti 20-25%, o šiaurėje, priešingai, padidinti pusantro karto arba dvigubai. T. y. antruoju atveju imti, pavyzdžiui, 75-80 W/kv. m arba 200 W/kv. m.

Padauginę atitinkamą normatyvą iš tūrio ar ploto, gausime, kiek vatų katilo galios reikia patalpai šildyti. Toliau remiamės standartiniu teiginiu, kad šiuolaikinė dujinė įranga sunaudoja 0,112 kubinio metro dujų, kad pagamintų 1 kW šiluminės galios.

Vėl dauginame – šį kartą dujų suvartojimo normatyvą (skaičius 0,112) iš ankstesniame dauginime gautos katilo galios (nepamirštame vatus paversti kW). Gauname apytikrį dujų suvartojimą per valandą.

Katilas paprastai veikia 15–16 valandų per parą. Skaičiuojame paros dujų suvartojimą. Kai jau žinomas paros suvartojimas, lengvai nustatome dujų suvartojimą per mėnesį ir per visą šildymo sezoną. Skaičiavimai yra apytiksliai, tačiau visiškai pakankami, kad suprastumėte patį skaičiavimo principą ir numatomą dujų suvartojimą.

Paprastos skaičiavimo mašinėlės visiškai pakanka dujų suvartojimui apskaičiuoti. Jei nenorite gilintis į skaičiavimo formules, naudokitės internetinėmis skaičiuoklių programomis. Įveskite pradinius duomenis ir iškart gausite rezultatą.

Pavyzdys.

Tarkime, patalpos plotas lygus 100 m².

Apskaičiuokime katilo galią: 100 W/kv. m * 100 m² = 10000 W (arba 10 kW).

Apskaičiuokime dujų suvartojimą per valandą: 0,112 kub. m * 10 kW = 1,12 kub. m/val.

Apskaičiuokime dujų suvartojimą per parą (16 darbo valandų), per mėnesį (30 dienų), per visą šildymo sezoną (7 mėnesiai):

1,12 kub. m * 16 = 17,92 kub. m
17,92 kub. m * 30 = 537,6 kub. m
537,6 kub. m * 7 = 3763,2 kub. m

Pastaba: galima iš karto nustatyti mėnesinę ir sezoninę katilo suvartojamą galią kWh, o vėliau perskaičiuoti ją į dujų suvartojimą.

10 kW * 24/3*2 * 30 = 4800 kWh — per mėnesį
0,112 kub. m * 4800 kWh = 537,6 kub. m
4800 kWh * 7 = 33600 kWh — per sezoną
0,112 kub. m * 33600 kWh = 3763,2 kub. m

Lieka paimti dabartinį dujų tarifą ir perskaičiuoti rezultatą į pinigus. O jei projekte numatyta dviejų kontūrų sistema, kuri ne tik šildys namą, bet ir kaitins vandenį buitiniams poreikiams, prie įrangos galios ir atitinkamai prie dujų suvartojimo grindiniais dujiniais katilais pridėkite dar 25%.

Paprasčiausi termovizoriai kainuoja mažiausiai 300 dolerių, o profesionalių kaina prasideda nuo kelių tūkstančių, tačiau šie prietaisai rodo visas vietas, pro kurias į namą patenka šaltas oras ir išeina šiluma.

Katilas prijungtas prie magistralinio dujotiekio

Panagrinėkime skaičiavimų algoritmą, leidžiantį tiksliai nustatyti mėlynojo kuro suvartojimą įrenginiui, sumontuotam name ar bute, prijungtame prie centralizuotų dujų tiekimo tinklų.

Dujų sąnaudų skaičiavimas formulėmis

Siekiant tikslesnio skaičiavimo, dujinių šildymo agregatų galia apskaičiuojama pagal formulę:

Katilo galia = Q_t * K,

kur
Q_t — planuojami šilumos nuostoliai, kW;
K — pataisos koeficientas (nuo 1,15 iki 1,2).

