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.
- 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.
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
Чтобы рассчитать расход газового топлива, используется следующая формула:
- 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.
| Тип природного газа | Hi (низшая удельная теплота сгорания) | Hs (высшая удельная теплота сгорания) |
|---|---|---|
| G20 | 34,02 МДж/м 3 = 9,45 кВтч/м 3 | 37,78 МДж/м 3 = 10,49 кВтч/м 3 |
| G25 | 29,25 МДж/м 3 = 8,13 кВтч/м 3 | 32,49 МДж/м 3 = 9,02 кВтч/м 3 |
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.
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:
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.
Расход сжиженного газа при автономной газификации частного дома играет если не ключевое, то очень важное значение в глазах домовладельцев при их оценке целесообразности заказа этого ответственного мероприятия.
Ответить на вопрос о том, каков же расход газа из газгольдера на отопление дома и приготовление пищи, можно только с использованием некоторых усредненных показателей. И это достаточно очевидно, так как на интенсивность этого процесса влияет достаточно широкий ряд факторов.
В их числе – среднегодовые климатические условия конкретной местности, сезонность эксплуатации коттеджа, его отапливаемая площадь и связанная с ней мощность отопительного оборудования, число проживающих, определяющие размер зеркала испарения вид и объем газгольдера и другие, способные ощутимо откорректировать скорость потребления СУГ при автономной газификации частного дома в ту или иную сторону.
Расчет расхода сжиженного газа
Многие котлы могут работать от сжиженного газа. Насколько это выгодно? Какой будет расход сжиженного газа на отопление? Все это тоже можно посчитать. Методика такая же: надо знать или теплопотери, или мощность котла. Далее требуемое количество переводим в литры (единицы измерения сжиженного газа), а при желании, считаем количество необходимых баллонов.
Давайте рассмотрим расчет на примере. Пусть мощность котла 18 кВт, соответственно, средняя потребность в тепле — 9 кВт/час. При сжигании 1 кг сжиженного газа получаем 12,5 кВт тепла. Значит, чтобы получить 9 кВт, потребуется 0,72 кг (9 кВт / 12,5 кВт = 0,72 кг).
Добавим поправку на КПД котла. Надо смотреть в каждом конкретном случае, но возьмем 90%, то есть, добавим еще 10%, получится, что за месяц расход составит 570,24 кг.
Сжиженный газ — один из вариантов отопления
Чтобы посчитать количество баллонов, данную цифру делим на 21,2 кг (именно столько в среднем находится кг газа в 50 литровом баллоне).
Масса сжиженного газа в различных баллонах
Итого, для данного котла потребуется 27 баллонов сжиженного газа. А стоимость считайте сами — цены в регионах отличаются. Но не забудьте про расходы на транспортировку. Их, кстати, можно уменьшить, если сделать газгольдер — герметичную емкость для хранения сжиженного газа, которую заправлять можно раз в месяц или реже — зависит от объема хранилища и потребности.
И снова-таки не стоит забывать, что это — лишь приблизительная цифра. В холодные месяцы расход газа для отопления будет больше, в теплые — значительно меньше.
Как посчитать расход магистрального газа
Расчет потребления газа на отопление частного дома зависит от мощности оборудования (от чего зависит расход газа в газовых котлах отопления). Расчет мощности выполняется при выборе котла. 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.
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.
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.
Нюансы и тонкости
Важно понять, каким будет расход сжиженного газа на отопление дома 150-200 м2, чтобы позаботиться о способе хранения топлива. Его можно держать:
- в баллонах. Их объем небольшой – от 10 до 50 литров. Требуется регулярная замена или заправка, что не очень удобно. Фактически за день на отопление сжиженным газом понадобится примерно 35 литров;
- газгольдерах. Это специальное хранилище (резервуар) для голубого топлива. Может вместить от 200 до 1000 литров в зависимости от габаритов. Построить такое сооружение нужно в соответствии с требованиями и нормами безопасности. Для заправки газгольдера нужно будет вызывать специалистов. Самостоятельные попытки могут привести к возгораниям и взрывам.
Газгольдер – емкость для хранения сжиженного газа для отопления – способен вмещать до 1000 литров “голубого топлива”
Что касается расценок на такое нагревание, то они зависят от региона, где вы проживаете.
Любой другой вид топлива обойдется дешевле. На природное голубое топливо – приблизительно 40 тысяч рублей, на дрова и уголь – около 60 тысяч рублей за отопительный сезон.
Объемного расчет топлива для обогрева дома
Итак, выше по тексту мы установили, что из кубометра или литра натурального или сжиженного газа выделяется 9,3 или 6,55 кВт энергии тепла исходя из этого. А это означает, что для генерации 37 800 и 50 400 кВт (расходы на холодный сезон для домов на 150 и 200 квадратов) нам потребуется:
- 4064 и 5419 метров кубических сетевого газа (37800/9,3 и так дальше).
- 5771 и 7695 литров сжиженного топлива (37800/6,55 и так дальше).
Для точности мы обязаны накинуть на эти величины 10 %, потому как КПД котла на газе равён 90 процентам (десятая часть энергии сгорания газа тратится напрасно). В итоге смотрим следующую картину:
- Предполагаемый расход газа на домашнее отопление площадью 150 м2 – 4471 м3 или 6348 литров.
- Примерный топливный расход на обогрев сооружения на двести квадратов – 5960 м3 или 8464 литра.
Указанное употребление газа рассчитано на весь холодный сезон – семь месяцев, с начала октября по конец апреля. Благодаря этому в тёплый год вы, быстрее всего, затратите меньше газа, чем мы высчитали. Но даже эти результаты дают возможность определить, что рентабельнее – природное или сжиженное горючее.
Какой котел экономичнее расходует газ?
Самыми экономичными на сегодня считаются конденсационные настенные котлы. Производительность у них приближена к 100% за счет получения дополнительного тепла с образовавшегося конденсата. Другое дело, что такие котлы экономичны только с низкотемпературными системами отопления. К таким относятся, например, водяной теплый пол. В остальных случаях такой котел будет работать, как традиционный.
На втором месте можно разместить традиционные настенные котлы с закрытой камерой сгорания. Производительность у них уже составляет 90-93%. При этом производительность не зависит от внешних факторов.
На третьем месте находятся уже напольные котлы. Тут разбег в производительности составляет от 50% до 90% (Правда редкий производитель пишет честно о низком КПД своего котла). Плюс ко всему такие котлы тягозависимы. Поэтому к ним требуется полноценный правильно смонтированный дымоход.
Источники:
