Расход газа на отопление дома: от чего зависит объем потребления, примеры расчетов, как можно сэкономить
Содержание:
- Типовые расчеты мощности приборов
- Как выбрать самую экономичную модель?
- Методика расчета для природного газа
- Какую плиту выбрать
- Как сократить затраты на электроэнергию?
- Пример для коттеджа на 200 м2
- Покомнатная регулировка
- Сколько газа потребляет газовый котел?
- Способы расчета с наглядным примером
- Уменьшение расхода газа в газовых котлах
- От чего зависит потребление газа
Типовые расчеты мощности приборов
Не существует единого алгоритма для расчетов как одно, так и двухконтурных котлов – каждую из систем требуется подбирать отдельно.
Формула для типового проекта
При подсчёте требуемой мощности для обогрева дома, построенного по типовому проекту, то есть с высотой помещений не более 3 метров не учитывается объём помещений, а показатель мощности вычисляют следующим образом:
- Определяют удельную тепловую мощность: Ум = 1 кВт/10 м2;
- Далее рассчитывают требуемую мощность для обогрева дома.
Рм = Ум * П * Кр, где
П – величина, равная сумме площадей отапливаемых помещений,
Кр – поправочный коэффициент, который берётся в соответствии с климатической зоной, в которой расположена постройка.
Некоторые значения коэффициента для различных регионов России:
- Южные – 0,9;
- Расположенные в средней полосе – 1,2;
- Северные – 2,0.
- Для Московской области берут значение коэффициента, равное 1,5.
Данная методика не отражает главных факторов, влияющих на микроклимат в доме, и лишь приблизительно показывает, как рассчитать мощность газового котла для частного дома.
Некоторые производители выпускают памятки-рекомендации, но для точных расчетов все-таки рекомендуют обращаться к специалистам Источник parki48.ru
Пример расчёта для одноконтурного прибора устанавливаемого в помещении с площадью 100 м2, расположенном на территории Московской области:
Рм = 1/10 * 100 * 1,5 = 15 (кВт)
Расчеты для двухконтурных приборов
Двухконтурные приборы имеют следующий принцип действия. Для отопления вода нагревается и поступает по отопительной системе в радиаторы, которые отдают тепло окружающей среде, таким образом нагревая помещения и охлаждаясь. При охлаждении вода поступает обратно для нагрева. Таким образом, вода циркулирует по контуру отопительной системы, и проходит циклы нагрева и передачи в радиаторы. В момент, когда температура окружающей сред становится равной заданной, котел переходит на некоторое время в режим ожидания, т.е. временно перестает нагревать воду, после заново начинает нагрев.
Для бытовых нужд котел нагревает воду и подает её в краны, а не в отопительную систему.
Двухконтурная отопительная система Источник idn37.ru
При вычислении мощности прибора с двумя контурами обычно к полученной мощности прибавляют ещё 20% от расчетной величины.
Пример расчёта для двухконтурного прибора, который устанавливается в помещении с площадью 100м2; коэффициент взят для Московской области:
- Рм = 1/10 * 100 * 1,5 = 15 (кВт)
- Ритоговая = 15 + 15*20% = 18 (кВт)
Как выбрать самую экономичную модель?
Из трех существующих моделей электрических котлов наибольшее распространение получили катодные и ТЭНовые. Из них наиболее экономичным считаются ионные. Их КПД достигает 98%, поэтому использование таких моделей в двухтрубной системе отопления даст экономический эффект не менее 35%, в сравнении с другими электрическими аппаратами.
Достижение таких результатов возможно не только из-за способа передачи энергии, но и всего принципа работы устройства. В системе отопления, которая настроена правильно, катодный аппарат начинает работу с мощностью менее 50%.
Специалисты рекомендуют выбирать именно такую модель электрического котла для частного дома.
Методика расчета для природного газа
Примерный расход газа на отопление считается исходя из половинной мощности установленного котла. Все дело в том, что при определении мощности газового котла закладывается самая низкая температура. Это и понятно — даже когда на улице очень холодно, в доме должно быть тепло.
