Несмотря на явное лидерство газовых котлов в плане стоимости топлива, большие платежки могут приходить и при его использовании. Чтобы этого избежать, требуется проводить тщательные подсчеты расхода газа на отопление частного дома. Чтобы узнать энергоэффективность всей системы, понадобятся данные про…
Чаще всего мы задумываемся о том, сколько же топлива израсходовали, когда приходят счета за полученное тепло. И если сумма пугающе большая начинаем проводить расчеты. Существуют методы, позволяющие как на стадии проектирования, так и в обустроенном здании подсчитать, например, расход газа на отопление дома 200 м 2 . Полученные результаты помогут провести аудит системы отопления и разработать методы уменьшения затрат на поддержания комфортного микроклимата в доме.
Газ … и другой газ
Голубое топливо многие годы самым востребованным и дешевым энергоносителем. Наиболее часто для отопления используется два вида газа и соответственно два способа подключения:
Магистральный . Это очищенный от примесей метан с добавлением ничтожного количества отдушки для облегчения обнаружения утечки. Такой газ транспортируется по газотранспортным системам до потребителей.
Сжиженная смесь пропана с бутаном, которая закачивается в газгольдер и обеспечивает автономное отопление. При переходе данной жидкости в газообразное состояние, увеличивается давление в резервуаре. Под действием высокого давления газовая смесь поднимается по трубам до места потребления.
Оба вида имеют как свои плюсы, так и минусы:
при магистральном подключении всегда существует опасность поломки трубопровода, снижения давления в нем. Газгольдер дает полную автономность, необходимо следить только за наличием газа;
оборудование газгольдера и его обслуживание обходится дорого . Но это единственная возможность газового отопления, если в доступной близости нет магистрали;
чтобы рассчитать расход газа для отопления дома 100 кв м выполняют сравнение калорийности топлива из магистрали и сжиженной смеси в баллоне. Калорийность пропан-бутановой смеси в три раза больше чем у метана: при сгорании 1 м 3 смеси выделяется 28 кВт, а сгорание такого же количества метана выдает 9 кВт. Соответственно количество на отопление одинаковой площади будет расходоваться разное.
Сжиженную смесь часто для автономного отопления закачивают в баллоны небольшой емкости.
Для автономного отопления применяют и сжиженный газ в баллонах
Что повышает потребление газа
Расход газа на отопление, кроме его вида, зависит от таких факторов :
Климатические особенности местности. Расчет проводится для самых низких показателей температуры характерных для данных географических координат;
Площадь всего здания, его этажность, высота комнат;
Тип и наличие утепления крыши, стен, пола;
Вид строения (кирпичное, деревянное, каменное и т.д.);
Тип профиля на окнах, наличие стеклопакетов;
Организация вентиляции ;
Мощность в предельных значениях отопительного оборудования.
Немаловажное значение имеет и год постройки дома, расположение радиаторов отопления.
Расчет расхода магистрального газа
Подсчет необходимой мощности выполняется из предположения, что высота комнат не превышает 3 м, его площадь равна 150 м 2 , состояние строения удовлетворительное, утепление есть. Тогда для обогрева 10 м 2 площади в среднем расходуется 1 кВт энергии при температуре более низкой чем –10 0 С. Так как такая температура в среднем держится только половину отопительного сезона, можно взять за базовое значение – 50 Вт*м/ час.
Расход газа на отопление дома 150 м2 будет определяться по соотношению
А = Q / q * ɳ
Q в выбранном примере рассчитывается как 150*50 = 7,5 кВт и является требуемой мощностью, необходимой для обогрева данного помещения.
q отвечает за марку газа и оказывает удельную теплоту. Для примера q = 9,45 кВт (газ G 20).
ɳ показывает коэффициент полезного действия котла, выраженный в отношении к единице. Если КПД = 95 %, тогда ɳ = 0,95.
Выполним вычисления, получаем что расход газа для дома площадью 150 м 2 будет равен 0,836 м 3 в час, для дома размером в 100 м 2 – 0,57 м 3 в час. Для получения среднесуточного количества, полученный результат умножается на 24, для среднемесячного – умножается еще на 30.
Если изменить КПД котла на 85% в час буде расходоваться 0,93 м 3 .
Расчет количества сжиженного газа
Формула А = Q / q * ɳ может применяться для определения количества различного топлива. Так как сжиженный газ находится либо в газгольдере, либо в баллонах, объем их емкости измеряется в м 3 , поэтому и расход сжиженного топлива высчитывается в этих единицах.
