Consumo di gas della caldaia a pavimento: consumo normativo giornaliero + esempio di calcoli con formule

Quando si sceglie l'apparecchiatura per la caldaia per l'impianto di riscaldamento, un pensiero molto inquieto affligge la mente: quanto sarà vorace l'apparecchio? Di sicuro la risposta arriverà quando il riscaldamento entrerà in funzione e il contatore inizierà a registrare il consumo di gas della caldaia a pavimento, facendo girare i numeri. Tuttavia, sarà tardi per rammaricarsi se le bollette del gas non saranno piacevoli...

I competenti venditori-consulenti rispondono certamente alla maggior parte delle domande che sorgono, è sempre possibile rivolgersi a un ingegnere esperto, ma non è male avere da sé almeno delle conoscenze di base.

Scopra da questo articolo quanto più possibile sui metodi di calcolo del consumo di energia e sui fattori che è necessario considerare nei calcoli. Di seguito la attendono non solo formule noiose, ma anche esempi. Alla fine — su cosa si può fare per ridurre il consumo di gas.

Cosa influisce sul consumo di gas?

Il consumo di carburante è determinato, in primo luogo, dalla potenza: più potente è la caldaia, più intensamente viene consumato il gas. Allo stesso tempo, è difficile influenzare dall'esterno questa dipendenza.

Anche se Lei riduce al minimo un apparecchio da 20 kilowatt, esso consumerà comunque più carburante del suo meno potente fratello da 10 kilowatt, acceso al massimo.

Da questa tabella si vede qual è la relazione tra la superficie riscaldata e la potenza della caldaia a gas. Più potente è la caldaia, più è costosa. Ma maggiore è la superficie dei locali riscaldati, più velocemente la caldaia si ammortizza.

In secondo luogo, si prende in considerazione il tipo di caldaia e il suo principio di funzionamento:

• camera di combustione aperta o chiusa;
• a convezione o a condensazione;
• camino normale o coassiale;
• un circuito o due circuiti;
• presenza di sensori automatici.

Nella camera chiusa il combustibile viene bruciato in modo più economico che nella camera aperta. L'efficienza dell'apparecchio a condensazione, grazie allo scambiatore di calore aggiuntivo incorporato per la condensazione dei vapori presenti nei prodotti di combustione, aumenta fino al 98-100% rispetto al 90-92% di rendimento dell'apparecchio a convezione.

Con camino coassiale aumenta anche il rendimento: l'aria fredda dall'esterno viene riscaldata dal tubo di scarico caldo. A causa del secondo circuito, ovviamente, aumenta il consumo di gas, ma in questo caso la caldaia a gas serve non uno ma due sistemi: riscaldamento e acqua calda sanitaria.

I sensori automatici sono utili: rilevano la temperatura esterna e impostano la caldaia per funzionare in modalità ottimale.

In terzo luogo, si controlla lo stato tecnico dell'apparecchiatura e la qualità del gas stesso. Incrostazioni e scorie sulle pareti dello scambiatore di calore riducono notevolmente la resa termica; per compensarne la carenza, si deve aumentare la potenza.

Purtroppo, anche il gas può contenere acqua e altre impurità, ma invece di presentare reclami ai fornitori, spostiamo il regolatore di potenza di qualche tacca verso il valore massimo.

Uno dei moderni modelli ad alta efficienza è la caldaia a condensazione a gas da pavimento Baxi Power con una potenza di 160 kW. Questa caldaia riscalda una superficie di 1600 mq, cioè una grande casa a più piani. Inoltre, secondo i dati di targa, consuma 16,35 metri cubi di gas naturale all'ora e ha un rendimento del 108%

E, in quarto luogo, la superficie degli ambienti da riscaldare, la perdita naturale di calore, la durata della stagione di riscaldamento, le caratteristiche climatiche. Più ampia è la superficie, più alti sono i soffitti, più piani ci sono, più combustibile sarà necessario per riscaldare tale ambiente.

Consideriamo una certa dispersione di calore attraverso finestre, porte, pareti, tetto. Ogni anno è diverso, ci sono inverni miti e geli pungenti – il tempo non si può prevedere, ma i metri cubi di gas consumati per il riscaldamento dipendono direttamente da esso.

Calcolo preliminare rapido

È abbastanza semplice stimare approssimativamente, a occhio, quanto gas consumerà la Sua caldaia a gas.

Partiamo dal volume dell'ambiente da riscaldare o dalla sua superficie:

• nel primo caso utilizziamo lo standard di 30-40 W/mc;
• nel secondo caso — 100 W/mq.