Посчитать расход газа на отопление можно самостоятельно
Но считать расход газа на отопление по этой максимальной цифре совсем неверно — ведь в основном температура значительно выше, а значит, топлива сжигается намного меньше. Потому и принято считать средний расход топлива на отопление — порядка 50% от теплопотерь или мощности котла.
Считаем расход газа по теплопотерям
Если котла еще нет, и вы оцениваете стоимость отопления разными способами, считать можно от общих теплопотерь здания. Они, скорее всего, вам известны. Методика тут такая: берут 50% от общих теплопотерь, добавляют 10% на обеспечение ГВС и 10% на отток тепла при вентиляции. В результате получим средний расход в киловаттах в час.
Далее можно узнать расход топлива в сутки (умножить на 24 часа), в месяц (на 30 дней), при желании — за весь отопительный сезон (умножить на количество месяцев, на протяжении которых работает отопление). Все эти цифры можно перевести в кубометры (зная удельную теплоту сгорания газа), а потом перемножить кубометры на цену газа и, таким образом, узнать затраты на отопление.
Наименование толпива | Единица измерения | Удельная теплота сгорания в кКал | Удельная теплота сгорания в кВт | Удельная теплота сгорания в МДж |
---|---|---|---|---|
Природный газ | 1 м 3 | 8000 кКал | 9,2 кВт | 33,5 МДж |
Сжиженный газ | 1 кг | 10800 кКал | 12,5 кВт | 45,2 МДж |
Уголь каменный (W=10%) | 1 кг | 6450 кКал | 7,5 кВт | 27 МДж |
Пеллета древесная | 1 кг | 4100 кКал | 4,7 кВт | 17,17 МДж |
Высушенная древесина (W=20%) | 1 кг | 3400 кКал | 3,9 кВт | 14,24 МДж |
Пример расчета по теплопотерям
Пусть теплопотери дома составляют 16 кВт/час. Начинаем считать:
- средняя потребность в тепле в час — 8 кВт/ч + 1,6 кВт/ч + 1,6 кВт/ч = 11,2 кВт/ч;
- в день — 11,2 кВт * 24 часа = 268,8 кВт;
-
в месяц — 268,8 кВт * 30 дней = 8064 кВт.
Переводим в кубометры. Если использовать будем природный газ, делим расход газа на отопление в час: 11,2 кВт/ч / 9,3 кВт = 1,2 м3/ч. В расчетах цифра 9,3 кВт — это удельная теплоемкость сгорания природного газа (есть в таблице).
Так как котел имеет не 100% КПД, а 88-92%, придется внести еще поправки на это — добавить порядка 10% от полученной цифры. Итого получаем расход газа на отопление в час — 1,32 кубометра в час. Далее можно рассчитать:
- расход в день: 1,32 м3 * 24 часа = 28,8 м3/день
- потребность в месяц:28,8 м3/день * 30 дней = 864 м3/мес.
Средний расход за отопительный сезон зависит от его длительности — умножаем на количество месяцев, пока длится отопительный сезон.
Этот расчет — приблизительный. В какой-то месяц потребление газа будет намного меньше, в самый холодный — больше, но в среднем цифра будет примерно такой же.
Расчет по мощности котла
Расчеты будут немного проще, если имеется рассчитанная мощность котла — тут уже учтены все необходимые запасы (на ГВС и вентиляцию). Потому просто берем 50% от расчетной мощности и далее считаем расход в день, месяц, за сезон.
Например, проектная мощность котла — 24 кВт. Для расчета расхода газа на отопление берем половину: 12 к/Вт. Это и будет средняя потребность в тепле в час. Чтобы определить расход топлива в час, делим на теплотворную способность, получаем 12 кВт/час / 9,3 к/Вт = 1,3 м3. Далее все считается как в примере выше:
- в день: 12 кВт/ч * 24 часа = 288 кВт в перерасчете на количество газа — 1,3 м3 * 24 = 31,2 м3
-
в месяц: 288 кВт * 30 дней = 8640 м3, расход в кубометрах 31,2 м3 * 30 = 936 м3.