В таблице указана стоимость проведения автономной газификации
При вычислении расхода сжиженного газа на отопление дома 200 м 2 учитывают такие показатели :
плотность смеси из пропана и бутана. Например, у типа G 30 ρ = 0,524 кг/л;
удельная теплота сгорания . Для G 30 она равна 45,2 МДж/кг (23,68 МДж/л) или 6,58 кВт/л.
Средние значения можно взять из первого примера, учитывая, что Q = 200*50 = 10 кВт
А = 10 / (6,58 * 0,95) = 1,6 л/час
Среднесуточное потребление будет равно 1,6 * 24 = 38,4 (л)
При условии, что используется баллон вместимостью 50 л, но заполненный в целях безопасности до 42 л, можно утверждать, что его хватить примерно чуть больше чем на сутки.
Среднемесячное потребление газа будет равно 38,4 * 30 = 1152 л. А это уже 27,5 баллонов (1152/42 = 27,5).
Можно провести аналогичные вычисления для того, чтобы определить расход газа на отопление дома 100 м 2 из газгольдера. Его количество будет так же определяться в литрах.
А = 5 / (6,58 * 0,95) = 0,8 л/час
За сутки газгольдер опустеет на 19,2 литра, а за месяц – на 576 литров, за отопительный сезон в 7 месяцев – на 4032 литра. Это необходимо учитывать, чтобы своевременно пополнять емкость.
Заправка газгольдера производится специальными машинами
Сколько стоит отопление
Сумма отопления зависит от количества потребляемого газа и цены за 1 м3 в данном регионе. Простым перемножением двух чисел можно определить расходы в сутки, в месяц или за весь отопительный сезон.
С точки зрения абсолютной цены за м 3 (кг) магистральный метан в 3-4 раза дешевле чем пропан-бутановая смесь. Однако, при сравнении расхода на отопление здания в 100 м 2 метана необходимо в среднем около 3000 м 3 , а сжиженной смеси только 1000 м 3 . Поэтому можно утверждать, что сколько стоит сжиженный газ для отопления дома, такая же цена и магистрального, за счет большего расхода.
Видео описание
Про нюансы отопления дома из газгольдера и формирование цены, наглядно в видеоролике:
Как платить меньше
Так как значительно выиграть в цене на установке автономного отопления не получится, значит необходимо обратиться к энергосберегающим технологиям.
Провести тщательное утепление не только стен здания, но и крыши, пола, фундамента, даже подвала, если он имеется.
Заменить стеклопакеты на энергосберегающие, профиль – непромерзаемый.
Установить котел с максимальным КПД и электронным терморегулятором.
Проверить состояние теплоизоляции дома на тепловизоре для оправления точек холода и их устранения.
Изменить систему вентиляции и кондиционирования. Просто открытая форточка или поставленное на проветривание окно забирает больше тепла, чем открытое на 5-7 мин окно и полная замена воздуха в помещении.
Обустроить теплый пол , особенно в холлах, прихожих.
Установить на радиаторах электронные датчики , для блокировки нагрева более установленной температуры.
Очень эффективно использовать систему «умный дом», что сократит расход газа не менее чем на 25%. Если последовать всем советам, в доме буде тепло и уютно, а счета за газ не будут вызывать ужас.
Система «умный дом» легче и комфортнее управляется пультом
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Заключение
Если дом строится по грамотно составленному проекту, то какой в отопительный сезон будет расход газа можно представить заранее. Если же расчеты делаются для уже существующего дома, с целью его утеплить, то лучшим выходом тоже будет обратиться к профессионалам, которые не просто механически сделают свою работу, но и смогут что-то посоветовать
Дома 100 м 2 , 150 м 2 , 200 м 2 ?
При проектировании отопительной системы нужно знать, во что она будет обходиться в процессе эксплуатации.
То есть, определить предстоящие затраты топлива на обогрев. Иначе этот вид отопления может впоследствии оказаться нерентабельным.
Как сократить расход газа
Общеизвестное правило: чем лучше утеплен дом, тем меньше горючего уходит на обогрев улицы. Поэтому перед началом монтажа отопительной системы следует выполнить качественную теплоизоляцию дома – крыша/чердак, полы, стены, замена окон, герметичный уплотнительный контур на дверях.
Сэкономить топливо можно также за счет самой системы отопления. Используя вместо батарей, вы получите более эффективный обогрев: поскольку тепло распространяется конвекционными потоками снизу вверх, чем ниже расположен отопительный прибор, тем лучше.
Кроме того, нормативная температура полов 50 градусов, а радиаторов — в среднем 90. Очевидно, что полы экономичнее.
Наконец, сэкономить газ можно, регулируя обогрев по времени. Нет смысла активно греть дом, когда он пустует. Достаточно выдерживать невысокую плюсовую температуру, чтобы не замерзли трубы.