Gli standard sono considerati con un'altezza del soffitto fino a 3 metri. Se Lei vive in regioni meridionali, i valori possono essere ridotti del 20-25%, mentre per il nord, al contrario, aumentati di una volta e mezza o del doppio. Cioè, nel secondo caso, prendere ad esempio 75-80 W/mq o 200 W/mq.

Moltiplicando il valore normativo per il volume o la superficie, si ottiene quanti watt di potenza della caldaia sono necessari per riscaldare l'ambiente. Poi si parte dall'affermazione standard secondo cui le moderne apparecchiature a gas consumano 0,112 metri cubi di gas per produrre 1 kW di potenza termica.

Si moltiplica di nuovo — questa volta lo standard di consumo di gas (il numero 0,112) per la potenza della caldaia ottenuta dalla moltiplicazione precedente (senza dimenticare di convertire i watt in kW). Si ottiene il consumo approssimativo di gas all'ora.

La caldaia funziona di solito 15-16 ore al giorno. Calcoliamo il consumo giornaliero di gas. Una volta noto il consumo giornaliero, è facile determinare il consumo mensile e per l'intera stagione di riscaldamento. I calcoli sono approssimativi, ma sufficienti per comprendere sia il principio di calcolo che il consumo di gas previsto.

Una normale calcolatrice è sufficiente per calcolare il consumo di gas. Se non si desidera approfondire le formule di calcolo, si possono utilizzare i programmi di calcolatrici online. Si inseriscono i dati iniziali e si ottiene immediatamente il risultato.

Esempio.

Supponiamo che la superficie dell'ambiente sia di 100 m².

Calcoliamo la potenza della caldaia: 100 W/m² * 100 m² = 10000 W (o 10 kW).

Calcoliamo il consumo di gas all'ora: 0,112 m³ * 10 kW = 1,12 m³/h.

Calcoliamo il consumo di gas al giorno (16 ore di funzionamento), al mese (30 giorni), per l'intera stagione di riscaldamento (7 mesi):

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

Nota: è possibile determinare direttamente la potenza mensile e stagionale consumata dalla caldaia in kWh, e poi convertirla in consumo di gas.

10 kW * 24/3*2 * 30 = 4800 kWh — al mese
0,112 m³ * 4800 kWh = 537,6 m³
4800 kWh * 7 = 33600 kWh — per la stagione
0,112 m³ * 33600 kWh = 3763,2 m³

Resta da prendere la tariffa attuale del gas e convertire il totale in denaro. E se nel progetto è prevista l'installazione di un sistema a doppio circuito, che non solo riscalderà la casa ma anche l'acqua per le necessità domestiche, aggiunga alla potenza dell'apparecchiatura e, di conseguenza, al consumo di gas delle caldaie a gas a pavimento di riscaldamento un altro 25%.

I termocamere più semplici costano almeno 300 dollari, mentre il prezzo di quelle professionali parte da diverse migliaia, ma questi apparecchi mostrano tutti i punti da cui l'aria fredda entra in casa e il calore esce.

Caldaia collegata alla rete del gas

Analizziamo l'algoritmo di calcolo che consente di determinare con precisione il consumo di carburante blu (gas) per l'apparecchio installato in una casa o appartamento con collegamento alle reti centralizzate di fornitura di gas.

Calcolo del consumo di gas con le formule

Per un calcolo più preciso, la potenza degli apparecchi di riscaldamento a gas viene calcolata con la formula:

Potenza della caldaia = Q_t * K,

dove
Q_t — perdite di calore previste, kW;
K — coefficiente di correzione (da 1,15 a 1,2).

Le perdite di calore previste (in W) a loro volta si calcolano così:

Q_t = S * Δt * k / R,

dove

S — superficie totale delle superfici di chiusura, m²;
Δt — differenza di temperatura interna/esterna, °C;
k — coefficiente di dispersione;
R — valore della resistenza termica del materiale, m²•°C/W.

Valore del coefficiente di dispersione:

• costruzione in legno, struttura metallica (3,0 — 4,0);
• muratura in un mattone, vecchie finestre e tetto (2,0 — 2,9);
• doppia muratura in mattoni, tetto standard, porte, finestre (1,1 - 1,9);
• pareti, tetto, pavimento coibentato, doppi vetri (0,6 — 1,0).

Formula per calcolare la portata oraria massima del gas sulla base della potenza ottenuta:

Volume del gas = Q_max / (Qr * ŋ),

dove
Q_max — potenza dell'apparecchiatura, kcal/h;
Q_r — potere calorifico del gas naturale (8000 kcal/m3);
ŋ — rendimento della caldaia.

