Как рассчитать расход газа на отопление частного дома
На первом этапе проектировки обогревательной системы в загородной недвижимости надо точно определить, каким будет расход газа на отопление дома 100 м², а также 150, 200, 250 или 300 м². Все зависит от площади помещения. Тогда станет ясно, сколько потребуется сжиженного или магистрального топлива и каковы денежные расходы на 1 м². Если этого не сделать, то такой вид обогрева может стать невыгодным.
Чтобы финансово не прогадать, требуется знать точный расход топлива в будущем помещении
Как сократить издержки
К дополнительным факторам, влияющим на расход газа при отоплении дома, относятся:
- качество поставляемого топлива;
- использование второго контура котла для нагрева воды в системе ГВС (расход газа при интенсивном использовании горячей воды повышается на 20-25%);
- температура наружного воздуха;
- особенности конструкции и монтажа отопительной системы;
- состояние отдельных элементов отопительной системы в процессе эксплуатации.
- купите котел с максимально возможным КПД (более высокая стоимость такого прибора окупается в процессе его длительной эксплуатации);
- используйте современные турбированные или конденсационные котлы;
- постарайтесь уменьшить теплопотери дома за счет его качественного утепления;
- используйте современную автоматику (терморегуляторы, датчики, термостаты), позволяющие поддерживать и регулировать необходимый уровень температуры в помещениях;
- установите теплоаккумулятор, который позволит сократить время работы газовой горелки;
- своевременно обслуживайте элементы отопительной системы (прочистка дымоходов, стравливание воздуха из радиаторов и т.д.);
- небольшое снижение температуры в помещениях (на 1-2 градуса), практически не заметное для человека, в сумме существенно сократит расходы за весь отопительный сезон.
Указанные меры позволяют сократить расход газа до 25-30% и более, что значительно отразится на ваших финансовых тратах в меньшую сторону.
Как уменьшить расход газа на обогрев и другие нужды
В этом разделе речь пойдет о банальных вещах, о которых слышали многие. Но от банальности их важность не становится меньше. Ведь это прямой путь снизить количество используемых энергоносителей, в том числе большой расход газа, идущего на отопление частного дома.
Существенно уменьшить потребление позволят следующие мероприятия:
- Провести качественное утепление здания, желательно с наружной стороны.
- По возможности автоматизировать систему отопления, чтобы комнаты дома хорошо прогревались во время пребывания в них людей, а при их отсутствии поддерживалась дежурная температура 10—15 °С.
- Задействовать таймер для бойлера косвенного нагрева, чтобы вода в нем подготавливалась к определенному времени суток.
- Устраивать обогрев дома водяными теплыми полами.
- Приобретать наиболее экономичные газовые котлы – конденсационные.
Все эти мероприятия принесут еще больше пользы и позволят уменьшить расход газа, если экономить будете и вы сами. Возможно, поставить автоматику удастся только частично или не удастся вовсе, тогда вам придется управлять системой самостоятельно. Кстати, современные контроллеры для котлов имеют встроенные функции дистанционного управления через интернет или сотовый телефон.
Как уменьшить потребление топлива владельцу частного дома
Озвученные выше суммы способны огорошить впечатлительного квартиросъемщика или рядового горожанина. Ну, а что поделаешь – «свой дом» был недешевым удовольствием во все времена. Однако, в отличие от проживающего в квартире горожанина, владелец частного жилья может изменить расходы на отопление в свою пользу.
Утепление дома поможет снизить расходы на отопление
Для этого ему понадобится сделать следующее:
- Утеплить фасад, фундамент, кровлю, чердачное и цокольное перекрытие – даже тонкий слой термоизолирующего материала способен отыграть у счета за оплату газа, как минимум, парту тысяч, а то и целую десяточку.
- Поменять старые окна на современные стеклопакеты, поставить в дверной проем теплостойкое полотно – это еще 5-10 тысяч в минус. Причем за двери и окна стоит взяться в первую очередь, поскольку они генерируют как минимум 40 процентов тепловых потерь.
- Поставить в подвале или котельной тепловой аккумулятор, поменять схему разводки на двухконтурный или коллекторный вариант, обеспечивающий возможность точечной терморегуляции радиаторов, приобрести котел с высоким КПД. Сейчас в продаже есть отменные 95-процентные аппараты. В этом случае экономия может составлять до 10-15 процентов от общей суммы счета.
Словом, необходимо, во-первых, повысить теплостойкость дома, во-вторых, использовать более энергоэффективное оборудование. Причем никто не заставляет вас внести эти изменения за один сезон. Вы можете начать с окон, потом усовершенствовать котел и подобраться к стенам и перекрытиям. В итоге вы сможете сэкономить до четверти озвученных расходов.
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.
Газовый котёл
Проведя предварительный подсчёт расходуемого топлива, многие делают выбор в пользу сжиженного вида и устанавливают в своём доме газовый котёл. Такой выбор обуславливается следующими факторами:
- Продолжительный срок службы. Сжиженное топливо не разрушает материал, из которого изготавливают котлы, поэтому они служат довольно долгое время.
- Простой монтаж. Если сравнивать процесс подключения к газопроводу и процесс установки индивидуального газового оборудования, то второй осуществляется гораздо легче и быстрее.
- Экономическая выгода. Поскольку для отопления одного и того же помещения сжиженного газа требуется меньше, чем магистрального, его использование будет экономически более выгодным (особенно в случаях с домами большой площади, превышающей 200 м²).
- Свойствами. Топливо в баллонах имеет лучшие характеристики. При его горении не выделяются опасные вещества. Минимальное содержание серы гарантирует высокую эффективность сгорания.
- Безопасность. Автономные установки оснащаются современными системами, предотвращающими утечку и взрыв топлива в случае поломки.
Газовый котел является экономичным и безопасным При всех имеющихся достоинствах автономное отопительное оборудование не лишено некоторых недостатков. К таковым следует отнести необходимость регулярной заправки баллонов, влияние атмосферного давления на работу системы, невозможность работы при отключении электричества.
Основная частью любой автономной газовой отопительной системы — газгольдер. Это ёмкость, в которую закачивается сжиженный газ. От того, какую площадь для испарения имеет газгольдер, напрямую зависит количество тепловой энергии, выделяемой газом в процессе горения. Эту площадь внутри резервуара называют зеркалом. Если резервуар ёмкостью 4,8 тонны будет заправлен полностью, этого объёма хватит на период около 200 дней.
Помимо размера зеркала, на объём выделяемого тепла влияет конструкция отопительной системы, число и площадь входящих в неё радиаторов, климатические условия и другие факторы.
Вычисляем потребление по мощности котла
Вычислить, сколько потребляет газовый котел отопления в месяц, исходя из его мощности, намного проще, чем в предыдущем примере, поскольку в данном случае запасы на вентилирование и ГВС уже учтены. Для расчета находим 50 % мощности котла, а затем вычисляем потребление в сутки, за месяц или за весь период работы отопления.
Для примера возьмем котел с проектной мощностью в 24 кВт. Половина этой мощности, то есть показатель среднего потребления тепла в час, составит 12 кВт. Для дальнейшего расчета потребления топлива в час полученный показатель нужно разделить на удельную теплотворность топлива. В нашем примере получается: 12÷9,3=1,3 м3/ч.
Дальнейшие расчеты выглядят так:
- потребление в сутки — 12×24=288 кВт или в объеме газа — 1,3×24=31,2 м3;
- расход за месяц — 288×30=8640 кВт или в перерасчете на природный газ — 31,2×30=936 м3.
Общие принципы проведения расчетов мощности отопления и потребления энергоносителей
А для чего вообще проводятся подобные расчеты?
Применение газа в качестве энергоносителя для функционирования системы отопления – выигрышно со всех сторон. Прежде всего, привлекают вполне доступные тарифы на «голубое топливо» – они не идут ни в какое сравнение с, казалось бы, более удобным и безопасным электрическом. По стоимости конкуренцию могут составить лишь доступные виды твёрдого топлива, например, если не наблюдается особых проблем с заготовкой или приобретением дров. Но по эксплуатационным издержкам – необходимости регулярного подвоза, организации правильного хранения и постоянного контроля за загрузкой котла, твердотопливное отопительное оборудование полностью проигрывает газовому, подключённому к сетевой подаче.
Одним словом, если есть возможность выбрать именно этот способ обогрева жилья, то в целесообразности установки газового котла вряд ли стоит сомневаться.
По критериям экономичности и удобства в эксплуатации реальных соперников у газового отопительного оборудования в настоящее время пока что нет
Понятно, что при выборе котла одним из ключевых критериев всегда является его тепловая мощность, то есть способность выработать определенное количество тепловой энергии. Если говорить проще, то приобретаемое оборудование по своим заложенным техническим параметрам должно обеспечить поддержание комфортных условий проживания в любых, даже самых неблагоприятно складывающихся условиях. Этот показатель чаще всего указывается в киловаттах, и, безусловно, отражается на стоимости котла, его габаритах, потреблении газа. А значит, задача при выборе такова, чтобы приобрести модель, которая в полной мере отвечала потребностям, но, в то же время, не обладала неоправданно завышенными характеристиками – это и невыгодно хозяевам, и не слишком полезно для самого оборудования.
При выборе любого отопительного оборудования очень важно найти «золотую середину» – чтобы мощности было достаточно, но одновременно – без совершенно не оправданного ее завышения
Важно правильно понимать еще один момент. Это то, что указанная паспортная мощность газового котла всегда показывает его максимальный энергетический потенциал. При правильном подходе она должна, безусловно, несколько превышать расчетные данные необходимого поступления тепла для конкретного дома. Тем самым и закладывается тот самый эксплуатационный резерв, который, возможно, когда-нибудь понадобится при самых неблагоприятных условиях, например, при экстремальных, несвойственных району проживании холодах. Например, если расчеты показывает, что для загородного дома потребность в тепловой энергии составляет, допустим, 9,2 кВт, то разумнее будет остановить свой выбор на модели с тепловой мощностью 11,6 кВт.
Будет ли эта мощность полностью востребована? – вполне возможно, что и нет. Но и запас ее не выглядит чрезмерным.
Для чего это все так подробно разъясняется? А только лишь для того, чтобы у читателя наступила ясность с одним важным моментом. Будет совершенно неправильным рассчитывать потребление газа конкретной системой отопления, отталкиваясь исключительно от паспортных характеристик оборудования. Да, как правило, в технической документации, сопровождающей отопительный агрегат, указывается расход энергоносителя в единицу времени (м³/час), но это опять же в большей мере теоретическая величина. И если пытаться получить искомый прогноз расхода простым умножением этого паспортного параметра на количество часов (и далее – дней, недель, месяцев) эксплуатации, то можно прийти к таким показателям, что станет страшно!..
Брать за основу для расчетов паспортные значения расхода газа – нецелесообразно, так как они не покажут реальной картины
Частенько в паспортах указывается диапазон расхода – обозначены границы минимального и максимального потребления. Но и это, наверное, не станет большим подспорьем в проведении расчетов реальных потребностей.
А ведь максимально приближенный к реальности расход газа знать все же весьма полезно. Это поможет, во-первых, в планировании семейного бюджета. Ну а во-вторых, обладание такой информацией должно, вольно или невольно, стимулировать рачительных хозяев к поиску резервов экономии энергоносителей – возможно, стоит предпринять определённые шаги к тому, чтобы свести потребление к возможному минимуму.
Использование пропан-бутановой смеси
Автономное отопление частных домов сжиженным пропаном либо его смесью с бутаном еще не потеряло своей актуальности в Российской Федерации, хотя в последние годы заметно поднялось в цене
Тем более важно подсчитать грядущий расход данного вида топлива тем домовладельцам, кто планирует подобный обогрев. Для расчета применяется та же формула, только вместо низшей теплотворности природного газа ставится значение параметра для пропана: 12,5 кВт с 1 кг топлива
КПД теплогенераторов при сжигании пропана остается неизменным.
Ниже приведен пример расчета для того же здания 150 м², только обогреваемого сжиженным горючим. Его потребление составит:
- за 1 час — 15 / (12,5 х 92 / 100) = 1,3 кг, в сутки — 31,2 кг;
- в среднем за сутки — 31,2 / 2 = 15,6 кг;
- в среднем за месяц — 15,6 х 30 = 468 кг.