Planuojami šilumos nuostoliai (W) savo ruožtu skaičiuojami taip:

Q_t = S * ∆t * k / R,

kur

S — bendras atitvarų paviršių plotas, kv. m;
∆t — vidaus / išorės temperatūrų skirtumas, °C;
k — sklaidos koeficientas;
R — medžiagos šiluminės varžos vertė, m²•°C/W.

Sklaidos koeficiento vertė:

• medinis pastatas, metalinė konstrukcija (3,0 – 4,0);
• mūras iš vienos plytos, seni langai ir stogas (2,0 – 2,9);
• dviguba plytų mūro siena, standartinis stogas, durys, langai (1,1 – 1,9);
• sienos, stogas, grindys su apšiltinimu, dvigubi stiklo paketai (0,6 — 1,0).

Maksimalaus valandinio dujų suvartojimo apskaičiavimo formulė, pagrįsta gauta galia:

Dujų tūris = Q_maks. / (Qr * ŋ),

kur
Q_max — įrangos galia, kcal/val;
Q_r — gamtinių dujų kaloringumas (8000 kcal/m³);
ŋ — katilo naudingumo koeficientas.

Norint nustatyti dujų kuro sąnaudas, tereikia padauginti duomenis, kurių dalį reikia paimti iš jūsų katilo techninio paso, o dalį – iš internete paskelbtų statybos žinynų.

Formulių naudojimas pavyzdyje

Tarkime, kad turime pastatą, kurio bendras plotas 100 kv. m. Pastato aukštis — 5 m, plotis — 10 m, ilgis — 10 m, dvylika langų, kurių matmenys 1,5 x 1,4 m. Vidinė/išorinė temperatūra: 20 °C / -15 °C.

Skaičiuojame atitvarinių paviršių plotą:

1. Grindys 10 * 10 = 100 kv. m
2. Stogas: 10 * 10 = 100 kv. m
3. Langai: 1,5 * 1,4 * 12 vnt. = 25,2 kv. m
4. Sienos: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 kv. m
   Atėmus langus: 200 – 25,2 = 174,8 kv. m

Medžiagų šiluminės varžos reikšmė (formulė):

R = d / λ, kur
d – medžiagos storis, m
λ – medžiagos šilumos laidumo koeficientas, W/[m·°C].

Skaičiuojame R:

1. Grindims (betoninis lygintuvas 8 cm + mineralinė vata 150 kg/m³ x 10 cm) R (grindų) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (m²·°C/W)
2. Stogui (sumuštininės plokštės iš mineralinės vatos 12 cm) R (stogas) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m²•°C/W)
3. Langams (dvikamerinis stiklo paketas) R (langų) = 0,49 (m²•°C/W)
4. Sienoms (sumuštinių plokštės iš mineralinės vatos 12 cm) R (sienos) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m²·°C/W)

Šilumos laidumo koeficientų reikšmės skirtingoms medžiagoms buvo išrašytos iš žinyno.

Įsiveskite įprotį reguliariai fiksuoti skaitiklio rodmenis, juos užsirašyti ir atlikti lyginamąją analizę, atsižvelgiant į katilo darbo intensyvumą, oro sąlygas ir pan. Eksploatuokite katilą skirtingais režimais, ieškokite optimalaus apkrovos varianto.

Dabar apskaičiuokite šilumos nuostolius.

Q (grindys) = 100 m² * 20 °C * 1/ 2,84 (m²*K)/W = 704,2 W = 0,8 kW
Q (stogas) = 100 m² * 35 °C *1 / 3,24 (m²*K)/W = 1080,25 W = 8,0 kW
Q (langai) = 25,2 m² * 35 °C * 1/ 0,49 (m²*K)/W = 1800 W = 6,3 kW
Q (sienos) = 174,8 m² * 35 °C * 1/ 3,24 (m²*K)/W = 1888,3 W = 5,5 kW

Atitvarų konstrukcijų šilumos nuostoliai:

Q (bendras) = 704,2 + 1080,25 + 1800 + 1888,3 = 5472,75 Wh

Dar galima pridėti šilumos nuostolius vėdinimui. Norint pašildyti 1 m³ oro nuo –15 °C iki +20 °C, reikia 15,5 W šiluminės energijos. Žmogus suvartoja maždaug 9 l oro per minutę (0,54 kubinio metro per valandą).