Далее добавим 10% на неидеальность котла, получим, что для этого случая расход будет чуть больше 1000 кубометров в месяц (1029,3 куб). Как видите, в этом случае все еще проще — меньше цифр, но принцип тот же.
По квадратуре
Еще более приблизительные расчеты можно получить по квадратуре дома. Есть два способа:
- Можно посчитать по СНиПовским нормам — на обогрев одного квадратного метра в Средней Полосе России в среднем требуется 80 Вт/м2 . Эту цифру можно применять, если ваш дом построен по всем требованиям и имеет хорошее утепление.
- Можно прикинуть по среднестатистическим данным:
- при хорошем утеплении дома требуется 2,5-3 куб/м2;
-
при среднем утеплении расход газа 4-5 куб/м2.
Каждый хозяин может оценить степень утепления своего дома, соответственно, можно прикинуть, какой расход газа будет в данном случае. Например, для дома в 100 кв. м. при среднем утеплении потребуется 400-500 кубометров газа на отопление, на дом в 150 квадратов уйдет 600-750 кубов в месяц, на отопление дома площадью 200 м2 — 800-100 кубов голубого топлива. Все это — очень приблизительно, но цифры выведены на основании многих фактических данных.
Какую плиту выбрать
Также на выбор счётчика и метода расчёта расходования газа плитой влияют такие факторы, как:
- Число и мощь горелок. Например, если вам не нужно готовить целый день блюда для большого коллектива/семьи, вам подойдёт модель с 2 горелками невысокой мощности. И тогда контролирующий прибор понадобится недорогой. С 4-х конфорочной немного сложнее.
- Метод эксплуатации плиты.
- Число жильцов и их привычки.
- Время года и сезон. Например, в зимние морозы на газовое отопление уходит примерно 300 куб.м. сжиженного газа. Летом – 30-40 куб.м. И порядка 10% — это траты газа из-за горелок. Другие 90% расходуются на воду. И при таких раскладах в месяц такая плита потребляет 3-4 куб.м. горючего.
Как сократить затраты на электроэнергию?
Будем исходить из того, что, во-первых, расход электроэнергии прямо зависит от тепловой мощности отопительного котла. И, во-вторых, большую часть потребляемого электричества забирает себе циркуляционный насос, который гоняет в трубах теплоноситель, чтобы трубы и радиаторы отопления прогревались размеренно.
Назовем ряд конкретных предложений для тех, кто все же хотел бы сократить затраты на электроэнергию:
Остановить выбор на энергонезависимом агрегате. Скорее всего, это будет напольный вариант. По функциональным возможностям и комфорту, увы, он не в состоянии конкурировать со своими энергозависимыми моделями-аналогами.
Купить энергозависимый аппарат, но малой мощности. Тут, конечно, есть существенное ограничение — нельзя не учитывать количество отапливаемых квадратных метров. Если, к примеру, надо отапливать 180-200 м² частного дома, то газовый котел нужен мощностью 20-24 кВт. И никак не меньше.
Внимательно изучать ассортиментные линейки разных брендов. Каждой модели присущи нюансы и, возможно, для какой-то из них вы увидите в технических характеристиках наиболее привлекательные цифры по электропотреблению.
Проанализируйте, из чего складывается сумма общих затрат на оплату электричества
Возможно, доля этих затрат, приходящаяся на газовый котел, ничтожно мала, и надо переключить внимание на другие объекты, действительно чрезмерно потребляющие электроэнергию.
А как вам использование альтернативной энергии — допустим, солнечных батарей или коллекторов на крыше дома?