Рассчитывая расход сжиженного газа на отопление дома, необходимо учесть, что горючее обычно продается объемными мерами: литрами и кубометрами, а не по весу. Так измеряется пропан при заполнении баллонов либо газгольдера. Значит, необходимо перевести массу в объем, зная, что 1 л сжиженного газа весит около 0,53 кг. Результат для приведенного примера выйдет такой:
468 / 0,53 = 883 л, или 0,88 м³, пропана придется сжигать в среднем за месяц для здания площадью 150 м².
Учитывая, что розничная стоимость сжиженного газа составляет в среднем 16 руб. за 1 л, обогрев выльется в немалую сумму, порядка 14 тыс. руб. в месяц для того же коттеджа на полторы сотни квадратов. Есть повод задуматься, как лучше утеплить стены, и принять другие меры, направленные на снижение потребления газа.
Немало домовладельцев рассчитывают расходовать горючее не только на обогрев, но и для обеспечения горячего водоснабжения
Это дополнительные затраты, их надо обязательно рассчитать, плюс важно учесть добавочную нагрузку на отопительное оборудование
Тепловую мощность, потребную для ГВС, посчитать несложно. Надо определить необходимый объем воды в сутки и воспользоваться формулой:
- с — теплоемкость воды, равна 4.187 кДж/кг °С;
- t1 — начальная температура воды, °С;
- t2 — конечная температура нагретой воды, °С;
- m — количество потребляемой воды, кг.
Реальный расход газа: отзывы владельцев газгольдеров
Мы подобрали примеры использования автономного отопления на форуме ForumHouse. Опыт у владельцев разный. В проекте важны утепленность дома, климат, потребности жильцов и качество котла.
Случай 1. Пользователь активно тратит СУГ — постоянное проживание с регулярным душем. Заправки на 2 300 л хватает почти на 2 года при температуре в комнатах не ниже 21°C. Расходы сокращает использование камина 6 раза в месяц — 3 часа топки и 9 часов тления.
Расход за год: 20 700 рублей (1150 л по 18 руб./л). Дом 125 м 2 .
Случай 2. Пользователь хорошо утеплил дом и установил котел с низкотемпературным режимом. Зимой не отбирал ГВС. Дневная температура в комнатах 23°C, ночная — 20°C. Суточное потребление газа от 6 до 12 л.
Расход за год: 15 000 рублей (1000 л по 15 руб./л). Дом 120 м 2 .
Случай 3. Пользователь отопляет дом и гараж. В утеплении есть проблемы: теплопотери через дверь, пол и потолок. Потребление газа около 15 л в день. Дневная температура в комнатах 22°C, ночная — 19°C.
Расход за год: 81 000 рублей (5 475 л по 15 руб./л). Дом и гараж 165 м 2 .
Случай 4. Пользователь проживает на даче в выходные. Отапливает только первый этаж из двух. В будни при отсутствии жильцов автоматически поддерживается температура 7°C. ГВС пока не запущено. Применяет удаленный контроль отопления через комнатный термостат ZONT с собственной SIM‑картой.
Расход за год: 33 900 рублей (2 275 л за 14.90 руб./л). Дом 190 м 2 .
Какой газ выбрать что выгоднее
Для подключения к магистральному газопроводу пользователю придется оплатить проект и монтажные работы. И эти траты нельзя назвать незначительными. Растущие аппетиты газовых служб делают газификацию жилищ очень затратным мероприятием. Однако все эти траты окупаются во время эксплуатации. На март 2020 года стоимость кубометра газа, в зависимости от региона РФ, составляет от 4,44 до 8,66 рубля. Средняя цена – 6,55 рубля. В итоге отопление природным газом дома на 150 или двести квадратов, с учетом расчетной нормы потребления за сезон, обойдется в 29 825 и 39 038 рублей.
Сжиженное топливо не требует врезки в магистраль, но для его хранения необходимо построить газгольдер – емкость, принимающую нужный объем топлива. Кроме того, эту тару придется периодически заполнять газом, который доставляется на участок с помощью специального транспорта, а эта услуга стоит недешево. А еще газгольдер придется чинить и обслуживать. Ведь от его состояния зависит безопасность всех жильцов дома, обогреваемого сжиженным газом.
Хранение сжиженного топлива
На начало весны 2020 года литр сжиженного газа на заправках стоил от 11 до 20 рублей, в зависимости от региона РФ. Средняя стоимость этого топлива составила 15,5 рубля. Поэтому отопление сжиженным газом дома на 150 квадратов обойдется в 98 394 рубля. За жилье площадью двести квадратных метров придется отдать еще больше – 131 192 рубля. Как видите – сжиженное топливо обогнало по стоимости природный газ в 3,3 раза. Поэтому выводы относительно выгодно/невыгодно напрашиваются сами собой – природный (магистральный) газ при всей бюрократии и сложности процесса подключения будет намного выгоднее сжиженного топлива.
Усредненный калькулятор расхода
Номинальный расход газа за прошедший отопительный период подсчитать не так сложно. Нужно лишь ежемесячно снимать показания счетчика. После завершения сезона суммировать месячные показания. Затем вычислить среднее арифметическое значение.
Если же нужно узнать номинальные значения на этапе проектирования дома, либо же при выборе эффективного, но при этом экономного отопительного оборудования, придется воспользоваться формулами.
При обустройстве автономного отопления загородного коттеджа или квартиры применяют усредненные параметры при определении теплопотерь
Для получения же приблизительных расчетов удельный расход тепла определяют двумя способами:
- Ориентируясь на суммарный объем обогреваемых комнат. В зависимости от региона на отопление одного кубического метра выделяют 30-40 Вт.
- По общей квадратуре постройки. За основу берут то, что на обогрев каждого квадрата площади комнат, высота стен в которых в среднем достигает 3-х метров, затрачивается 100 Вт теплоты. При определении величины также ориентируются на регион проживания: для южных широт – 80 Вт/м2, для северных – 200 Вт/м2.
Главный критерий, на который в обязательном порядке ориентируются при расчетах – необходимая тепловая мощность для обеспечения условий качественного обогрева помещений и восполнения его тепловых потерь.
За основу технологических расчетов берут усредненную пропорцию, при которой на 10 квадратов площади затрачивается 1 кВт тепловой энергии. Но стоит учитывать, что такой усредненный подход хоть и удобен, но все же не в достаточной степени способен отразить реальные условия вашего постройки с учетом климатического региона ее размещения.