Современная котельная автоматика () позволяет дистанционное управление: можно отдать команду на изменение режима через мобильного провайдера перед возвращением домой (). В ночное время комфортная температура чуть ниже дневной, и т.д.
Как посчитать расход магистрального газа
Расчет потребления газа на отопление частного дома зависит от мощности оборудования (). Расчет мощности выполняется при выборе . Исходят из размеров обогреваемой площади. Считают для каждой комнаты отдельно, ориентируясь на самую низкую среднегодовую температуру на улице.
Для определения расхода энергии полученную цифру делят примерно пополам: т.к. на протяжении сезона температура колеблется от серьезного минуса до плюса, расход газа варьируется в тех же пропорциях.
При подсчете мощности исходят из соотношения киловатт на десять квадратов обогреваемой площади. Исходя из вышесказанного, берем половину этого значения – 50 ватт на метр в час. На 100 метров – 5 киловатт.
Топливо рассчитывается по формуле А = Q / q * B, где:
- А – искомое количество газа, кубометр в час;
- Q – мощность, необходимая для обогрева (в нашем случае 5 киловатт);
- q – минимальная удельная теплота (зависит от марки газа) в киловаттах. Для G20 – 34,02 МДж на куб = 9,45 киловатт;
- В – КПД нашего котла. Допустим, 95 %. Нужная цифра – 0,95.
Подставляем в формулу цифры, получаем для 100 м 2 0,557 кубометра в час. Соответственно, расход газа на отопление дома 150 м 2 (7,5 киловатт) будет 0,836 кубов, расход газа на отопление дома 200 м 2 (10 киловатт) – 1,114 и т.д. Остается умножить полученную цифру на 24 – получится среднесуточный расход, далее на 30 – среднемесячный.
Расчет для сжиженного газа
Приведенная выше формула подходит и для других видов горючего. В том числе для сжиженного газа в баллонах для . Теплотворная способность у него, разумеется, другая. Принимаем эту цифру 46 МДж на килограмм, т.е. 12,8 киловатт на килограмм. Допустим, КПД котла 92 %. Подставляем цифры в формулу, получаем 0,42 килограмма в час.
Сжиженный газ считают в килограммах, которые после переводят в литры. Чтобы посчитать расход газа на отопление дома 100 м 2 из газгольдера, полученную по формуле цифру делят на 0,54 (вес одного литра газа).
Среднемесячный расход, приблизительно:
- расход сжиженного газа на отопление дома 100 м 2 – около 561 литров;
- расход сжиженного газа на отопление дома 150 м 2 – примерно 841,5;
- 200 квадратов – 1122 литра;
- 250 – 1402,5 и т.д.
В стандартном баллоне содержится около 42 литров. Делим количество газа, необходимое на сезон, на 42, находим число баллонов. Далее умножаем на цену баллона, получаем сумму, необходимую для отопления на весь сезон.
Видео о том, как снизить расход газа котла.
Для дома, владельцы обязаны предварительно знать, во сколько обойдется обогрев их жилплощади в процессе эксплуатации. В конечном итоге может быть так, что система отопления будет банально нерентабельна в случае неправильного выбора оборудования, неграмотного составления проекта или слабой теплоизоляции стен. Поэтому важно правильно просчитать расход газа на отопление дома на 200 м2. От полученной цифры уже можно отталкиваться и приступать либо не приступать к проектированию и покупке оборудования.
Считаем расход газа на отопление дома на 200 м2
Одно из главных значений в формуле при подсчете - это мощность оборудования. Без него невозможно определить на отопление дома на 200 м2. Подбирают котел исходя из площади дома, а при расчете расхода ориентируются на самую низкую температуру воздуха за окном. Полученное значение делится пополам, ведь на улице не всегда минусовая температура. Так и расход будет варьироваться приблизительно в таких же пропорциях.
Определение мощности котла
При подсчете расход сжиженного газа на отопление дома на 200 м2 в первую очередь определяют мощность котла. Предполагается, что на каждые 10 квадратных метров площади отопления нужен 1 кВт мощности. Исходя из того что значение нужно делить пополам, берем половину - это 50 Ватт в час на один квадратный метр. На 100 метров площади нам необходимо 5 кВт мощности; на 200 метров - 10 кВт. Это значит, что при выборе отопительного котла нам необходимо искать модели с мощностью 12-15 кВт. Рекомендуется выбирать оборудование с запасом. Если выбрать котел мощностью 10 кВт, то он должен справляться со своей задачей, но если где-то теплопотери в доме будут выше ожидаемых, то котел будет работать на пределе своих возможностей и не всегда сможет обеспечить должное отопление.
