Обогрев загородных коттеджей

При расчете расхода газа, который необходим для обогрева дома, самой сложной задачей будет вычисление теплопотерь, которые обязана полностью компенсировать отопительная система во время работы.

Комплекс потерь тепла зависит от климата, конструктивных особенностей здания, используемых материалов и параметров работы вентиляционной системы.

Расчет компенсируемого количества тепла

Система отопления любого здания должна компенсировать его теплопотери Q (Вт) в холодный период времени. Они происходят по двум причинам:

1. теплообмен через периметр дома;
2. потеря тепла в результате поступления холодного воздуха через систему вентиляции.

Формально теплопотери через стену и крышу Qтп можно рассчитать по следующей формуле:

Qтп = S * dT / R,

где:

• S – площадь поверхности (м2);
• dT – разница температуры между комнатным и уличным воздухом (°С);
• R – показатель сопротивления теплопередаче материалов (м2 * °С / Вт).

Последний показатель (который также называют “коэффициент термического сопротивления”) можно взять из таблиц, прилагаемых к строительным материалам или изделиям.

От типа стеклопакета значительно зависит показатель теплопотерь дома. Высокая цена утепленных окон будет оправдана за счет экономии топлива

Пример. Пусть наружная стена комнаты имеет площадь 12 м2, из которой 2 м2 занимает окно.

Показатели сопротивления теплопередаче следующие:

• Газобетонные блоки D400: R = 3.5.
• Стеклопакет двухкамерный с аргоном “4М1 – 16Ar – 4М1 – 16Ar – 4I”: R = 0.75.

В этом случае при комнатной температуре “+22°С”, а уличной – “–30°С” теплопотери наружной стены комнаты составят:

• Qтп (стена) = 10 * (22 – (– 30)) / 3.5 = 149 Вт:
• Qтп (окно) = 2 * (22 – (– 30)) / 0.75 = 139 Вт:
• Qтп = Qтп (стена) + Qтп (окно) = 288 Вт.

Такой расчет дает правильный результат при условии отсутствия неконтролируемого воздухообмена (инфильтрации).

Она может возникать в следующих случаях:

• Наличие дефектов конструкции, таких как неплотное прилегание оконных рам к стенам или отслоение утеплительного материала. Их необходимо устранить.
• Старение здания, в результате чего в кладке образуются сколы, трещины или пустоты. В этом случае необходимо вводить поправочные коэффициенты в показатель сопротивления теплопередачи материалов.

Таким же образом необходимо определить теплопотери через крышу, если объект расположен на последнем этаже. Через пол сколько-нибудь значимая потеря энергии происходит только в случае наличия неотапливаемого продуваемого подвального помещения, такое как гараж. В землю же тепло практически не уходит.

Для вычисления показателя сопротивления теплопередаче многослойных материалов необходимо суммировать показатели отдельных слоев. Обычно для расчетов берут только самые нетеплопроводные материалы

Рассмотрим вторую причину теплопотерь – вентиляцию здания. Расход энергии на подогрев приточного воздуха (Qв) можно рассчитать по формуле:

Qв = L * q * c * dT, где:

• L – расход воздуха (м3 / ч);
• q – плотность воздуха (кг / м3);
• c – удельная теплоемкость поступающего воздуха (кДж / кг *°С);
• dT – разница температуры между комнатным и уличным воздухом (°С).

Удельная теплоемкость воздуха в интересующем нас температурном диапазоне [–50.. +30 °С] равна 1.01 кДж / кг *°С или в переводе к нужной нам размерности: 0.28 Вт * ч / кг *°С. Плотность воздуха зависит от температуры и давления, но для расчетов можно взять значение в 1.3 кг / м3.

Пример. Для комнаты 12 м2 при той же разнице температур, что и в предыдущем примере теплопотери по причине работы вентиляции составят:

Qв = (12 * 3) * 1.3 * 0.28 * (22 – (– 30)) = 681 Вт.

Проектировщики берут расход воздуха согласно СНиП 41-01-2003 (в нашем примере 3 м3 / ч на 1 м2 площади жилой комнаты), но это значение может быть значительно уменьшено владельцем здания.