Per determinare il consumo di combustibile gassoso, è sufficiente moltiplicare i dati, una parte dei quali va presa dalla scheda tecnica della sua caldaia, e un'altra parte dai manuali di edilizia pubblicati su internet.

Utilizzo delle formule con un esempio

Supponiamo di avere un edificio con una superficie totale di 100 mq. Altezza dell'edificio: 5 m, larghezza: 10 m, lunghezza: 10 m, dodici finestre di dimensioni 1,5 x 1,4 m. Temperatura interna/esterna: 20 °C/-15 °C.

Si calcola l'area delle superfici perimetrali:

1. Pavimento 10 * 10 = 100 mq
2. Tetto: 10 x 10 = 100 mq
3. Finestre: 1,5 * 1,4 * 12 pz. = 25,2 mq
4. Pareti: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 mq
   Detratte le finestre: 200 – 25,2 = 174,8 mq

Valore della resistenza termica dei materiali (formula):

R = d / λ, dove
d – spessore del materiale, m
λ – coefficiente di conducibilità termica del materiale, W/(m·°C).

Calcolando R:

1. Per il pavimento (massetto di cemento 8 cm + lana minerale 150 kg/m³ x 10 cm) R (pavimento) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (m²•°C/W)
2. Per la copertura (pannelli sandwich in lana minerale da 12 cm) R (copertura) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m²•°C/W)
3. Per finestre (doppio vetro) R (finestra) = 0,49 (m²•°C/W)
4. Per le pareti (pannelli sandwich in lana minerale 12 cm) R (parete) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m²•°C/W)

I valori dei coefficienti di conducibilità termica per diversi materiali sono stati tratti dal manuale.

Abbia l'abitudine di rilevare regolarmente le letture del contatore, registrarle e fare un'analisi comparativa tenendo conto dell'intensità di funzionamento della caldaia, delle condizioni meteorologiche, ecc. Utilizzi la caldaia in diverse modalità e cerchi l'opzione di carico ottimale.

Ora calcoliamo le perdite termiche.

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

Perdite di calore delle strutture di chiusura:

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

Si può anche aggiungere la perdita di calore per la ventilazione. Per riscaldare 1 m³ d'aria da –15 °C a +20 °C sono necessari 15,5 W di energia termica. Una persona consuma circa 9 litri d'aria al minuto (0,54 metri cubi all'ora).

Supponiamo che nella nostra casa ci siano 6 persone. Hanno bisogno di 0,54 * 6 = 3,24 metri cubi d'aria all'ora. Calcoliamo la perdita di calore per ventilazione: 15,5 * 3,24 = 50,22 W.

E la dispersione termica totale: 5472,75 W/h + 50,22 W = 5522,97 W = 5,53 kW.

Effettuando un calcolo termotecnico, si calcola prima la potenza della caldaia e poi il consumo di gas all'ora nella caldaia a gas in metri cubi:

Potenza della caldaia = 5,53 * 1,2 = 6,64 kW (si arrotonda a 7 kW).

Per utilizzare la formula per il calcolo del consumo di gas, convertiamo l'indicatore di potenza ottenuto da kilowatt in kilocalorie: 7 kW = 6018,9 kcal. E assumiamo un rendimento della caldaia = 92% (i produttori di caldaie a gas a pavimento moderne dichiarano questo valore nell'intervallo 92 – 98%).

Portata massima oraria di gas = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 m³/h.

Caldaia alimentata da un serbatoio di gas o da una bombola

La formula Volume del gas = Qmax / (Qr * ŋ) è adatta per determinare il fabbisogno di vari combustibili, incluso il gas liquefatto. Prendiamo dall'esempio precedente l'indicatore di potenza della caldaia ottenuto — 7 kW. Se per tale caldaia sono necessari 0,82 m³/h di gas naturale, quanto propano-butano sarà necessario allora?

Circa una volta alla settimana dovrà recarsi alla stazione di rifornimento con le bombole di gas, il che comporta costi di trasporto e perdita del Suo tempo personale. Un calo di temperatura al di sotto dello zero può rappresentare una sgradita sorpresa se le bombole sono all'esterno. In una bombola congelata, il gas non ghiaccia ma non evapora, diventando liquido. E la caldaia smette di funzionare.

Per calcolare, è necessario conoscere il suo potere calorifico. Il calore specifico di combustione (questa è la caratteristica calorifica) degli idrocarburi liquefatti in megajoule è 46,8 MJ/kg o 25,3 MJ/l. In kilowattora è 13,0 kWh/kg e 7,0 kWh/l rispettivamente.

