Методы расчета потребления топлива для котельных: основные формулы и рекомендации

Очевидно, что уровень потребления топлива занимает львиную долю эксплуатационных затрат. По этой причине, первое, о чем нас просят клиенты — озвучить расход будущей котельной за рабочий день, месяц, сезон, год. Зная объем топливопотребления оборудования и цены на топливо, без особого труда может просчитать денежные затраты. А если провести сравнение расчетов, относящихся к расходу котельных на разном топливе, то можно сделать финансово осознанный выбор. Отсюда напрашивается вопрос: как рассчитать расход топлива для котла, котельной в целом, и можно ли это сделать самостоятельно?

От чего зависит топливопотребление?

Во время сжигания газа, жидкого или твердого топлива выделяется тепловая энергия, нагревающая теплоноситель в котлоагрегате. Чем интенсивнее горение и выше температура, тем меньше расходуется сырьевых материалов. Исходя из этой логики, складывается впечатление, что посчитать потребление топлива может любой человек. Однако на деле, для получения достоверных данных, инженеры опираются на разные методы расчета и применяют целый ряд формул с большим числом переменных. Почему это сложно? Попробуем ответить на данный вопрос на примере профессионального расчета потребностей тепла и топлива, который учитывает:

• Вид используемого топлива (его состав, физические и химические свойства, оказывающие влияние на особенности нагрева теплоносителя).
• Все без исключения потребности в теплоэнергии объекта (отопление, вентиляция, ГВС, нужды котельной, обеспечение технологических процессов и т.д.).
• Вид, модель и число задействованных котлоагрегатов, их паспортные данные, индивидуальные характеристики (КПД, расход, давление, температура уходящих газов и т.д.).
• Все без исключения здания-потребители, учитывая их конструктивные особенности (этажность, уровень утепления, площадь и пр.) и направленность (жилые, административные, производственные, общественные, учебные и другие).
• Состав и технологические особенности приборов потребителей (теплый пол, водяные радиаторы, воздушные теплообменники, газовые плиты, система подогрева бассейнов и многое другое).

Как посчитать удельный расход топлива на выработку тепловой энергии, учитывая все эти данные? Специалисты разделяют работу на этапы, детализируя каждую потребность. Сначала они рассчитывают, сколько энергии нужно в час для обеспечения горячим водоснабжением всех зданий, сколько — для работы вентиляции и т.д. В этом процессе они учитывают в среднем от 5 до 10 факторов, повышая точность результатов. Далее, отталкиваясь от нагрузки, сезона, длительности рабочего дня, сезона (и пр.) определяется расход за тот или иной период работы котельной.

Что можно посчитать самостоятельно?

Проще всего определить расход одного котлоагрегата, ведь эта информация есть в сопроводительной документации. Однако даже в этом случае нужно учитывать КПД конкретной модели котла, который может составлять 60-98%. Простыми словами, если оборудование потребляет в час, например, 60 м³ при КПД 90%, это говорит о том, что около 10% потребляемого топлива (в данном случае 6 м³) будет расходоваться бесполезно. Почему важна эффективность или КПД? Данный показатель указывается в диапазоне (например, 80-90%) или в виде верхнего порога (максимально возможного результата — до 90%). Чтобы добиться идеального КПД по техпаспорту котла, нужно создать безупречные условия. А это — самое чистое и самое качественное топливо, эксплуатация в оптимальном режиме работы, отсутствие внешнего влияния, безупречная работа всех систем и механизмов.

На практике создать такие условия невозможно. А значит  — реальный КПД будет ниже, чем заявленный производителем. Та же ситуация обстоит и с расходом топлива. Как только вы увеличили или уменьшили мощность (отклонились от оптимального режима), вы тут же получаете рост потребления топлива. Поэтому все самостоятельные вычисления, как и выбор оборудования по паспортным данным, будет иметь примерный, рекомендательный характер.

Как рассчитать удельный расход топлива и что это такое?

Отталкиваясь от опыта определения эффективности топливопотребления автомобильными двигателями, можно вычислить расход единицы топлива на единицу мощности котла в час. Формула выглядит следующим образом: ge = Gt / Ne, где:

• Gt — часовой расход топлива.
• Ne — мощность котлоагрегата.

Для расчета расхода топлива котла можно использовать формулу V=Q/(B*η). Она учитывает мощность котлоагрегата (Q), теплотворные свойства используемого топлива (B) и КПД оборудования (η). Где взять все эти данные? Мощность и КПД указываются в паспорте, теплотворную способность для дизеля, угля, газа и любого другого сырьевого материала можно найти в интернете (есть специальные таблицы).

Как посчитать расход топлива котла за неделю, сезон?

Для этого в предложенной формуле нужно заменить показатель Q (мощность котла в КВт) на W (суммарный показатель энергии, который будет выработан оборудованием за тот или иной временной промежуток). В этом случае формула будет выглядеть так: V=W(B*η). Знание основных методов и формул расчета позволит более грамотно планировать будущие расходы. Для этих целей также можно пользоваться различными онлайн-калькуляторами, но лучшим решением будет заказать отчет у профессионалов. Только специализированный расчет потребностей тепла и топлива может гарантировать точность результата, привязываясь к индивидуальным особенностям работы вашего объекта!