Форума расхода природного газа на отопление дома на 200 м2
Есть специальная формула, по которой необходимо проводить расчет:
В этой формуле:
- A - количество газа в час, которое следует определить.
- Q - требуемая для обогрева мощность (в нашем случае она будет равна 10 кВт).
- q - минимальная удельная теплота. Этот параметр зависит от марки используемого газа. Если в вашем газопроводе используется газ марки G20, то это значение будет равно 34.02 МДж/куб. Его нужно перевести в киловатты по формуле: 1 МДж = 0,277(7) кВт*ч. Оно будет равно 9.45 кВт*ч.
- B - КПД нашего оборудования. Значение зависит от котла, который вы выберете. Есть модели на рынке с КДП 80%, 90%, 95%, 98%. Желательно подбирать котел с более высоким КПД. Так расход газа на отопление дома 200 на м2 будет меньше, и за год экономия будет существенная. Как минимум за несколько лет экономия превысит затраты на более высокую стоимость котла с высоким КПД. Предположим, что вы выбрали модель с КПД 95%. Однако проценты мы не можем ставить в формулу. Поэтому берем коэффициент 0.95 и его используем.
Все цифры нам известны. Теперь нужно просто подставить их в формулу:
А = 10 / 9,45 * 0,95 = 1,0053 куб. м/час.
Это значит, что средний расход газа на отопление дома на 200 м2 составляет 1 кубометр в час. Но это при условии, что вы используете котел с КПД 95%, а в вашем газопроводе находится газ марки G20. В противном случае значения в формуле необходимо поменять, результат будет немного другим.
Суточный и месячный расходы
Теперь нам остается умножить полученную цифру на 24, и мы получим суточный расход газа при условии непрерывной работы оборудования. Далее умножаем значение на 30 и получаем месячный расход газа. В нашем случае расход будет равен 720 кубометрам. В принципе, это реальный расход газа на отопление дома 200 м2, вам остается узнать стоимость одного кубометра для вашего региона и посчитать, в какую сумму это обойдется.
Расчет сжиженного газа
Приведенная выше формула будет работать и для сжиженного газа. Единственное отличие - это другая теплопроводность самого газа. Поэтому здесь параметр q принимается равным 46 МДж на килограмм или 12.8 кВт на килограмм. Оставим КПД котла равным 95. Подставляем значения в формулу и получаем:
А = 10 / 12,8 * 0,95 = 0,74 кг/час.
Сжиженный газ всегда считают в килограммах. Затем значение переводят в литры. Для этого полученное значение нужно разделить на 0.54. В нашем случае получается расход 1,37 литра газа в час. Далее уже по привычной схеме:
- Суточный расход сжиженного газа будет равен 33 литрам.
- Месячный расход равен почти тысяче литров.
При этом стоит учесть, что в стандартном баллоне находится всего 42 литра. Такого баллона хватает приблизительно на сутки. Чтобы понять, сколько баллонов нам нужно, просто поделите количество газа на сезон на 42. Далее, зная стоимость баллона сжиженного газа, можно посчитать, в какую сумму обойдется отопление дома.
Однако не обязательно покупать баллоны. Можно использовать газгольдер. Расход газа на отопление дома на 200 м2 в данном случае отличаться не будет. Просто закачать сразу большой объем газа в газгольдер на целый сезон будет выгоднее, чем покупать большое количество баллонов.
Сокращение расхода
Это известно: если хорошо утеплить дом, то расход горючего для обогрева существенно сократится. Поэтому перед началом выбора и установки оборудования и прокладки магистральных путей необходимо хорошо утеплить дом: стены, крышу и чердак, пол, произвести замену окон, сделать герметичный контур уплотнения на дверях.
Особое внимание стоит уделить крыше и окнам. Предполагается, что из 100% потерянной теплоты 35% уходит через крышу, около 25% теряется на окнах. Поэтому используйте лучшие теплоизоляционные материалы и хорошие стеклопакеты, которые отличаются низким коэффициентом теплопроводности. Дешевые стеклопакеты сразу видно: их алюминиевый или стальной "скелет" зимой всегда очень холодный, и непосредственно через него теряется много тепла. Даже сами стекла так сильно не пропускают теплоту, как это делает металлический профиль, на котором эти стекла держатся.
Теплый пол или обычные батареи
Также и правильный проект отопления играет немаловажную роль. Подсчитано, что грамотно спроектированный и реализованный теплый пол позволит снизить расход газа. Обычные батареи потребовали бы больше газа для нагрева воздуха внутри помещения до того же уровня. Это обусловлено тем фактом, что благодаря теплому полу тепло поднимается снизу вверх и распространяется по всей площади комнаты. А вот обычные батареи греют наружную стену, из-за чего их эффективность ниже.