Применяя упрощенный метод расчета, за основу берут, что для обогрева 10 квадратных метров частного дома требуется 1 кВт вырабатываемой генератором тепловой мощности
Правильно просчитав ориентировочный расход топлива, вы сможете для себя прояснить, какие мероприятия стоит осуществить для снижения его потребления. Как результат – сократить статью регулярных оплат за потребляемое «голубое топливо».
Почему выбирают газ
В прошлом веке экономически выгодным видом топлива выбирали дрова. С развитием механики и техники пальма первенства перешла к каменным углям. Открытие месторождений природного горючего газа потеснило уголь, вредных выбросов в атмосферу стало меньше.
Пришла эпоха развития зелёной энергетики и эксплуатации возобновляемых источников энергии в виде солнечного излучения и ветра. Но не везде количества ветреных дней достаточно для выработки и аккумулирования электроэнергии, необходимой для разогрева водяного котла. Солнечные батареи пока дороги. Человек придерживается консервативного и недорогого способа обогрева жилища – природным газом.
Загрязняющее вещество | Выбросы от сжигания, максимально | |
Каменного угля, г/т | Природный газ, г/м3 | |
Зола | % от рабочей массы топлива | нет |
Диоксид углерода CO2 | 3000 | 2000 |
Оксиды азота в пересчете на NO2 | 14 | 11 |
Оксиды серы в пересчете на SO2 | 0,19 | — |
Бензапирен | 0,014 | 0,001 |
Как видно из таблицы, содержание опасных для здоровья человека веществ у газа ниже, чем у угля. Поэтому природное голубое топливо используется для обогрева жилья.
Сжиженный газ
Многие котлы производятся таким образом, что при смене топлива можно использовать одну и ту же горелку. Поэтому некоторые владельцы выбирают метан и пропан-бутан для обогрева. Это вещество с низким показателем плотности. В процессе отопления выделяется энергия и происходит естественное охлаждение под воздействием давления. Расходование зависит от оборудования. Автономное снабжение включает в себя следующие элементы:
- Сосуд или баллон, содержащий смесь бутана, метана, пропана – газогольдер.
- Приборы для управления.
- Система коммуникаций, по которым движется топливо и распределяется внутри частного дома.
- Датчики для отслеживания температуры.
- Запорная арматура.
- Устройства автоматической регулировки.
Газогольдер должен находиться не менее, чем в 10 метрах от котельной. При наполнении баллона в 10 кубов для обслуживания здания в 100 м2 понадобится оборудование мощностью в 20 кВт. При таких условиях достаточно заправлять не более 2 раз в год. Чтобы высчитать ориентировочный расход газа, нужно в формулу R=V/(qHxK) вставить значение для сжиженного ресурса, при этом вычисления ведутся в кг, которые затем преобразуют в литры. При теплоте сгорания 13 кВт/кг или 50 мДЖ/кг получается следующая величина для дома в 100 м2: 5/(13х0,9)=0,427кг/час.
Так как литр пропан-бутана весит 0, 55 кг, выходит формула – 0,427/0,55=0,77 литров сжиженного топлива за 60 минут, или 0,77х24=18 л за 24 часа и 540 л за 30 дней. Учитывая, что в одной емкости находится около 40 л ресурса, расход в течение месяца составит 540/40=13,5 баллонов газа.
Как уменьшить потребление ресурса?
В целях сокращения расходов на обогрев помещения владельцы домов применяют различные меры. В первую очередь необходимо проконтролировать качество оконных и дверных проемов. При наличии щелей тепло будет уходить из комнат, что приведет к большему потреблению энергии.
Также одним из слабых мест является кровля. Горячий воздух поднимается вверх и смешивается с холодными массами, увеличивая расход в зимний период. Рациональным и недорогим вариантом будет обеспечить защиту от холода на крыше при помощи рулонов минеральной ваты, которую укладывают между стропилами, при этом не требуется дополнительной фиксации
Важно заняться утеплением стен внутри и снаружи здания. Для этих целей существует огромное количество материалов с отличными свойствами
Например, пенополистирол считается одним из лучших изоляторов, который хорошо поддается финишной отделке, также его применяют в изготовлении сайдинга.
При установке оборудования для отопления в загородном доме необходимо рассчитать оптимальную мощность котла и системы, работающей на естественной или принудительной циркуляции. Датчики и термостаты контролируют температуру, в зависимости от климатических условий. Программирование обеспечит своевременную активацию и отключение при необходимости. Гидрострелка к каждому прибору с датчиками для отдельно взятой комнаты автоматически определит, когда нужно начинать обогревать площадь. Батареи оснащают термоголовками, а стены за ними покрывают фольгированной мембраной, чтобы энергия отражалась в помещение и не уходила впустую. При теплых полах температура носителя достигает всего 50°C, что также является определяющим фактором при экономии.
Сантехники: Вы будете платить за воду до 50% МЕНЬШЕ, с этой насадкой на кран
Применение альтернативных установок поможет снизить потребление газа. Это гелиосистемы и оборудование, работающее от силы ветра. Считается наиболее эффективным использование нескольких вариантов одновременно.
Расход на отопление дома газом можно высчитать по определенной формуле. Вычисления лучше проводить на этапе проектирования здания, это поможет выяснить рентабельность и целесообразность потребления
Также важно принять во внимание количество проживающих людей, КПД котла и возможность применения дополнительных альтернативных систем обогрева. Эти меры позволят сэкономить и значительно сократить расходы
Показатель теплопотерь – важно знать для расчетов
Мало кто из застройщиков и домовладельцев задумывался ранее о возможных теплопотерях собственного коттеджа. В современных реалиях, при довольно высоких коммунальных платежах, такой параметр может стать определяющим при создании системы отопления в частном доме, во время улучшения или ремонта. При этом, по практике ИнноваСтрой, определение параметров теплопотерь здания позволяет значительно снизить требования к системе отопления, к котлам и прочему оснащению.