Итого суммарные теплопотери модельной комнаты составляют:

Q = Qтп + Qв = 969 Вт.

Для расчета теплопотерь за сутки, неделю или месяц необходимо знать среднюю температуру за эти периоды.

Из приведенных выше формул видно, что вычисление объема потребляемого газа как на короткий период времени, так и на весь холодный сезон необходимо осуществлять с учетом климата местности, где расположен отапливаемый объект. Поэтому использовать хорошо зарекомендовавшие себя типовые решения можно только для аналогичных природных условий.

Для определения схожих климатических параметров  можно воспользоваться картами средних месячных температур в зимний период. Их легко можно найти в интернете

При сложной геометрии дома и разнообразии применяемых при его строительстве и утеплении материалов можно для расчета необходимого количества тепла воспользоваться услугами специалистов.

Способы минимизации теплопотерь

Затраты на обогрев дома составляют значительную часть расходов на его содержание. Поэтому разумно выполнить некоторые виды работ, направленные на уменьшение теплопотерь путем утепления потолка, стен дома, теплоизоляции пола и смежных конструкций.

Применение схем утепления снаружи и изнутри дома позволяет существенно уменьшить этот показатель. Особенно это касается старых строений с сильным износом стен и перекрытий. Те же пенополистирольные плиты позволяют не только снизить или полностью исключить промерзание, но и сводят к минимуму инфильтрацию воздуха через защищаемое покрытие.

Также существенной экономии можно достичь, если не подключать к отоплению летние площади дома, такие как веранды или мансардный этаж. В этом случае произойдет значительное уменьшение периметра обогреваемой части дома.

Использование мансардного этажа только в летнее время существенно экономит затраты на обогрев дома зимой. Однако в этом случае потолок верхнего этажа должен быть хорошо утеплен

Если строго следовать нормам вентиляции помещений, которые прописаны в СНиП 41-01-2003, то теплопотери от воздухообмена будут выше, чем от промерзания стен и крыши здания. Эти правила обязательны для проектировщиков и любых юридических лиц, если помещение используют для производства или предоставления услуг. Однако жильцы дома могут по своему усмотрению уменьшить указанные в документе значения.

Кроме того, для подогрева поступающего с улицы холодного воздуха можно использовать теплообменники, а не приборы, которые потребляют электричество или газ. Так обыкновенный пластинчатый рекуператор может сэкономить более половины энергии, а более сложное устройство с теплоносителем – около 75%.

Влияние на расход газа газгольдера в доме от 150 кв. м

Основным параметром, который оказывает влияние на расход газа на отопление дома 150 м2 из газгольдера, является зеркало испарения.

Газгольдером называется специальный резервуар для хранения газообразных веществ.

Зеркало испарения – площадь естественного испарения газа внутри газгольдера. Чем больше площадь – тем больше количество тепла.

На расход газа и эффективность отопления оказывают влияние климатические условия конкретной местности. Поэтому расчетом и подбором оборудования должны заниматься специалисты.

Одной заправки бака емкостью 4.8 тонны хватает примерно на 160-240 дней работы. При этом расход на 1 м2 составляет от 20 до 30 литров в год. В теплый период количество используемого топлива значительно снижается.

При расчете потребления газа следует учитывать основной набор оборудования, потери в газопроводе, дополнительные модули (количество и площади радиаторов, теплый пол и т. д.).

Средний показатель расхода газа из газгольдера приводится в расчетах.

Формула расчёта

Для определения количества потребляемого топлива можно воспользоваться существующими формулами.

В комплексе они дают полное представление о необходимом для отопления количестве топлива. Сначала нужно определить мощность котла. Её вычисляют по принципу 1 кВт энергии на 10 м2.

При этом запас мощности должен составлять около 20%, так как прибор не принято эксплуатировать на максимальных показателях. В результате, для дома площадью 150 м2оптимальная мощность котла может составить порядка 13 кВт. Исходя из этого закладывается количество необходимого топлива. Если это сжиженный, то в неделю может уйти от одного до четырёх баллонов по 50 л.

Внимание! Баллоны принято заправлять не полностью, так как пропан и бутан расширяются. Поэтому количество сжиженного газа в баллоне обычно составляет около 80% от его объёма. Считается, что в среднем на 100 м2расходуется 15 л сжиженного газа в сутки

Соответственно для коттеджа 150 м2 этот показатель увеличивается до 22,5 л в сутки. В баллон на 50 л обычно заправляют около 40 л. Таким образом, при активной эксплуатации за двое суток можно тратить больше одного баллона

Считается, что в среднем на 100 м2расходуется 15 л сжиженного газа в сутки. Соответственно для коттеджа 150 м2 этот показатель увеличивается до 22,5 л в сутки. В баллон на 50 л обычно заправляют около 40 л. Таким образом, при активной эксплуатации за двое суток можно тратить больше одного баллона.

Но это приблизительные расчёты, а можно провести ещё более точные по формуле: 169,95/12,88/0,98 x S помещения x стоимость 1 кг сжиженного газа. Здесь 169,95 кВт означает тепловую энергию для отопления 1 м2, 12,88 кВт/кг — теплотворную способность сжиженного пропана и 98% — КПД котла.

Основные параметры расчета

Отопление на газе по праву считается не только экономичным, но и экологически чистым вариантом. Однако перед приобретением оборудования и его монтажом необходимо заранее просчитать потенциальные затраты голубого топлива. Выполнение такого расчета нужно для того, чтобы не ошибиться в выборе мощности котла и прилагающихся к нему расходных материалов, ведь самые высокие показатели в этом вопросе далеко не всегда играют хорошую службу во время дальнейшей эксплуатации.

И если слишком слабый котел не может похвастаться высокой производительностью, то мощная установка при минимальных нагрузках имеет свойство очень быстро изнашиваться и, как следствие, выходить из строя раньше срока. Кроме того, котлы повышенной мощности предполагают больший расход ресурсов, в итоге являясь более затратными в содержании, поэтому нет никакого смысла приобретать оборудование для помещения в 500 квадратов, если на повестке дня стоит вопрос об отоплении дома площадью в 100 м².

Для того чтобы правильно определить потенциальные расходы на отопление жилого помещения, рекомендуется учитывать определенные факторы и нюансы. Обычно речь идет о таких важнейших параметрах:

• Этажность частного дома. В многоквартирных домах к учету берутся другие показатели, среди которых выделяют основные характеристики верхних и нижних объектов.
• Тип и уровень качества применяемого в процессе постройки фасадного утеплителя.
• Суммарная площадь жилых помещений в доме. Для получения еще более точных результатов норму расхода газа на отопление частного дома рекомендуется высчитывать не только по его площади, но и по объему, учитывая среднюю высоту жилых помещений.
• Общее количество и тип остекления (старые деревянные окна с двойными рамами или двойные / тройные стеклопакеты). В расчет берется и плотность входных / межкомнатных дверей, их материал, а также наличие открытых арок, объединяющих между собой разные по предназначению помещения.
• Потенциальная мощность газовой установки, которая требует выполнения отдельных расчетов.

Для того чтобы определить расход природного метана или пропан-бутановой смеси на отопление дома, необходимо учитывать уровень тепловых потерь, которые неминуемо происходят через стены, окна, кровлю и пол. На расчет этого показателя влияют следующие факторы:

• Климатические характеристики зоны, в которой находится строение.
• Минимальная температура воздуха в зимнее время года, соответствующая среднему показателю за пять самых холодных суток.
• Наличие утепления и / или отопления в расположенных выше и ниже жилых / нежилых объектах.
• Материал облицовки (кирпич, газо- и пенобетон, шлакоблок, дерево и пр.) и ее толщина.
• Особенности устройства вентиляционной системы.
• Потенциальная мощность используемых отопительных установок (берется верхнее ее значение).
• Возраст и общее состояние постройки.
• Расположение и тип врезки в систему радиаторов, а также количество секций в них.

Средний расход газа на отопление дома 150м2

Правильная оценка расхода газа позволяет сделать отопление эффективным и одновременно снизить затраты на топливо.

Бытовой газ — универсальный вид топлива, который подходит для разных целей: отопления, приготовления пищи, горячего водоснабжения. Это наиболее выгодное по цене горючее, будь то природный или сжиженный.

Зачем нужен расчет использования сжиженного или природного газа

В случае с отоплением коттеджа расчёт использования газа обязательно нужен для понимания того, сколько топлива потребуется для обогрева дома. На сохранение тепла и соответственно на его потребление влияет:

• в каком регионе расположено жильё;
• из каких материалов оно сделано;
• постоянно оно отапливается или время от времени.

Фото 1. Для безопасного хранения сжиженного топлива используются подобные устройства — газгольдеры.

В случае если это не природный, а сжиженный газ, расчёт помогает определить сколько баллонов потребуется и где их лучше всего будет установить. Заранее обдумать использование топлива для обогрева нужно и в случае комбинированного отопления: например, газом и электричеством.

Формула расчёта

Для определения количества потребляемого топлива можно воспользоваться существующими формулами.

В комплексе они дают полное представление о необходимом для отопления количестве топлива. Сначала нужно определить мощность котла. Её вычисляют по принципу 1 кВт энергии на 10 м 2 .

При этом запас мощности должен составлять около 20%, так как прибор не принято эксплуатировать на максимальных показателях. В результате, для дома площадью 150 м 2 оптимальная мощность котла может составить порядка 13 кВт. Исходя из этого закладывается количество необходимого топлива. Если это сжиженный, то в неделю может уйти от одного до четырёх баллонов по 50 л.

Внимание! Баллоны принято заправлять не полностью, так как пропан и бутан расширяются. Поэтому количество сжиженного газа в баллоне обычно составляет около 80% от его объёма.

Считается, что в среднем на 100 м 2 расходуется 15 л сжиженного газа в сутки. Соответственно для коттеджа 150 м 2 этот показатель увеличивается до 22,5 л в сутки. В баллон на 50 л обычно заправляют около 40 л. Таким образом, при активной эксплуатации за двое суток можно тратить больше одного баллона.

Но это приблизительные расчёты, а можно провести ещё более точные по формуле: 169,95/12,88/0,98 x Sпомещения x стоимость 1 кг сжиженного газа. Здесь 169,95 кВт означает тепловую энергию для отопления 1 м 2 , 12,88 кВт/кг — теплотворную способность сжиженного пропана и 98% — КПД котла.

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 2017 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 2017 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.

Какое количество тепла отдает сжиженный или природный газ

Нам уже известно годовое потребление отопительной системы. Теперь мы должны просчитать теплотворную способность самого источника энергии – сжиженного и природного газа. Оперируя этими величинами, мы сможем выйти на количество вещества, сжигаемого в топке газового котла за год.

Теплотворная способность – это соотношение количества выделяемых при окислении топлива киловатт энергии к единице массы или объема. Поскольку в качестве источника энергии нас интересует магистральный (природный) или сжиженный газ, используемый для отопления дома, то, как мерило вещества, мы будем оперировать кубическими метрами или литрами. По табличным данным теплотворная способность природного газа равна 33,5 МДж/м3 или 9,3 кВт/м3 (для перевода используется коэффициент 1 кВт = 3,6 МДж). То есть при сгорании куба газа выделяется 9,3 кВт тепловой энергии.

Сжиженный газ – это смесь пропана, этилена и прочих горючих углеводов. И она более «калорийна», чем диетическое природное топливо. По табличным данным теплотворная способность килограмма такого вещества равна 45,20 МДж или 12,5 кВт. Но общепринятая «единица измерения» сжиженного топлива – это литры, а его плотность равна 0,524 кг/л. Поэтому мы можем сказать, что при сгорании литра сжиженной смеси выделяется 6,55 кВт тепловой энергии.

Затраты газового котла на сжиженном газе: вычисляем показатели

За весь отопительный сезон дом площадью в 200 квадратных метров потребит около 48 тысяч киловатт тепловой энергии. У сжиженного газа есть своя способность «творить тепло». Она показывает, каково соотношение единицы топлива к выделяемой им при сжигании (горении) энергии.

Ученые вычислили, что теплотворная способность одного кубического метра сжиженного газа равна 6,55 кВт энергетики тепла.

Чтобы узнать, сколько необходимо сниженного газа для отопления дома 200 квадратных метров, возьмем то количество энергии, которое строение потребит за весь холодный период (48 тысяч киловатт), и разделим его на теплотворную способность данного вида топлива (6,55 кВт). Получается примерно 7330 литров.