Также норматив температуры пола - 50 градусов, батареи - 90 градусов. Очевидно, что полы будут более эффективны и экономичны. Да, проект и укладка полов обойдется дороже, но разница в цене окупится очень скоро.
Используем современную автоматику
Ну, и очевидные вещи: экономить газ можно, грамотно настроив обогрев по времени. Например, если вас нет дома с утра до вечера, то в котле (если он поддерживает такую функцию) можно выставить на термостате невысокую температуру и запрограммировать прибавку мощности к определенному времени. А если вас не бывает дома неделями или даже месяцами, то в идеале нужно выставить температуру теплоносителя на 3-5 градусов. И пусть в доме будет холодно. Главное, чтобы не замерзали трубы.
Современные технологии в этом плане ушли далеко вперед. На многие котлы можно установить современную автоматику, которая позволит управлять устройством дистанционно. Можно со своего смартфона задавать команду котлу на изменение режима, находясь на работе. Для этого устанавливаются на оборудование специальные GSM-модули. И подобных умных систем много. При грамотном их использовании реальный расход на отопление можно снизить. Иногда экономия может достигать 30, 40 и даже 50%. Конечно, это зависит от того, как часто вы бываете дома и какова температура за окном.
Номинальный расход газа на отопление дома 100 м², за месяц или за весь отопительный период, если система уже смонтирована и давно эксплуатируется, рассчитать довольно просто - достаточно будет снимать показания счетчика в начале и в конце месяца в течение года, суммировать их, а затем вычислить средний арифметический параметр. Другое дело, если требуется узнать эти данные на этапе составления проекта дома, чтобы произвести выбор экономичного и эффективного энергоносителя и соответствующего оборудования для отопления.
Поэтому столь важен бывает вопрос о том, как правильно определить средневзвешенный расход газа на обогрев строения заданной площади. Существует несколько вариантов проведения подобных расчетов.
Порядок проведения расчетов для отопления с сетевым газоснабжением
Природный газ, подаваемый потребителям по инженерным сетям, на сегодняшний день является самым оптимальным энергоносителем для организации системы отопления частного жилья. Это обуславливается невысокой ценой топлива, отсутствием необходимости создания его запасов, достаточно высокой эффективностью современного газового оборудования.
Естественно, что выбирая газовый котел для обогрева дома, необходимо ориентироваться на его мощность, так как от нее будет зависеть не только эффективность всей системы отопления, но и расход энергоносителя. Однако, на расход газа влияет не только, да и не столько мощность котла, сколько многие другие факторы, которые тоже следует учесть. К ним можно отнести климатические условия региона проживания, особенности конструкции самого здания, площадь и высоту потолков отапливаемых помещений, качество утепления строительных конструкций, количество и тип окон и другие важные параметры.
Следует понимать, что паспортная мощность котла показывает его максимальные возможности, которые, безусловно, должны быть выше требуемых характеристик. Так, например, после проведения расчетов в требуемой тепловой мощности для отопления дома, оптимальную модель отопительного прибора всегда подбирают с более высокими показателями. Например, если в результате расчётов получено, что системе отопления требуется 12 — 13 кВт, то хозяин, наверняка, будет подбирать котел с мощностью порядка 15 – 16 кВт.
Все это говорится сейчас для того, чтобы внести ясность: было бы ошибочным при предварительном расчете потребления газа на отопление и планируемых расходов опираться только на характеристики, указанные в технической документации котла. В перечне параметров изделия обычно приводится расход газа (м³/час), но это, опять же – для достижения заявленной производителем мощности. Если брать за основу эти показатели, то суммарные итоги могут показаться устрашающими!
А ведь правильно рассчитать хотя бы ориентировочный расход газа нужно не только для того, чтобы убедиться, что он является самым экономичным топливом, но и чтобы определить, какие меры можно предпринять для снижения потребления, а значит, и сокращения регулярных оплат за него.
Главным показателем, с которого нужно начинать расчеты, является, скорее, не заявленная мощность прибора отопления, которая все равно вряд ли будет использоваться «на полную катушку», а необходимая тепловая мощность для качественного обогрева дома и восполнения его тепловых потерь.
Очень часто за основу подобных теплотехнических расчетов принимают соотношение 1 кВт тепловой энергии на 10 м² отапливаемого помещения. Такой подход, безусловно, очень удобен для расчетов, но все же далеко не в полной мере отражает реальные условия конкретного дома и региона проживания.
Лучше произвести более тщательный расчет, с учетом основных факторов, влияющих на потребную тепловую мощность. Сделать это – достаточно несложно, если воспользоваться методикой, предложной на нашем портале.