И все же в погоне за экономией электричества не доводите собственные действия до абсурда. Не забывайте о том, что газовые агрегаты съедают мало электроэнергии, так как их основной топливный ресурс — не электричество, а природный или сжиженный газ.
Пример для коттеджа на 200 м2
Рассчитаем расход газа для коттеджа возле г. Ростов-на-Дону. Продолжительность периода отопления: E = 171 × 24 = 4104 ч. Средняя уличная температура T2 = – 0.6 °С. Желательная температура в доме: T1 = 24 °С.
Двухэтажный коттедж с неотапливаемым гаражом. Общая площадь – около 200 м2. Стены дополнительно не утеплены, что допустимо для климата Ростовской области
Шаг 1. Рассчитаем теплопотери через периметр без учета гаража.
Для этого выделим однородные участки:
- Окна. Всего есть 9 окон размером 1.6 × 1.8 м, одно окно размером 1.0 × 1.8 м и 2.5 круглых окна площадью 0.38 м2 каждое. Общая площадь окон: Sокна = 28.60 м2. По паспорту изделий Rокна = 0.55. Тогда Qокна = 1279 Вт.
- Двери. Есть 2 утепленные двери размером 0.9 х 2.0 м. Их площадь: Sдвери = 3.6 м2. По паспорту изделия Rдвери = 1.45. Тогда Qдвери = 61 Вт.
- Глухая стена. Участок “АБВГД”: 36.1 × 4.8 = 173.28 м2. Участок “ДА”: 8.7 × 1.5 = 13.05 м2. Участок “ДЕЖ”: 18.06 м2. Площадь фронтона крыши: 8.7 × 5.4 / 2 = 23.49. Итого, площадь глухой стены: Sстена = 251.37 – Sокна – Sдвери = 219.17 м2. Стены сложены из газобетона толщиной 40 см и пустотелого облицовочного кирпича. Rстены = 2.50 + 0.63 = 3.13. Тогда Qстены = 1723 Вт.
Суммарные теплопотери через периметр:
Qперим = Qокна + Qдвери + Qстены = 3063 Вт.
Шаг 2. Вычислим теплопотери через крышу.
Утеплителем служит сплошная обрешетка (35 мм), минвата (10 см) и вагонка (15 мм). Rкрыши = 2.98. Площадь крыши над основным корпусом: 2 × 10 × 5.55 = 111 м2, а над котельной: 2.7 × 4.47 = 12.07 м2. Итого Sкрыши = 123.07 м2. Тогда Qкрыши = 1016 Вт.
Шаг 3. Рассчитаем теплопотери через пол.
Зоны для отапливаемого помещения и гаража нужно рассчитать отдельно. Площадь можно определить точно по математическим формулам, а можно и с применением векторных редакторов типа Corel Draw
Сопротивление теплопередаче оказывают доски чернового настила и фанера под ламинат (5 см в сумме), а также базальтовый утеплитель (5 см). Rпола = 1.72. Тогда теплопотери через пол будут равны:
Qпол = (S1 / (Rпол + 2.1) + S2 / (Rпол + 4.3) + S3 / (Rпол + 2.1)) × dT = 546 Вт.
Шаг 4. Вычислим теплопотери через холодный гараж. Его пол не утеплен.
Из обогреваемого дома тепло проникает двумя путями:
- Через несущую стену. S1 = 28.71, R1 = 3.13.
- Через кирпичную перегородку с котельной. S2 = 11.31, R2 = 0.89.
Получим K1 = S1 / R1 + S2 / R2 = 21.88.
Из гаража наружу тепло выходит следующим образом:
- Через окно. S1 = 0.38, R1 = 0.55.
- Через ворота. S2 = 6.25, R2 = 1.05.
- Через стену. S3 = 19.68, R3 = 3.13.
- Через крышу. S4 = 23.89, R4 = 2.98.
- Через пол. Зона 1. S5 = 17.50, R5 = 2.1.
- Через пол. Зона 2. S6 = 9.10, R6 = 4.3.