Tarkime, kad mūsų name yra 6 žmonės. Jiems reikia 0,54 * 6 = 3,24 kub. m oro per valandą. Apskaičiuojame šilumos nuostolius ventiliacijai: 15,5 * 3,24 = 50,22 W.

Ir suminiai šilumos nuostoliai: 5472,75 W/h + 50,22 W = 5522,97 W = 5,53 kW.

Atlikę šiluminį skaičiavimą, pirmiausia apskaičiuokite katilo galią, o tada dujų sąnaudas per valandą dujiniame katile kubiniais metrais:

Katilo galia = 5,53 * 1,2 = 6,64 kW (apvaliname iki 7 kW).

Kad galėtumėte naudotis dujų sąnaudų skaičiavimo formule, gautą galios rodiklį iš kilovatų paverskite į kilokalorijas: 7 kW = 6018,9 kcal. Ir priimkite katilo naudingumo koeficientą = 92% (šiuolaikinių dujinių grindinių katilų gamintojai deklaruoja šį rodiklį 92–98% ribose).

Maksimalus valandinis dujų suvartojimas = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 m³/val.

Katilas maitinamas iš dujų rezervuaro arba baliono

Dujų tūrio formulė = Qmax / (Qр * ŋ) tinka įvairaus kuro, įskaitant suskystintas dujas, poreikiui nustatyti. Paimkime iš ankstesnio pavyzdžio gautą katilo galios rodiklį – 7 kW. Jei tokiam katilui reikia 0,82 m³/h gamtinių dujų, kiek tuomet reikės propano-butano?

Maždaug kartą per savaitę su dujų balionais teks važiuoti į degalinę, o tai reiškia transporto išlaidas ir asmeninio laiko praradimą. Nemalonų siurprizą gali sukelti ir temperatūros nukritimas žemiau nulio, jei dujų balionai stovi lauke. Sušalusiuose balionuose dujos neužšąla, tačiau neišgaruoja, o virsta skysčiu. Ir katilas nustoja veikti.

Skaičiavimui reikia žinoti, kokia yra jo šilumingumo vertė. Suskystintųjų angliavandenilių savitoji degimo šiluma (tai ir yra šilumingumo charakteristika) megadžauliais – 46,8 MJ/kg arba 25,3 MJ/l. Kilovatvalandėmis – atitinkamai 13,0 kWh/kg ir 7,0 kWh/l.

Palikite dujinio šildymo katilo naudingumo koeficientą lygų 92% ir apskaičiuokite valandinį dujų poreikį:

Dujų tūris = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 kg/val

Vienas litras suskystintųjų dujų sveria 0,54 kg, per valandą katilas sudegins 0,59 / 0,54 = 1,1 l propano-butano. Dabar skaičiuojame, kiek suskystintųjų dujų sunaudoja dujinis katilas per parą ir per mėnesį.

Jei katilas veiks 16 valandų, per parą – 17,6 litrų, per mėnesį (30 d.) – 528 litrų. Įprastame 50 litrų balione yra maždaug 42 litrai dujų. Taigi, mūsų 100 m² namui reikės 528 / 42 = 13 balionų per mėnesį.

Dujų rezervuaras su tūrio atsarga leidžia taupyti dujas. Degalų papildymo kaina rudenį kyla, pavasaris – kainų mažėjimo laikotarpis. Stenkitės kuo daugiau užpildyti rezervuarą pavasarį.