Si lasci il rendimento della caldaia a gas al 92% e si calcoli il fabbisogno orario di gas:

Volume del gas = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 kg/h

Un litro di gas liquefatto pesa 0,54 kg, in un'ora la caldaia consumerà 0,59 / 0,54 = 1,1 l di propano-butano. Ora calcoliamo quanto gas liquefatto viene consumato dalla caldaia a gas al giorno e al mese.

Se la caldaia funziona per 16 ore, allora al giorno — 17,6 litri, al mese (30 giorni) – 528 litri. In una normale bombola da 50 litri ci sono circa 42 litri di gas. Risulta quindi che per la nostra casa di 100 m² serviranno 528 / 42 = 13 bombole al mese.

Un gasometro con volume extra permette di risparmiare sul gas. Il costo del rifornimento aumenta in autunno, mentre la primavera è il periodo dei prezzi più bassi. Cerchi di riempire il serbatoio al massimo in primavera.

Installare un serbatoio di gas è molto più comodo che cambiare bombole vuote con quelle piene. È sufficiente rifornire il serbatoio 2-3 volte durante l'intera stagione di riscaldamento.

Come minimizzare il consumo di gas

Per spendere meno per il gas consumato dalla caldaia a basamento e non rimanere a bocca aperta davanti all'ennesima bolletta, segua questi consigli.

In primo luogo, faccia attenzione alla caldaia a condensazione – la più economica oggi. Il suo rendimento raggiunge il 98-100% e oltre. Il prezzo è alto, ma si ripagherà da sola e presto si ammortizzerà. Per ogni modello, legga le recensioni dei clienti.

Se non serve il riscaldamento dell'acqua, scegliete una caldaia a circuito singolo. In un sistema a doppio circuito, la richiesta di gas include un extra del 20–25% di cui non avete bisogno.

In secondo luogo, isolate accuratamente non solo le pareti, ma anche il tetto, il pavimento con le fondamenta e il seminterrato. Installate finestre con doppi vetri a risparmio energetico. Utilizzate una termocamera. Tutti i punti freddi devono essere individuati ed eliminati. All'ingresso della casa (corridoio, atrio, ingresso) realizzate un pavimento riscaldato.

In terzo luogo, utilizzate timer e sensori. La temperatura di riscaldamento dell'aria nella stanza da voi impostata verrà regolata automaticamente – ad esempio, i radiatori si scalderanno di notte e si raffredderanno leggermente di giorno.

Se decidete di lasciare la casa per una settimana, potete impostare il sistema di riscaldamento al minimo durante l'assenza, con ritorno alla modalità normale al momento del rientro. Una volta all'anno è necessaria una revisione tecnica con pulizia di ostruzioni e calcare dallo scambiatore di calore, tracce di fuliggine dal bruciatore, fuliggine dal camino.

Non utilizzate la caldaia al massimo. Nei suoi dati nominali è previsto un margine di potenza del 10-20% per casi di emergenza e inverni eccezionalmente freddi. Non affrettatevi a spostare il regolatore di temperatura di un'ulteriore tacca. Una piccolezza, ma si rifletterà sul consumo medio mensile di gas.

In quarto luogo, installate nel sistema di riscaldamento un accumulatore tampone, che conterrà una certa riserva di fluido termovettore (acqua calda). Grazie a questo 'termoaccumulatore' che per un certo tempo alimenta i radiatori a caldaia spenta, si riesce a risparmiare fino al 20% di combustibile.

In quinto luogo, non ignorate una corretta ventilazione. Una finestra sempre socchiusa disperderà più calore all'esterno rispetto a una finestra spalancata per cinque minuti.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Nei video qui sotto si parla del consumo di gas per le caldaie a pavimento.

Riscaldamento a gas liquefatto (propano). Consumo di carburante, esperienza personale:

Consumo di gas di una caldaia a pavimento HOT SPOT 12 kW (recensione di un utente):

Il gas è una risorsa energetica molto richiesta; il problema del risparmio sia della risorsa stessa che dei costi per il suo pagamento non perde la sua attualità.

Un consumo ragionevole di gas significa sia una buona caldaia economica, sia un'installazione professionale del sistema di riscaldamento, sia la lotta contro le dispersioni termiche. L'alto rendimento dell'apparecchio è garanzia di risparmio a lungo termine sulle spese per il gas.

Se dubitate dell'accuratezza dei vostri calcoli, chiedete aiuto a un tecnico qualificato che conosca le più piccole sfumature delle formule. La sua autorevole opinione vi eviterà errori sia in fase di progettazione del sistema di riscaldamento, sia durante il suo funzionamento.