Получим K2 = S1 / R1 + … + S6 / R6 = 31.40
Вычислим температуру в гараже при условии баланса передачи тепла: T# = 9.2 °С. Тогда теплопотери будут равны: Qгараж = 324 Вт.
Шаг 5. Рассчитаем потери тепла в результате вентиляции.
Пусть высчитанный объем вентиляции для такого коттеджа с проживанием в нем 6 человек равен 440 м3/час. В системе установлен рекуператор с КПД 50%. При таких условиях потери тепла: Qвент = 1970 Вт.
Шаг. 6. Определим суммарные теплопотери, сложив все локальные значения: Q = 6919 Вт.
Шаг 7. Вычислим объем газа, необходимый для обогрева модельного дома в зимний период при КПД котла 92%:
- Природный газ. V = 3319 м3.
- Сжиженный газ. V = 2450 кг.
После расчетов можно проанализировать финансовые затраты на обогрев и целесообразность вложений, направленных на уменьшение теплопотерь.
Покомнатная регулировка
Не все комнаты нужно отапливать одинаково. Не нужно поддерживать одинаковую температуру в помещениях разного предназначения. К числу требующих повышенных затрат газа относятся:
- спальни и детские;
- душевые и ванные комнаты, санузлы;
- гостиные и кабинеты.
Потребуют меньшего отопления нежилые комнаты:
- кладовые и складские помещения;
- спортивные или тренажёрные залы;
- гаражные помещения;
- рабочие мастерские.
Регуляторы устанавливаются отдельно для каждого радиатора. Это небольшие устройства. Их задача состоит в уменьшении или увеличении поступления объёма теплоносителя в батарее. Либо полного перекрытия подачи. Есть несколько видов терморегуляторов. Каждый из них работает по особому принципу, имеет преимущества и недостатки.
- Механические. Они подразумевают ручную настройку объёма теплоносителя. Главным преимуществом механических регуляторов называют небольшую цену и простоту устройства. Степень теплоотдачи радиатора регулируется в ручном режиме. Вы самостоятельно можете определять количество теплоносителя, поступающего в батарею.
- Электронные. Показания снимаются с выносных датчиков. В основе устройства заложен программируемый микропроцессор. На регуляторе располагаются кнопки управления. С их помощью задаётся нужная температура. Некоторые модели электронных регуляторов могут управлять, и насосом, и смесителем. Существует два типа электронных термодатчиков:
- Механические термоголовки. Это клапан, который в определенный момент передавливает специальная жидкость. Она расширяется при нагреве и уменьшается при остываете. Погрешность в регулировке сохраняется.
Установка терморегуляторов позволяет оптимизировать расход газа путём выбора режима нагрева воды в котле. В каждой комнате вы сможете создать комфортные условия. При этом будет экономиться от 5 до 10% средств, которые вы платите за газ.
Сколько газа потребляет газовый котел?
При покупке любого оборудования в первую очередь обращают внимание на эффективность его работы. Критерий, по которому выбирают отопительные газовые котлы – расход газа. Расходование природного газа находится в прямой зависимости от мощности котла, его КПД, а так же от возлагаемой на котельное оборудование нагрузки, а именно: от величины отапливаемых площадей и объема потребляемой горячей воды
В таблице ниже можно видеть, как зависит расход топлива газовых котлов отопления от их мощности
Расходование природного газа находится в прямой зависимости от мощности котла, его КПД, а так же от возлагаемой на котельное оборудование нагрузки, а именно: от величины отапливаемых площадей и объема потребляемой горячей воды. В таблице ниже можно видеть, как зависит расход топлива газовых котлов отопления от их мощности.
Тепловые потери
При расчете проекта отопления и при выборе мощности газового оборудования следует обязательно учитывать возможные тепловые потери. Расход газа у газовых котлов отопления напрямую зависит от теплопотерь. Формула расчета мощности отопительного агрегата с учетом потерь тепла предельно проста: для обогрева 1кв. метра площади с высотой потолков до 3 метров необходимо подать 100Ватт тепловой энергии. Причем из перечня тепловых потерь необходимо исключить сквозняки и явные щели.