Как самостоятельно рассчитать необходимую тепловую мощность?
Доступная методика проведения самостоятельных расчетов приведена в публикации портала, посвященной .
Полученное в результате проведенных расчетов значение и станет «отправной точкой» для определения среднего расхода газа на отопление.
Для дальнейших вычислений потребуется формула, учитывающая заложенный в «голубое топливо» энергетический потенциал, то есть то количество тепла, которое выделяется при сгорании одного кубометра газа.
V = Q / (Н i × η i)
Расшифруем обозначения:
- V – искомая величина, то есть расход газа для получения определенного количества тепловой энергии, м³/час.
- Q – необходимая тепловая мощность, Вт/ч, для обеспечения комфортных условий в помещениях.
Как ее рассчитать – уже определились. Но опять необходимо сделать важное замечание. Как видно из условий расчета, полученное значение будет максимальным, рассчитанным на самые неблагоприятные условия самой холодной декады года. В действительности же в течение всего отопительного сезона таких периодов будет не столь много, да и котел при грамотно спланированной системе отопления никогда не работает постоянно. А так как наша цель определить именно средний, а не пиковый расход газа, то не будет большой ошибкой принять среднее значение вырабатываемой мощности за 50% от расчётной. Опять же, не путать с паспортной мощностью котла отопления.
- Н i – удельная низшая теплота сгорания газа. Это рассчитанная табличная величина, соответствующая существующим стандартам. Так, для сетевого газа она принимается равной:
Обратите внимание на тип газа. Чаще всего в бытовых сетях используется G20. Но может применяться и газ той же второй группы, но уже типа G25, отличающийся повышенным содержанием азота. Естественно, энергетический потенциал его меньше. Если вы не знаете, какой тип используется в вашей сети – это несложно уточнить в региональной газоснабжающей организации.
Возможно, вас заинтересует информация о том, как подобрать качественный с
Еще один нюанс. В таблице есть еще одно значение – Hs . Это так называемое высшее значение теплоты сгорания газа. Смысл в том, что образующийся при сгорании газа водяной пар также обладает скрытой тепловой энергией, и если ее использовать, то общая отдача от топлива, естественно, повышается. Именно этот принцип применен в котлах нового поколения – конденсационных, в которых за счет перевода пара в жидкое агрегатное состояние отбирается еще порядка 10% тепла. То есть указанный показатель может быть взят за основу при расчетах для систем отопления с котлами такого типа.
Удельная теплота сгорания указана в джоулях, но для корректности расчета ее необходимо перевести в ватты. Соотношение следующее:
1 кВт = 3,6 МДж
В нашем случае получается:
- ηi – коэффициент полезного действия котла, то есть величина, показывающая насколько эффективно в конкретной модели полученная от сгорания газа тепловая энергия расходуется именно на подогрев теплоносителя.
Это – паспортная величина изделия. В современных моделях котлов может также указываться двумя величинами – по высшей и по низшей теплоте сгорания газа, через знак дроби: Hs / Hi, например, 92,3 / 84 %. Выбирать, естественно, можно величину, соответствующую реальным режимам работы котла. Но, как правило, для достоверного расчета, «без приукрашивания» возможностей оборудования, принимать следует значение для режима Hi.
Итак, все данные для проведения расчета известны – и можно переходить к практическим вычислениям. Рассмотрим на примере:
Предположим, было рассчитано, что для эффективного отопления конкретного дома площадью в 100 м² необходимо 9.4 кВт тепловой энергии. Сетевой газ — G20. КПД котла – 0,88. Требуется определить средний расход газа на отопление.
Как уже говорилось, для определения среднего значения расхода требуемую тепловую мощность можно разделить на два, то есть берем для расчетов 9.4 / 2 = 4.7 кВт
V = 4.7 / (9.45 × 0.88) = 0.565 м³/час
- За сутки в среднем расходуется – 0,565 × 24 = 13,56 м³;
- За месяц в среднем – 13,56 × 30,5 = 413,71 м³;
- Отопительный период в различных регионах может отличаться своей длительностью. Но, к примеру, возьмем 7 месяцев:
413,71 × 7 = 2896 м³
Зная цену одного кубометра газа, можно примерно спланировать свою «бухгалтерию» на предстоящий отопительный сезон.
Еще раз следует подчеркнуть, что получающееся значение потребления в час – очень усреднённое. Безусловно, в пик зимних морозов оно будет выше, но зато потом «отыграется» в осенние или весенние месяцы, во время оттепелей или в периоды стабильной нормальной для региона погоды.