На стадии проектирования описываемое значение высчитывается архитекторами и инженерами, но и для готовых коттеджей есть способы определения, в каком объеме вы греете улицу, а не внутренние помещения. Основными путями потери тепловой энергии в загородных резиденциях являются:
- окна и большие площади остекления – от 18% теплопотерь происходят именно из-за большого количества открытых проемов, среди которых двери и гаражные ворота;
- неутепленная крыша – от 4% в лучшем случае, при небольших морозах зимой;
- стены – независимо от того, кирпичные они, бетонные или из блоков. Уровень потерь через материал без соответствующей внутренней и наружной защиты – от 15%;
- фундамент – имеет особенности отводить тепло но в достаточно небольшом количестве;
- вентиляция и другие системы – в любом жилом помещении это неизбежно. Уровень теплопотерь может доходить до 30%.
Все вместе, при неграмотном проектировании и строительстве может привести к полной потере тепла домом, а застройщику придется устанавливать мощные котлы, постоянно прогревать помещения, тратить большие средства на потребляемый газ.
Определение уровня теплопотерь на этапе проектирования приводит к тому, что во время сооружения используются различных материалы, утеплители и прочая отделка, нивелирующая возможную утерю тепла. Даже современные стеклопакеты способны сократить потери с 18% до 3% – а это уже ощутимо в пересчете на всю площадь коттеджа.
Естественно, что и цена индивидуального проекта дома вместе с расчетом отопительной системы будет немного выше – но, в результате, вы получите энергоэффективный дом, способный долгое время сохранять тепло, накапливать его, не требовать излишнего расхода энергоносителей.
Преимущество газа как топлива
Учитывая установленную потребительскую цену, можно сказать, что газ на сегодняшний день является самым экономичным видом топлива для большинства регионов страны. Его состав характеризуется ничтожно малым содержанием сернистых составляющих, что во многом определяет эффективность голубого топлива. При горении выделяется очень мало загрязняющих атмосферу соединений, что позволяет говорить о его экологичности.
Голубое топливо характеризуется еще одним положительным фактором — оно не вызывает коррозии металлических частей котла при нагревании воды. А относительно сажи и копоти ему нет равных по сравнению с другими видами энергоресурсов (кроме электричества). Следовательно, отпадает необходимость чистки дымоходов. Общую картину органично дополняет долговечная работа всех видов газовых отопительных приборов.
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.
Способы уменьшения расхода
Основной причиной значимых теплопотерь, которые приводят к неэффективному расходованию выделяемой котлоагрегатом тепловой энергии, является недостаточное утепление конструктивных элементов дома. Через «мостики холода» попусту растрачивается до 40% тепла.
Через окна с некачественными рамами утекает до 35% вырабатываемого котлом тепла, через стены дома – до 25%, а через крышу и входные двери – до 15%
Чтобы каждый раз не тратить деньги впустую, отапливая улицу, лучше один раз потратиться на качественное утепление постройки. Поверьте, что расходы на нее полностью окупятся уже через 3-4 года.
Термоизоляция дома включает:
- Утепление стен. Самый простой в реализации и доступный по стоимости вариант – монтаж пенополистирольных панелей. Толщину панелей выбирают, ориентируясь на климатические условия региона строительства, толщину стен постройки и типа материала, используемого при их возведении.
- Утепление кровли или чердачного перекрытия. Для этих целей применяют древесные опилки, минеральную вату или плиточный пенополистирол. Выпускаемый в форме плит теплоизоляционный материал монтируют по внутренним стенкам чердачного пространства или размещают его между балками перекрытия.
- Утепление полов. В хорошей теплоизоляции нуждаются не только бетонные, но и деревянные конструкции. Для формирования термоизолирующей прослойки задействуют насыпные и плитные материалы типа керамзита и пенополистирола.
- Замена окон. Самым надежным щитом, не допускающим проникновение холода внутрь прогретых комнат, выступят ПВХ окна с качественными стеклопакетами. Их изготавливают под конкретное окно. Благодаря этому они герметично закрывают оконный проем, надежно защищая домочадцев не только от «утечки» тепла, но и проникновения уличного шума.
Грамотное устройство теплоизоляции позволяет свести потери тепла к минимальным значениям.
Помимо качественного утепления для повышения эффективности тепловой отдачи специалисты рекомендуют применять и другие не менее действенные меры
К числу дополнительных мер, позволяющих повысить эффективность тепловой отдачи, специалисты относят:
- Оборудование радиаторов термостатическими приборами. Термоголовки будут поддерживать в комнатах необходимую комфортную температуру.
- В дополнение к радиаторам устанавливать конвекторы с функцией направленной циркуляции. Они в зоне проемов будут создавать тепловые завесы из подогреваемого воздуха.
- Подключение оборудования, позволяющего программировать оптимальные режимы отопления. Установка хронометрических термостатов эффективна при наличии в доме пустующих по несколько дней комнат, которые нет смысла интенсивно обогревать.
Затраты на приобретение и установку автоматизации с лихвой окупятся уже в течение первого отопительного сезона.
И напоследок стоит пересмотреть, не слишком ли загружена система. Не исключено, что она вырабатывает избыточное тепло. И вполне вероятно, что без ущерба комфорта домочадцев можно снизить температуру в помещениях на пару градусов.
На первый взгляд – мелочь. Но, рассматривая ситуацию в масштабах хотя бы одного месяца, а тем более отопительного сезона, такое решение способно благоприятно сказаться на кошельке.
Методика расчета газа на отопление дома с примерами
Финансовые издержки на обогрев здания традиционным методом зависят от множества параметров: типа окон, качества изоляции стен, высоты потолков, соотношения площадей пола и оконных проемов, требуемой температуры и других непостоянных внешних факторов. Определить точное значение затрат не представляется возможным, поэтому вычисляют усредненную величину.
При централизованной газоподаче максимальное число кВт⋅ч в месяц равно произведению площади обогреваемого строения, мощности котла и количества часов в месяце. Однако владельцев домов больше интересует, как узнать расход газа на отопление помещения за год. Для этого длительность отопительного сезона в месячном выражении (для России в среднем — 7) умножают на полученное значение. Среднегодовые издержки равны половине итоговой величины. Расходы при автономной газоподаче (баллоны) вычисляют исходя из физических характеристик сжиженного газа: теплоты сгорания — 23 500 кДж/л; плотности — 0,52 кг/л; количества тепловой энергии, выделяемой при сгорании 1 л топлива — 6,53 кВт⋅ч.
Средняя стоимость наполнения 50-литрового баллона — 680 рублей (баллон заправляют на 80 %, в емкости находится 42,5 л). Значит 1 л газа стоит 16. При котле с КПД 93 %, 1 кВт⋅ч оценивают в 2,63.