Системы автоматики
Современные котельные установки снабжены программируемым встроенным таймером, который позволяет регулировать температуру воздуха в доме в течение суток и недели. Ночью температуру можно автоматически понижать, днем – повышать. В те дни, когда в доме люди отсутствуют, нагрев воздуха также понижается. Подобная рачительность позволяет уменьшить топливный расход газового котла.
Выбор устройств конденсационного типа
У конденсационного, в том числе настенного котла расход газа меньше, чем у традиционного агрегата. Дело в том, что конденсационные котлы в полной мере используют тепловую энергию, которая выделяется при конденсации водяных паров, образующихся в продуктах сгорания топлива. У отработанных газов температура достаточно высока. И конструкция конденсационных котлов позволяет ее дополнительно использовать. Вода, подаваемая в котельный агрегат, сначала нагревается отработанными газами, а затем – газовой горелкой. Стоимость таких устройств выше за счет более сложной конструкции и функциональности. Но в процессе эксплуатации конденсационных котлов процент экономии газа составляет от 15 до 17%, что в итоге окупит все дополнительные затраты.
Способы расчета с наглядным примером
Котел Жуковский АОГВ
Количество затрачиваемого газа на отопление дома зависит главным образом от характеристики газового котла и условия его эксплуатации.
Поэтому для расчетов вам понадобится узнать:
- технические параметры котла;
- его мощность и КПД;
- расход газа, указанный в техническом паспорте;
- площадь помещения.
В нашем примере будет участвовать газовый котел АОГВ-17,4-3 (АО Жуковский) мощностью 17,4 кВт с КПД 88%.
Расход природного газа – 1,87 куб.м/ч, сжиженного газа – 1,3 кг/ч.
Котел будет обогревать до 140 кв. метров общей площади помещений.
При этом необходимо учитывать, что значения, указанные в паспорте, соответствуют непрерывному режиму работы котла на полной мощности, а по факту котел работает 12-14 часов в сутки, поэтому будем делить вычисленные значения на два.
Тарифы и цены на топливо
Условно примем стоимость тарифа на природный газ – 3,9 руб. за 1 кубометр.
Стоимость заправки стандартного 50-литрового баллона сжиженным газом – 600 руб. Такой баллон обычно заправляется на 80% (42,5 л), что составляет около 21 кг пропан-бутановой смеси.
Соответственно цена 1 килограмма сжиженного газа будет равна 600 / 21 = 28,6 рублей (без учета стоимости транспортировки баллона к заправочной станции и обратно).
По паспортным данным прибора
Это самый простой и наиболее приближенный способ расчета.
Для природного газа расход составляет 1,87 куб.м/ч, отсюда:
Для сжиженного газа расход котла равен 1,3 кг/ч, отсюда:
Ликбез по газовым котлам на сжиженном газе.
По удельной теплоте сгорания газа
Удельная теплота сгорания (теплотворность) газа зависит от вида природного топлива и качественного состава смеси. Эту величину можно найти в справочниках по теплотехнике.
Для природного газа наименьшее значение удельной теплоты сгорания равно 34,02 МДж/куб.м или 9,45 кВт/ч тепловой энергии. При КПД прибора 88% этот показатель скорректируется до 9,5*0,88=8,3 кВт/ч.
Сколько потребляет газовый котел:
Для сжиженного газа удельная теплота горения составляет 50,38 МДж/кг или 13,99 кВт/ч. При КПД 88% этот показатель скорректируется до 13,99*0,88=12,3 кВт/ч.
Расход котла на сжиженном газе:
Расход газа у двухконтурного котла на 20-25% больше (к конечной сумме добавляйте эту разницу).