Важно: эксперты рекомендуют прибавить к полученной цифре еще хотя бы 10 процентов. Это нужно сделать потому, что не все 100 процентов энергии уйдут конкретно на отопление, часть «останется» в трубах и самом котле.

Если к 7330 литрам прибавить еще 10 процентов, получаем 8063 литра. Таким и будет расход газового котла на сжиженном газе.

Методика расчета для природного газа

Примерный расход газа на отопление считается исходя из половинной мощности установленного котла. Все дело в том, что при определении мощности газового котла закладывается самая низкая температура. Это и понятно — даже когда на улице очень холодно, в доме должно быть тепло.

Посчитать расход газа на отопление можно самостоятельно

Но считать расход газа на отопление по этой максимальной цифре совсем неверно — ведь в основном температура значительно выше, а значит, топлива сжигается намного меньше. Потому и принято считать средний расход топлива на отопление — порядка 50% от теплопотерь или мощности котла.

Считаем расход газа по теплопотерям

Если котла еще нет, и вы оцениваете стоимость отопления разными способами, считать можно от общих теплопотерь здания. Они, скорее всего, вам известны. Методика тут такая: берут 50% от общих теплопотерь, добавляют 10% на обеспечение ГВС и 10% на отток тепла при вентиляции. В результате получим средний расход в киловаттах в час.

Далее можно  узнать расход топлива в сутки (умножить на 24 часа),  в месяц (на 30 дней), при желании — за весь отопительный сезон (умножить на количество месяцев, на протяжении которых работает отопление). Все эти цифры можно перевести в кубометры (зная удельную теплоту сгорания газа), а потом перемножить кубометры на цену газа и, таким образом, узнать затраты на отопление.

Пример расчета по теплопотерям

Пусть теплопотери дома составляют 16 кВт/час. Начинаем считать:

• средняя потребность в тепле в час — 8 кВт/ч + 1,6 кВт/ч + 1,6 кВт/ч = 11,2 кВт/ч;
• в день — 11,2 кВт * 24 часа = 268,8  кВт;
• в месяц — 268,8 кВт * 30 дней = 8064 кВт.
  Фактический расход газа на отопление еще зависит от типа горелки — модулируемые самые экономичные

Переводим в кубометры. Если использовать будем природный газ, делим расход газа на отопление в час: 11,2 кВт/ч / 9,3 кВт = 1,2 м3/ч. В расчетах цифра 9,3 кВт — это удельная теплоемкость сгорания природного газа (есть в таблице).

Кстати, также можно посчитать необходимое количество топлива любого типа — надо только взять теплоемкость для требуемого топлива.

Так как котел имеет не 100% КПД, а 88-92%, придется внести еще поправки на это — добавить порядка 10% от полученной цифры. Итого получаем расход газа на отопление в час — 1,32 кубометра в час. Далее можно рассчитать:

• расход в день: 1,32 м3 * 24 часа = 28,8 м3/день
• потребность в месяц:28,8 м3/день * 30 дней =  864 м3/мес.

Средний расход за отопительный сезон зависит от его длительности — умножаем на количество месяцев, пока длится отопительный сезон.

Этот расчет — приблизительный. В какой-то месяц потребление газа будет намного меньше, в самый холодный — больше, но в среднем цифра будет примерно такой же.

Расчет по мощности котла

Расчеты будут немного проще, если имеется рассчитанная мощность котла — тут уже учтены все необходимые запасы (на ГВС и вентиляцию). Потому просто берем 50% от расчетной мощности и далее считаем расход в день, месяц, за сезон.

Например, проектная мощность котла — 24 кВт. Для расчета расхода газа на отопление берем половину: 12 к/Вт. Это и будет средняя потребность в тепле в час. Чтобы определить расход топлива в час, делим на теплотворную способность, получаем 12 кВт/час / 9,3 к/Вт =  1,3 м3. Далее все считается как в примере выше:

• в день: 12 кВт/ч * 24 часа = 288 кВт в перерасчете на количество газа — 1,3 м3 * 24 = 31,2 м3
• в месяц: 288 кВт * 30 дней = 8640 м3, расход в кубометрах 31,2 м3 * 30 = 936 м3.
  Рассчитать потребление газа на отопление дома можно по проектной мощности котла

Далее добавим 10% на неидеальность котла, получим, что для этого случая расход будет чуть больше 1000 кубометров в месяц (1029,3 куб). Как видите, в этом случае все еще проще — меньше цифр, но принцип тот же.