Примеры:
1. Расчет для дома 100 м2
- Централизованная газоподача. Опытным путем доказано, что котел мощностью 1 кВт⋅ч обогревает 10 м2 помещения. Для данного здания потребуется устройство 10 кВт⋅ч. Месячные затраты тепловой энергии равны 10 х 30 х 24 = 7 200 кВт⋅ч. Пусть отопительный сезон длится 7 месяцев, тогда максимальный расход газа в зимний период для утепленного дома – произведение 7200 х 7 = 50 400 кВт⋅ч. Усредненные годовые издержки в два раза меньше, то есть 25 200 кВт⋅ч. Денежный эквивалент определяется исходя из тарифов в конкретном регионе. Предположим, что 1 кВт⋅ч стоит 0,31 рубля. При умножении 25 200 х 0,31, получаем искомый результат. Итоговые затраты — 7812.
- Стоимость доставки баллонов сильно колеблется, поэтому в общие затраты включают только расход сжиженного газа на отопление дома 100 м2, без учета транспортировки. Помещение указанной площади в среднем требует 18 000 кВт⋅ч в год. Затраты равны произведению 18 000 х 2,63 = 47 340 рублей.
2. Расчет для дома 200 м2
- Чтобы в таком здании было тепло, устанавливают котел мощностью 20 кВт⋅ч. Месячный максимальный расход: 20 х 30 х 24 = 14 400 кВт⋅ч. Годовые затраты: 14 400 х 7 = 100 800 кВт⋅ч. Согласно методике, средний расчет природного газа на отопление дома 200 м2: 100 800 / 2 = 50 400 кВт⋅ч. В денежном выражении: 50 400 х 0,31 = 15 624 рубля.
- Если речь идет о сжиженном газе в баллонах, то для обогрева здания тратится 36 000 кВт⋅ч в год. При стоимости 1 кВт⋅ч, равной 2,63 рубля, средние годовые издержки: 36 000 х 2,63 = 94 680.
Способы снижения расходов на отопление дома газом
1. Максимальная блокировка теплопотерь строения. Еще на этапе проектирования следует позаботиться о компактности сооружения.
2. Установка современного качественного оборудования.
3. Объединение баллонов в группу сокращает расход газа в литрах на отопление дома, но для коттеджей площадью более 200 м2, жидкое топливо дорогое.
4. Использование автоматических систем регулировки температуры воздуха в помещении (снижение обогрева ночью, изменение подачи тепла, в зависимости от внешних условий, поддержание фиксированной температуры).
5. Также можно самостоятельно создавать комфортные условия в каждой комнате при помощи термостатов. Нежелательно перетапливать, обогревать нежилые помещения.
6. Приобретение газгольдера дает существенную экономию на транспортных затратах, но сама емкость стоит немало. Оптимальный вариант — покупка крупного газового бака вместе с соседями.
7. Пассивное тепло (солнечные лучи, увеличение оконных проемов, выходящих на юг) значительно уменьшает расходы на отопление в загородном доме, если правильно использовать преимущества внешних условий.
8. Применение тепловых экранов за батареями, расположенными на стене.
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 м3 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 Источник blog.mybacharach.com
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу утепления домов. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Магистральный расход газа в газовых котлах отопления: формулы
Расход газа в котлах напрямую зависит от мощности обогревателя. Необходимый расчет мощности проводится при покупке отопительного оборудования. При этом опираются на размеры обогреваемой площади. Проводят расчет индивидуально для каждого помещения, учитывая наиболее низкую среднегодовую температуру.
Рассчитывая мощность, используют соотношение киловатт на 10м2 помещения, которое отапливается. Учитывая температурные перепады, понадобится только половина от значения, а это всего 50 Вт в час. Для площади 100м2 достаточно 5 квт. Формула для расчета природного газа: А = Q / q * B.
Расшифровка формулы:
- А – необходимое количество газа для обогрева;
- Q – мощность котла для отопления дома (для 100 м2 достаточно 5 квт);
- q – минимальное количество удельной теплоты, измеряется в киловаттах и зависит от марки газа;
- В – КПД котла, проценты следует перевести.
Чтобы определить расход, достаточно просто подставить в формулу исходные данные. Для дома площадью 100 м2 достаточно 0,557 кубометре в час. Для 150 м2 потребуется 0,836, а для площади 200 м2 – 1,114. Чтобы узнать, сколько потребляет газовый агрегат в день достаточно умножить полученное число на 24. Умножение показателя на 30 даст определения, сколько кубов необходимо для отопления в месяц.
Определение необходимой тепловой мощности для эффективного отопления дома или квартиры
Итак, отправной точкой для определения потребления газа на нужды отопления должна все же служить тепловая мощность, которая требуется для этих целей. С нее и начнём наши расчеты.
Если перебрать массу публикаций по этой теме, размещенных в интернете, то чаще всего можно встретить рекомендации проводить расчет требуемой мощности, исходя из площади отапливаемых помещений. Причем, для этого приводится константа: 100 ватт на 1 квадратный метр площади (или 1 кВт на 10 м²).
Удобно? – безусловно! Безо всяких подсчетов, не используя даже листика бумаги и карандаша, в уме производишь простейшие арифметические действия, например, для дома площадью 100 «квадратов» необходим, как минимум, 10-ваттный котел.
Ну а как с показателем точности таких расчетов? Увы, в этом вопросе все обстоит не столь благополучно…
Принимать за основу расчетов мощности отопления «аксиому», что на каждый метр площади требуется 100 Вт тепла – это не совсем серьезный подход
Посудите сами.
Например, будут ли равнозначны по потребности в тепловой энергии помещения одинаковой площади, скажем, в Краснодарском крае или областях Серверного Урала? Если ли разница между комнатой, граничащей с отапливаемыми помещениями, то есть имеющей всего одну внешнюю стену, и угловой, да к тому же еще выходящей на наветренную северную сторону? Потребуется ли дифференцированный подход к помещениям с одним окном или имеющим панорамное остекление? Можно перечислить еще несколько подобных, вполне очевидных, кстати, пунктов – в принципе, мы этим и займемся практически, когда перейдем к расчёту.
Итак, не подлежит сомнению то, что на необходимое количество тепловой энергии для отопления помещения влияет не только его площадь – необходимо учесть еще целый ряд факторов, связанных с особенностями региона и конкретного места расположения здания, и со спецификой конкретной комнаты. Понятно, что комнаты в пределах даже одного дома могут иметь существенные различия. Таким образом, самым правильным будет такой подход – просчитать потребность в тепловой мощности для каждого помещения, где будут устанавливаться приборы отопления, а затем, суммировав их, найти общий показатель за дом (квартиру).
Каждая комната может обладать индивидуальными особенностями, поэтому целесообразно проводить расчет по помещениям отдельно, а в конце – подбить общий итог
Предлагаемый алгоритм проведения вычислений не претендует на «звание» профессионального расчета, но обладает достаточной степенью точности, проверенной практикой. Чтобы предельно упростить задачу нашему читателю, предлагаем воспользоваться расположенным ниже онлайн-калькулятором, в программу которого уже внесены все необходимые зависимости и поправочные коэффициенты. Для большей ясности в текстовом блоке под калькулятором будет приведена краткая инструкция по проведению вычислений.
Калькулятор расчета необходимой тепловой мощности для отопления (для конкретного помещения)
Перейти к расчётам
Пояснения по проведению расчетов тепловой мощности
Итак, считать будем по каждому помещению отдельно примерно в такой последовательности
- Начинаем с площади комнаты. И в качестве исходной величины все же примем те самые 100 Вт на каждый квадратный метр, но по ходу расчета будет внесено множество поправочных коэффициентов. В поле ввода (бегунком слайдера) необходимо указать площадь помещения, в квадратных метрах.
- Безусловно, на необходимое количество энергии оказывает влияние объем комнаты – для стандартных потолков в 2.7 м и для высоких, в 3,5÷4 м итоговые значения будут различаться. Поэтому программа расчета введет поправку на высоту потолка – ее необходимо выбрать их предлагаемого выпадающего списка.
- Большое значение имеет количество стен помещения, непосредственно контактирующих с улицей. Поэтому следующим пунктом необходимо указать количество внешних стен: предлагаются варианты от «0» до «3» – каждому из значений будет соответствовать свой поправочный коэффициент.
- Даже в очень морозный, но ясный день на микроклимат в помещении может оказывать Солнце – сокращается количество теплопотерь, прямые лучи, проникающие в окна, чувствительно подогревают помещение. Но это характерно только для стен, выходящих на южную сторону. Укажите очередным пунктом ввода данных примерное расположение внешней стены комнаты – и программа внесет необходимые коррективы.
«Мороз и Солнце – день чудесный…» – это действительно так! Солнечные лучи даже зимой вполне способны оказать влияние на микроклимат в помещении, выходящем на южную сторону
- Многие дома, как загородные, так и в пределах городской застройки, расположены таким образом, что внешняя стена помещения большую часть зимы оказывается наветренной. Если хозяевам известно направление преобладающей зимней «розы ветров», то можно учесть в расчетах и это обстоятельство. Понятно, что наветренная стена будет всегда выхолаживаться сильнее – и программа расчета ведет соответствующий поправочный коэффициент. Если такой информации нет, то можно данный пункт пропустить – но в этом случае расчет будет проведен для самого неблагоприятного расположения.
Если известно преобладающее направление зимних ветров, то можно учесть в расчётах и это обстоятельство
- Следующий параметр внесет поправку на климатическую специфику вашего региона проживания. Речь идет о показателях температуры, которые свойственны в данной местности для самой холодной декады зимы. Важно – речь идет именно о тех значениях, которые являются нормой, то есть не входят в разряд тех аномальных морозов, которые раз в несколько лет нет-нет, да и «посещают» любой регион, и потом из-за своей нетипичности надолго остаются в памяти.
Указывать необходимо те показатели минимальных зимних температур, которые для данного региона являются нормой
- Уровень теплопотерь напрямую связан со степенью термоизоляции стен. В следующем поле ввода данных необходимо оценить ее, выбрав один из трех вариантов. При этом полноценно утепленной можно считать стену лишь в том случае, если термоизоляционные работы были проведены в полном объеме с базированием на результатах проведенных теплотехнических расчетов.
Цены на PIR плиты
PIR плиты
Оптимальное решение для жилого дома – полноценная термоизоляция, выполненная на основании проведённых теплотехнических расчётов
К средней степени утеплённости можно отнести стены, выложенные из «теплых» материалов, например, натурального дерева (бревно, брус), газосиликатных блоков толщиной в 300-400 мм, пустотного кирпича – кладка в полтора или два кирпича.
В списке указаны еще и вовсе неутепленные стены, но, по сути, в жилом доме такого вообще не должно быть по определению – никакая система отопления не сможет эффективно поддерживать комфортный микроклимат, а затраты на энергоносители будут «космическими».
- Немалое количество тепловых потерь всегда приходится на перекрытия – полы и потолки помещений. Поэтому будет вполне разумным оценить «соседство» рассчитываемой комнаты, так сказать, по вертикали, то есть сверху и снизу. Следующие два поля нашего калькулятора посвящены именно этому – в зависимости от указанного варианта программа расчета введет необходимые поправки.
На общее количество теплопотерь в помещении влияет и то, что расположено над и под ним
- Целая группа поле ввода данных посвящена окнам.
— Во-первых, следует оценить качество окон, так как от этого всегда зависит то, насколько быстро будет выстуживаться помещение.
— Затем необходимо указать количество окон и их размеры. На основании этих данных программа рассчитает «коэффициент остекления», то есть отношение площади окон к площади комнаты. Полученное значение станет основой для внесения соответствующей корректировки итогового результата.
Наверное, любому понятно, что количество теплопотерь через окна, так сильно отличающихся размерами, будет далеко не одинаковым
- Наконец, в рассматриваемом помещении может иметься дверь «на холод» — непосредственно на улицу, на балкон или, скажем, ведущая в неотапливаемое помещение. Если этой дверью регулярно пользуются, то каждое ее открытие будет сопровождаться немалым притоком холодного воздуха. А это означает, что не систему отопления данной комнаты ляжет дополнительная задача компенсации таких теплопотерь. Выберите свой вариант в предлагаемом списке – и программа внесет необходимые корректировки.
После ввода данных остается лишь нажать на кнопку «Рассчитать» — и будет получен ответ, выраженные в ваттах и киловаттах.
Теперь о том, как подобный расчет удобнее всего будет провести на практике. Видится оптимальным такой способ:
— Для начала берется план своего дома (квартиры) – в нем наверняка указаны все необходимые размерные показатели. В качестве примера возьмем совершенно производный план этажа загородного жилого дома.
План дома поможет в проведении расчётов. Если дом имеет несколько этажей, то для каждого из них вычисления проводятся поочередно
— Далее, имеет смысл составить таблицу (например, в Excel, но можно и просто на листе бумаги). Таблица – произвольной формы, но в ней должны быть перечислены все помещения, на которые распространяется действие системы отопления, и указаны характерные особенности каждого из них. Понятно, что значение зимних температур для всех помещений будет единой величиной, и его достаточно ввести один раз. Пусть, для примера, это будет -20 °С.
Например, таблица может выглядеть так:
Помещение | Площадь, высота потолков | Внешние стены, количество, расположение относительно сторон света и розы ветров, степень термоизоляции | Что находится сверху и снизу | Окна – тип, количество, размеры, наличие двери на улицу | Необходимая тепловая мощность |
ИТОГО ЗА ДОМ | 196 м² | 16,8 кВт | |||
1 ЭТАЖ | |||||
Прихожая | 14,8 м², 2.5 м | одна, Север, наветренная, т/и –полноценная | снизу – теплый пол по грунту, сверху – отапливаемое помещение | Окон нет, дверь одна | 1,00 кВт |
Кладовая | 2,2 м², 2.5 м | одна, Север, наветренная, т/и – полноценная | то же самое | Одно, двойной стеклопакет, 0,9×0,5 м, двери нет | 0,19 кВт |
Сушилка | 2,2 м², 2.5 м | одна, Север, наветренная, т/и – полноценная | то же самое | Одно, двойной стеклопакет, 0,9×0,5 м, двери нет | 0,19 кВт |
Детская | 13,4 м², 2.5 м | Две, Север –Восток, наветренная, т/и – полноценная | то же самое | Два, тройной стеклопакет, 0,9×1,2 м, двери нет | 1,34 кВт |
Кухня | 26,20 м², 2.5 м | Две, Восток – Юг, параллельно направлению ветра, т/и – полноценная | то же самое | Одно, двойной стеклопакет, 3×2,2 м, двери нет | 2,26 кВт |
Гостиная | 32,9 м², 3 м | Одна, Юг, подветренная, т/и – полноценная | то же самое | Два, тройной стеклопакет, 3×2,2 м, двери нет | 2,62 кВт |
Столовая | 24,2 м², 2,5 м | Две, Юг-Запад, подветренная, т/и – полноценная | то же самое | Два, тройной стеклопакет, 3×2,2 м, двери нет | 2,16 кВт |
Комната для гостей | 18,5 м², 2,5 м | Две, Запад-Север, наветренная, т/и – полноценная | то же самое | Одно, тройной стеклопакет, 0,9×1,2 м, двери нет | 1,65 кВт |
Итого по первому этажу суммарно: | 134,4 м² | 11,41 кВт | |||
2 ЭТАЖ | |||||
… и так далее |
— Остается лишь открыть калькулятор – и весь расчет займет считанные минуты. А затем необходимо суммировать результаты (можно сначала по этажам – а потом за все здание в целом), чтобы получить искомую тепловую мощность, необходимую для полноценного отопления.
Кстати, обратите внимание – в таблице примером приведены реальные результаты расчета. И они довольно существенно отличаются от тех, что могли быть получены при использовании соотношения 100 Вт → 1 м². Так, только на первом этаже с площадью 134,4 м² такое различие, в меньшую сторону, оказалось около 2 кВт. На для других условий, например, для более сурового климата или для не столь совершенной термоизоляции, разница может быть совершенно иной и даже иметь другой знак.
Итак, для чего нам нужны результаты этого расчета:
- Прежде всего, полученное для каждой конкретной комнаты необходимое количество тепловой энергии позволяет правильно подобрать и расставить приборы теплообмена – имеются в виду радиаторы, конвекторы, системы «теплый пол».
- Суммарное значение за весь дом становится ориентиром для выбора и приобретения оптимального котла отопления – как уже говорилось выше, берут мощность чуть больше расчётной, чтобы оборудование никогда не работало на пределе своих возможностей, и в то же время – гарантированно справлялось со своей прямой задачей даже при самых неблагоприятных условиях.
- И, наконец, тот же суммарный показатель станет для нас отправной точкой при проведении дальнейших расчетов планируемого расхода газа.
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.
Расход нормативный и реальный
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 м2 частного дома. Это означает, что расчетная мощность котельного агрегата для дома в 100 м2 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
Чтобы рассчитать расход газового топлива, используется следующая формула
:
V = Q / (Hi × ηi)
, где:
- V (м3/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/м3) – 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.
Тип природного газа | Hi (низшая удельная теплота сгорания) | Hs (высшая удельная теплота сгорания) |
G20 | 34,02 МДж/м3 = 9,45 кВтч/м3 | 37,78 МДж/м3 = 10,49 кВтч/м3 |
G25 | 29,25 МДж/м3 = 8,13 кВтч/м3 | 32,49 МДж/м3 = 9,02 кВтч/м3 |
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/м3.
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 м2. 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 м3/час.
Вычислим расход горючего G20:
- в сутки 0,56 × 24 = 13,44 м3;
- в месяц (в среднем) 13,44 × 30,5 = 409,92 м3;
- в течение отопительного сезона (7 месяцев) 409,92 × 7 = 2869,44 м3.
Для расчета годовых финансовых затрат на отопление полученное значение умножьте на стоимость одного м3 магистрального газа в вашем регионе.
Подсчитаем расход газа на отопление дома 150 м2
. Если топливом служит магистральный газ G25, КПД котла составляет 0,92, а для вычислений расчетной мощности использовался нормативный показатель 1 кВт на 10 м2, т.е., Q = 15/5 = 7,5 кВт.
V = 7,5 / (8,13 × 0,92) = 1,002 м3/час.
Округлим до 1 м3/час и рассчитаем годовое потребление: 1 × 24 × 30,5 × 7 = 5124 м3.
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 м2
.
Будем исходить, что расчетное потребление соответствует нормативному (1 кВт на 10 м2), 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 м2 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.