Įrengti dujų rezervuarą yra daug patogiau, nei keisti tuščius balionus į pilnus. Dujų rezervuarą pakanka papildyti 2–3 kartus per visą šildymo sezoną.

Kaip sumažinti dujų suvartojimą

Kad išleistumėte mažiau pinigų už grindiniu katilu suvartojamas dujas ir neišplėstumėte iš nuostabos akių pamačius eilinę sąskaitą, vadovaukitės šiomis rekomendacijomis.

Pirmiausia, atkreipkite dėmesį į kondensacinį katilą – patį ekonomiškiausią šiandien. Jo naudingumo koeficientas siekia 98-100% ir daugiau. Kaina aukšta, tačiau ji pasiteisins ir greitai atsipirks. Apie kiekvieną modelį skaitykite pirkėjų atsiliepimus.

Jei nereikia vandens šildymo, rinkitės vienos grandinės katilą. Dvigrandės sistemos dujų poreikyje yra įskaičiuoti jums nereikalingi 20–25%.

Antra, sąžiningai apšiltinkite ne tik sienas, bet ir stogą, grindis su pamatu ir rūsiu. Įrenkite langams energiją taupančius stiklo paketus. Naudokite termovizorių. Visi šalčio taškai turi būti surasti ir pašalinti. Įėjime į namą (koridorius, holas, prieškambaris) įrenkite šiltas grindis.

Trečia, naudokite laikmačius ir jutiklius. Jūsų nustatyta patalpos oro šildymo temperatūra bus reguliuojama automatiškai – pavyzdžiui, radiatoriai įkaitins vakare ir šiek tiek atvės dieną.

Jei nuspręstumėte palikti namus savaitei, galite nustatyti šildymo sistemą nebuvimo metu į minimumą, su grįžimu į įprastą darbo režimą atvykimo metu. Kartą per metus reikia techninės apžiūros, išvalant užsikimšimus ir nuosėdas nuo šilumokaičio, suodžių pėdsakus nuo degiklio, suodžius iš dūmtraukio.

Nenaudokite katilo maksimalia galia. Jo paso duomenyse yra numatyta 10-20% galios rezervo avariniams atvejams, rekordiškai šaltoms žiemoms. Neskubėkite perjungti temperatūros reguliatoriaus dar vienu padalijimu. Smulkmena, bet tai atsispindės vidutiniame mėnesiniame dujų suvartojime.

Ketvirta, įrenkite šildymo sistemoje buferinį akumuliatorių, kuriame bus tam tikras šilumnešio (karšto vandens) rezervas. Šio „termoso", kurį laiką maitinančio radiatorius išjungus katilą, dėka pavyksta sutaupyti iki 20% kuro.

Penkta, neignoruokite tinkamo vėdinimo. Nuolat praviras langas išneš į lauką daugiau šilumos, nei penkias minutes plačiai atvertas langas.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Toliau pateiktuose vaizdo įrašuose kalbama apie dujų suvartojimą grindiniams dujiniams katilams.

Šildymas suskystintomis dujomis (propanas). Kuro sąnaudos, asmeninė patirtis:

Dujų suvartojimas grindiniu dujiniu katilu HOT SPOT 12 kW (naudotojo atsiliepimas):

Dujos yra paklausus energijos išteklius, tiek paties resurso, tiek lėšų už jo mokėjimą taupymo problema nepraranda aktualumo.

Protingas dujų suvartojimas – tai ir geras ekonomiškas katilas, ir profesionalus šildymo sistemos montavimas, ir kova su šilumos nuostoliais. Aukštas agregato naudingumo koeficientas yra ilgalaikio taupymo dujų sąnaudoms garantija.

Jei abejojate savarankiškų skaičiavimų tikslumu, paprašykite pagalbos iš kvalifikuoto specialisto, kuris išmano smulkiausius formulių niuansus. Jo autoritetinga nuomonė išgelbės jus nuo klaidų tiek šildymo sistemos projektavimo etape, tiek jos eksploatacijos metu.