При сравнении результатов, заметно, что если считать по удельной теплоте сгорания газа, то расходы и стоимость отопления получается больше. Это происходит потому, что берется минимальное значение удельной теплоты сгорания, которая на самом деле может быть выше.
В любом случае стоимость отопления природным газом обойдется примерно в 5 раз дешевле, чем обогрев помещения баллонным газом. Тем не менее сжиженное топливо всё равно дешевле, чем автономное электрическое отопление.
В то же время следует учитывать наличие самой возможности подключения к газовой трубопроводной магистрали и стоимость такого подключения, которая составляет достаточно значительную сумму.
Также стоит отметить, что такие расчеты являются весьма грубыми и приближенными, так как они не принимают во внимание целый ряд обстоятельств, способных существенно влиять на конечную сумму расходов. При этом величина расчетов может значительно изменяться в большую или меньшую сторону
Точный расчет с учетом всех обстоятельств лучше всего доверить специалистам по теплотехнике.
Уменьшение расхода газа в газовых котлах
Если нет необходимости использовать двухконтурные котлы, лучше от них отказаться, так как они потребляют больше газа. Однако при невозможности монтажа экономных вариантов отопительных приборов снизить потребление голубого топлива можно. Для этого надо соблюдать такие рекомендации:
- установить в комнатах пластиковые стеклопакеты, а также утеплить стены извне;
- если на крыше присутствует большое количество больших сосулек, основная потеря тепла осуществляется именно через нее, поэтому ее нужно перекрыть или изолировать;
- при выборе лучше отдать предпочтение современным моделям, оснащенным автоматикой;
- установка термостатов и регуляторов на радиаторах позволит уменьшить расходы топлива;
- наличие специальных режимов или таймеров на отопительном оборудовании позволяют поддерживать минимальную мощность в определенные дни;
- следует ежегодно проводить технический осмотр аппаратуры, чтобы избежать ухудшения ее характеристик.
От чего зависит потребление газа
Важный вопрос, от которого зависят материальные расходы. Факторы:
- мощность котла;
- тепловые потери;
- калорийность газа.
Котел — основной генератор тепла, от производительности зависит комфорт, расход газа. Обогреватель может быть:
- конвекторным;
- с открытой камерой сгорания;
- с закрытой камерой сгорания;
- конденсационным.
Конвектор – воздушный обогреватель. Используется конвекция: принудительная, естественная. Газ сгорает в камере сгорания, проходя по теплообменнику, выводится наружу. Холодный воздух поступает к теплообменнику через нижнюю часть корпуса, нагревается, выходит в помещение. Для ускорения процесса используют вентиляторы.
Газовый конвектор
Топка может быть двух видов:
- открытая;
- закрытая.
В открытой топке кислород берется из воздуха помещения, продукты сгорания выводятся наружу.
В закрытой камере кислород поступает вместе с наружным воздухом, выводится наружу. Системы более безопасные, производительные. Конвекторы отличаются малым КПД, около 86%, используются для обогрева небольших помещений.
Схема котла с: а) открытой; б) закрытой топкой
Газовые котлы устроены примерно также, но нагревают воду, которая обладает теплопроводностью выше, чем у воздуха, КПД больше. Отличие — способ передачи тепла. Нагретая в теплообменнике вода (другой теплоноситель) насосом передается радиаторам в разных частях дома. Возможно передавать тепло на большие расстояния. КПД у котлов с открытой камерой составляет 88%, закрытой – 92%.
Чтобы повысить производительность котла, стараются отобрать тепло у продуктов сгорания. Придумали конденсационный котел. Работает, как обычный, но имеет два теплообменника: первый – обычный, берет тепло от продуктов сгорания, второй устанавливается на пути выхлопных газов. Теплоноситель, забирающий тепло у газов, должен иметь температуру не выше 55 оС. Выхлопные газы остывают, выделяется вода – конденсат, которая может использоваться в технических целях. КПД может увеличиться до 96%.
Как работает газовый конденсационный котел
Чем меньше тепловые потери, тем меньше расход газа.