По квадратуре

Еще более приблизительные расчеты можно получить по квадратуре дома. Есть два способа:

• Можно посчитать по СНиПовским нормам — на обогрев одного квадратного метра в Средней Полосе России в среднем требуется 80 Вт/м2 . Эту цифру можно применять, если ваш дом построен по всем требованиям и имеет хорошее утепление.
• Можно прикинуть по среднестатистическим данным:
  • при хорошем утеплении дома требуется 2,5-3 куб/м2;
  • при среднем утеплении расход газа 4-5 куб/м2.
    Чем лучше утеплен дом, тем меньше будет расход газа на отопление

Каждый хозяин может оценить степень утепления своего дома, соответственно, можно прикинуть, какой расход газа будет в данном случае. Например, для дома в 100 кв. м. при среднем утеплении потребуется 400-500 кубометров газа на отопление,  на дом в 150 квадратов уйдет 600-750 кубов в месяц, на отопление дома площадью 200 м2 — 800-100 кубов голубого топлива. Все это — очень приблизительно, но цифры выведены на основании многих фактических данных.

Как быть, если я использую сжиженный газ?

Расчет точно такой же, только вместо кубометров используются килограммы. Средний расход газа котлом на сниженном топливе (при условии, что мощность у нас те же 15 кВт) – 1,29 килограмм в час. В день – 12,9 кг. За сезон – 2 322 кг.

В чем слабость данных расчетов?

Обратите внимание, что это оценочный расчет. Здесь не учтены некоторые обстоятельства:

1. Интенсивность топки будет меняться на протяжении сезона. В конце осени и начале весны котел, возможно, вообще не будет включаться. А мы при расчете предполагаем, что котел работает в течение всего периода равномерно. На интенсивность использования котла влияют также не климатические факторы: качество радиаторов (эффективность теплоотдачи), наличие дополнительного отопления (теплый пол) и т.д.
2. Эффективность котла (то есть потребление газа на выделение заданного объема тепловой энергии) – не стабильный показатель. Если дом хорошо утеплен, оборудование содержится в порядке и дымоход регулярно прочищается, то помещение прогреется с меньшим расходом газа, чем в противоположной ситуации.

С другой стороны, при отсутствии продуманного утепления, нагреватель будет работать на износ, чтобы нагреть комнаты до нужной температуры. Отсюда повышенный расход топлива и финансов.

По данным двум пунктам видны направления, которые помогут снизить потребление газа и сэкономить на его оплате. Основное направление экономии, конечно, наружное и внутреннее утепление помещений.

Вычисление необходимого объема газа

Сгораемый газ должен компенсировать потери тепла. Для этого помимо теплопотерь дома необходимо знать объем выделяемой при сгорании энергии, которая зависит от КПД котла и теплотворности смеси.

Правило выбора котла

Выбор нагревателя необходимо осуществлять с учетом теплопотерь дома. Его должно хватить на период, когда достигается годовой минимум температур. В паспорте напольного или настенного газового котла за это отвечает параметр “номинальная тепловая мощность”, который для бытовых приборов измеряют в кВт.

Так как любое сооружение обладает тепловой инерцией, то для расчета необходимой мощности котла за минимальную температуру обычно берут показатель самой холодной пятидневки. Для конкретной местности его можно узнать в организациях, занимающихся сбором и обработкой метеоинформации, либо из таблицы 1. СНиП 23-01-99 (столбец №4).

Фрагмент таблицы 1 из СНиП 23-01-99. С помощью нее можно получить необходимые данные по климату местности, где расположен отапливаемый объект

Если мощность котла превышает достаточный для отопления помещения показатель, то это не приводит к увеличению потребления газа. В этом случае период простоя оборудования будет более длительным.