Чтобы упростить читателю задачу, разместим калькулятор, который поможет определить средний почасовой, суточный и месячный расход природного газа. Общие затраты затем подчитать будет несложно, учитывая примерную продолжительность отопительного сезона в регионе и уровень цен на «голубое топливо».
Согласно нормативам, тепловой расчет помещений выполняется для экстремальных условий – самой холодной зимней пятидневки. Котельный агрегат должен иметь достаточную мощность, чтобы восполнять тепловые потери дома в условиях длительных морозов, характерных для конкретного климата.
В результате мы имеем следующую ситуацию:
- мощность котла рассчитана под максимальную нагрузку;
- котельное оборудование подбирается с небольшим запасом по мощности;
- при подборе мощности агрегата учитывается расход газа на приготовление пищи, использование иного оборудования, работающего на данном топливе.
Соответственно, не имеет смысла рассчитывать расход газового топлива, исходя из номинальной мощности котельного агрегата. В реальных условиях в течение отопительного сезона (на основной территории страны он длится около 7 месяцев) температура колеблется в значительном диапазоне.
Внимание! Согласно вышесказанному, чтобы рассчитать средний расход газа на отопление, расчетную, а не паспортную мощность котла следует разделить на 2.
Пример : при упрощенных подсчетах расхода теплоносителя используется нормативное значение тепловой мощности: 1 кВт на 10 м 2 частного дома. Это означает, что расчетная мощность котельного агрегата для дома в 100 м 2 будет составлять 10 кВт. Следовательно, показатель тепловой мощности (Q), который нам необходим для вычисления среднего расхода топлива, равняется 10/2=5 (кВт).
Отопление магистральным газом
V = Q / (Hi × ηi) , где:
- V (м 3 /час) – объем газа, который требуется израсходовать для получения определенного количества тепловой энергии;
- Q (кВт) – расчетная тепловая мощность, позволяющая поддерживать комфортный уровень температуры в доме;
- Hi (кВтч/м 3) – показатель низшей удельной теплоты сгорания газа, стандартная табличная величина (подробности ниже);
- ηi (%) – КПД котельного агрегата, показатель, насколько эффективно газовый котел использует вырабатываемую тепловую энергию на нагрев теплоносителя.
Разберемся с удельной теплотой сгорания газа. В магистральных сетях преимущественно используется газ G20, но может применяться и газ G25, информацию можно узнать в местной газоснабжающей организации. У газа G25 повышено содержание азота, что снижает энергетический потенциал.
Помимо показателя Hi , который нам требуется для расчетов, в таблице приведен показатель Hs – он используется при расчетах расхода топлива для конденсационных котлов. Это оборудование нового поколения более эффективно за счет того, что в процессе конденсации пара дополнительно отбирает около 10% тепловой энергии.
Внимание! В формулу требуется подставлять значение Hi в кВтч/м 3 .
КПД котла (ηi) указывается в паспорте изделия. Если в документе приведены два показателя (для низшей и высшей теплоты сгорания газового топлива), для расчетов используйте меньший коэффициент, поскольку он точнее отражает реальные возможности котла.
Пример : рассчитаем средний расход магистрального газа G20 для дома, площадь которого составляет 100 м 2 . При этом будем исходить из того, что дом утеплен и расчетная тепловая мощность составляет 9,6 кВт, а КПД котельного агрегата равен 0,92%.
Как мы уже знаем, расчетную тепловую мощность следует разделить на 2, т. е., Q = 9,6/2 = 4,8 кВт.
Таким образом: V = 4,8 / (9,45 × 0,92) ≈ 0,56 м 3 /час.
Вычислим расход горючего G20:
- в сутки 0,56 × 24 = 13,44 м 3 ;
- в месяц (в среднем) 13,44 × 30,5 = 409,92 м 3 ;
- в течение отопительного сезона (7 месяцев) 409,92 × 7 = 2869,44 м 3 .
Для расчета годовых финансовых затрат на отопление полученное значение умножьте на стоимость одного м 3 магистрального газа в вашем регионе.
Подсчитаем расход газа на отопление дома 150 м 2 . Если топливом служит магистральный газ G25, КПД котла составляет 0,92, а для вычислений расчетной мощности использовался нормативный показатель 1 кВт на 10 м 2 , т.е., Q = 15/5 = 7,5 кВт.
V = 7,5 / (8,13 × 0,92) = 1,002 м 3 /час.
Округлим до 1 м 3 /час и рассчитаем годовое потребление: 1 × 24 × 30,5 × 7 = 5124 м 3 .
Данная система подсчетов помогает получить усредненное значение – в морозы интенсивность потребления топлива возрастает, в теплые дни – снижается относительно среднего.
Затраты при отоплении сжиженным газом
Расход сжиженного газа на отопление дома рассчитывают, чтобы:
- понять уровень финансовых затрат на приобретение топлива;
- определить оптимальный размер газгольдера или подсчитать количество газовых баллонов, разработать подходящий график их доставки.
Расчеты выполняются по той же схеме, что и в случае использования магистрального газа, но объем сжиженного газа измеряется в литрах.
Сжиженное углеводородное топливо G30, которое в основном используется для систем автономной газификации, представляет собой пропан-бутановую смесь со следующими характеристиками:
- плотность топлива 0,524 кг/л;
- удельная теплота сгорания 45,2 МДж/кг = 23,68 МДж/л = 6,58 кВт/л.
Важно! Для заполнения газгольдера применяется топливо с разным процентным соотношением пропана и бутана (летнее и зимнее), поэтому внимательно отнеситесь к выбору сжиженного газа и учите его характеристики при расчетах.
Применим уже знакомую нам формулу V = Q / (Hi × ηi), чтобы вычислить объем сжиженного топлива, необходимый для отопления дома площадью 200 м 2 .
Будем исходить, что расчетное потребление соответствует нормативному (1 кВт на 10 м 2), т.е., Q = 20/2 = 10 кВт. КПД котла – 0,92 %.
V = 10 / (6,58 × 0,92) = 1,65 л/час.
Следовательно, примерный объем годового потребления составит: 1,65 × 24 × 30,5 × 7 = 8454,6 л.
Добавив к полученному значению расход топлива на газовую плиту и т.д., можно определить, какой размер газгольдера требуется выбрать, чтобы заправлять его 1-2 раза в году.
Если газ поставляется в баллонах, мы можем рассчитать их количество, необходимое для отопления. Общий объем баллона равен 50 литрам, но заправляют их не полностью, поэтому объем сжиженного топлива составляет около 42 литров.
8454,6 / 42 = 201,3 баллона для дома площадью 200 м 2 за отопительный сезон (7 месяцев).
Итак, подставляя в формулу значения, соответствующие параметрам вашего дома, характеристикам топлива и котельного агрегата, вы без труда вычислите средний расход газа на отопление.
Как сэкономить?
Финансовые затраты на поддержание комфортного микроклимата в доме можно уменьшить за счет :
- дополнительного утепления всех конструкций, установки окон со стеклопакетами и дверных конструкций без мостиков холода;
- монтажа качественной приточно-вытяжной вентиляции (неправильно выполненная система может служить причиной повышенных теплопотерь);
- использования альтернативных источников энергии – солнечных батарей и т.д.
Отдельно стоит обратить внимание на преимущества коллекторной отопительной системы и автоматики, благодаря которой в каждом из помещений поддерживается оптимальный уровень температуры. Это позволяет снижать нагрузку на котел и расход горючего при потеплении на улице, понижать нагрев теплоносителя, который подается в радиаторы или систему теплого пола в неиспользуемых помещениях.
Если в доме стандартная радиаторная система, на стену за каждым прибором отопления можно наклеить лист тонкого вспененного теплоизолятора с наружной фольгированной поверхностью. Такой экран эффективно отражает тепло, не давая ему уходить сквозь стену на улицу.
Комплекс мер, направленный на повышение теплоэффективности дома, поможет свести к минимуму затраты на энергоноситель.
Как избежать теплопотерь
Расход топлива на обогрев дома зависит от общей площади отапливаемых помещений, а также коэффициента теплопотерь. Любая постройка теряет тепло через кровлю, стены, оконные и дверные проемы, пол нижнего этажа.
Соответственно, уровень теплопотерь зависит от следующих факторов :
- особенностей климата;
- розы ветров и расположения дома относительно сторон света;
- характеристик материалов, из которых возведены строительные конструкции и кровля;
- наличия подвала/цокольного этажа;
- качества утепления пола, стеновых конструкций, чердачного перекрытия и кровли;
- количества и герметичности дверных и оконных конструкций.
Тепловой расчет дома позволяет подобрать котельное оборудование с оптимальными параметрами мощности. Чтобы максимально точно определить потребность в тепле, расчет выполняется для каждого отапливаемого помещения в отдельности. К примеру, коэффициент теплопотерь выше у комнат с двумя окнами, у угловых помещений и т.д.
Обратите внимание! Мощность котла подбирается с некоторым запасом относительно полученных расчетных значений. Котельный агрегат быстрее изнашивается и выходит из строя, если регулярно работает на пределе возможностей. При этом чрезмерный запас мощности оборачивается увеличением финансовых затрат на покупку котла и повышенным расходом топлива.