Иногда есть резон выбрать котел немного меньшей мощности. Такие устройства могут быть значительно дешевле и при покупке и при эксплуатации. Однако в этом случае необходимо иметь запасной источник тепла (например, калорифер в комплекте с бензогенератором), который можно будет использовать при сильных морозах.

Основной показателем эффективности и экономичности котла – коэффициент полезного действия. У современного бытового оборудования он находится в диапазоне от 88 до 95%. КПД прописан в паспорте устройства и его используют при расчете потребления газа.

Формула выделения тепла

Чтобы правильно вычислить расход природного или сжиженного газа на отопление дома площадью около 150 м2 необходимо узнать еще один показатель – теплотворность (удельная теплота сгорания) подаваемого топлива. Согласно системе “СИ” его измеряют в Дж / кг для сжиженного газа или в Дж / м3 для природного.

Газгольдеры (емкости для хранения сжиженного газа) характеризуются в литрах. Чтобы узнать, сколько войдет в него топлива в килограммах можно применить соотношение 0.54 кг / 1 л

Существует два значения этого показателя – низшая теплотворность (Hl) и высшая (Hh). Она зависит от влажности и температуры топлива. При расчете берут показатель Hl – его и нужно узнать у поставщика газа.

Если такой информации нет, то при вычислениях можно принять следующие значения:

• для природного газа Hl = 33.5 мДж / м3;
• для сжиженного газа Hl = 45.2 мДж / кг.

С учетом того, что 1 мДж = 278 Вт * ч, получаем следующие значения теплотворности:

• для природного газа Hl = 9.3 кВт * ч / м3;
• для сжиженного газа Hl = 12.6 кВт * ч / кг.

Объем потребляемого за определенный период времени газа V (м3 или кг) можно рассчитать по следующей формуле:

V = Q * E / (Hl * K), где:

• Q – теплопотери здания (кВт);
• E – длительность периода отопления (ч);
• Hl – минимальная теплотворность газа (кВт * ч / м3);
• K – КПД котла.

Для сжиженного газа размерность Hl равна кВт * ч / кг.

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.

Читайте также:   Какой лучше стабилизатор напряжения для газового котла

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 м2 0,557 кубометра в час. Соответственно, расход газа на отопление дома 150 м2 (7,5 киловатт) будет 0,836 кубов, расход газа на отопление дома 200 м2 (10 киловатт) – 1,114 и т.д. Остается умножить полученную цифру на 24 – получится среднесуточный расход, далее на 30 – среднемесячный.

Оценка потребления топлива

Для определения расхода горючего нам необходимо знать следующее:

• Продолжительность отопительного периода;
• Мощность котла;
• Потребление топлива оборудованием в единицу времени.

Предположим, что у нас отопительный период длится 6 месяцев.

Какая мощность котла необходима для отопления в доме на 150 квадратов? В среднем, на 1 квадрат площади потребуется 0,1 кВт энергии. В нашем случае понадобится котел на 15 кВт (150 × 0,1).

Далее, нам нужно узнать, сколько такое оборудование потребляет газа за единицу времени, например, в час. Этот показатель обозначен в инструкции, а мы для своих расчетов пока используем среднестатистический вариант для устройства на 15 кВт – 1,68 кубометров в час.

Так как топить круглые сутки мы не будем, предположим, что котел работает 10 часов в день. Таким образом, за день мы переработаем в тепло 16,8 кубометров газа. В нашем отопительном сезоне 180 дней, за которые будет израсходовано 3 024 кубометра газа.

Этот показатель следует умножить на стоимость кубометра для вашего региона, и вы получите ориентировочные затраты на отопление. Зная их, вы сможете распланировать свой бюджет и рассмотреть целесообразность проведения мероприятий по экономии потребления газа.

Основополагающий параметр – необходимая тепловая мощность системы отопления

Итак, выяснили, что «плясать» при расчетах начинаем от реально необходимой мощности системы отопления.

Если задать поисковый запрос в интернете, сколько же нужно тепловой мощности для отопления, то в 90 случаях из 100 будет получен очень простой и удобный для расчетов ответ – считайте 1 кВт тепловой энергии на каждые 10 м² площади отапливаемых помещений.

Позвольте усомниться в справедливости это устоявшейся догмы….

«Ух, как просто» — обрадуется читатель, но, к сожалению, окажется неправ. Почему? – да посудите сами!

— Например, равное ли количество тепла потребуется для обогрева 10-метровой комнаты в доме, скажем, выстроенном в Приазовье, и в таком же, но в Ханты-Мансийске?

— Есть ли разница в требуемом количестве тепла для, например, угловой комнаты с окном, выходящим на север, и для такой же по площади, но с одной внешней стеной, да еще и смотрящей на солнечную сторону?

— В равных ли условиях находятся помещения, у одного из которых снизу расположен холодный подвал, а у второго – теплая отапливаемая комната?

— Где больше теплопотери – в комнате с одним маленьким окошком или в имеющей чуть ли не панорамное остекление?

При желании перечень подобных вопросов можно и продолжить. Но, наверное, и сказанного с избытком достаточно, чтобы понять всю несуразность такого «причесывания под одну гребенку».

Мало того, даже схема подключения радиаторов отопления к контуру и особенности их расположения на стене способны довольно серьезно влиять на эффективность их теплоотдачи и, соответственно, на потребное количество тепла для нормального обогрева помещения.

Поэтому оптимальным вариантом видится такой подход — для каждого отапливаемого помещения проводится индивидуальный расчет потребной тепловой мощности, с учетом всех его специфических особенностей. А последующее суммирование всех показателей даст искомую величину необходимой общей мощности системы отопления дома (или квартиры).

Очень сложно, наверняка подумают многие, лучше уж подсчитать приблизительно…

Но зачем же манкировать точностью? Уверяем вас, с нашим алгоритмом и с созданным на его основе онлайн-калькулятором провести расчет системы отопления сможет любой собственник жилья.

Этот алгоритм очень подробно изложен в специальной публикации нашего портала. Там же размещен и калькулятор расчета со всеми необходимыми пояснениями. Так что повторяться – особого смысла нет. Переходите по ссылке (статья откроется в новой вкладке браузера), проводите расчет. А затем с готовым значением необходимой суммарной тепловой мощности возвращайтесь сюда – начнем уже непосредственно считать прогнозируемое потребление газа.

Как самостоятельно быстро и точно рассчитать реально необходимую тепловую мощность системы отопления?

Расчет может показаться громоздким, но это только на первый взгляд. Если алгоритм будет понят читателем (а авторы постарались «разжевать» его до мелочей), то с использованием онлайн-калькулятора вычисления много времени и сил не потребуют. Со всеми подробностями – в статье нашего портала «Расчет отопления по площади помещения» .

Кстати, не спешите выбрасывать составленную таблицу с расчетами мощности по помещениям дома. Она может пригодиться. Например, при выборе оптимальных моделей радиаторов отопления или даже обогревательных электрических приборов.

Возможно, вас заинтересует информация о том, какие есть  лучшие газовые котлы для частного дома рейтинг

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.

Литр сжиженного газа по стоимости варьируется от 12 до 20 рублей. Исходя из среднего значения в 15 рублей, за отопительный сезон вы потратите примерно 121 тысячу рублей на строение площадью 200 квадратных метров.

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.

Способы минимизировать расходы

Какой бы вид газа ни был выбран для отопления частных домов, его использования обходится недёшево. Поэтому потребители всегда стремятся уменьшить расходы на отопление.

Для сохранения тепла необходимо также принять меры по утеплению дома

Есть несколько способов добиться этого:

1. Утепление. С помощью разного рода утеплителей необходимо защитить от холода фундамент дома, фасад, цокольный и мансардный этаж, кровлю. Даже небольшой слой утеплительного материала существенно сократит объём потребляемого топлива.
2. Оборудование дверей и окон. Оконные проёмы следует оснастить современными энергосберегающими стеклопакетами, обычные входные двери заменить на теплостойкие. Такая модернизация сократит около 40% общей потери тепла.

Использование современных приборов также даст заметный положительный эффект.

Котёл с высоким КПД, коллекторная или двухконтурная схема разводки, точечная регулировка температуры радиаторов — все это существенно сократит объёмы теплоносителя, вследствие чего снизятся финансовые затраты на отопление.