Как рассчитать расход газа на отопление частного дома

Что влияет на расход газа?

Топливный расход определяется, во-первых, мощностью — чем мощнее котел, тем интенсивнее расходуется газ. При этом влиять извне на эту зависимость трудно.

Даже если вы приглушите 20-киловаттный аппарат до минимума, он все равно будет потреблять топлива больше, чем его менее мощный 10-киловаттный собрат, включенный на максимум.

Из этой таблицы видно, какова зависимость между отапливаемой площадью и мощностью газового котла. Чем мощнее котел, тем он дороже. Но чем больше площадь отапливаемых помещений, тем быстрее котел самоокупается

Во-вторых, берем во внимание тип котла и принцип его функционирования:

  • открытая или закрытая камера сгорания;
  • конвекционный или конденсационный;
  • обычный дымоход или коаксиальный;
  • один контур или два контура;
  • наличие автоматических датчиков.

В закрытой камере топливо сжигается более экономно, чем в открытой камере. КПД конденсационного агрегата благодаря встроенному дополнительному теплообменнику для конденсации паров, присутствующих в продукте сгорания, повышается до 98-100% в сравнении с 90-92% КПД конвекционного агрегата.

С коаксиальным дымоходом также повышается значение КПД — холодный воздух с улицы подогревается разогретой выхлопной трубой. Из-за второго контура идет, конечно, увеличение расхода газа, но и газовый котел в этом случае обслуживает не одну, а две системы — отопление и горячее водоснабжение.

Автоматические датчики – полезная вещь, они ловят внешнюю температуру и настраивают работу котла на оптимальный режим.

В-третьих, смотрим на техническое состояние оборудования и качество самого газа. Накипь и окалина на стенках теплообменника существенно понижают теплоотдачу, компенсировать ее недостаток приходится увеличением мощности.

Увы, и газ может быть с водяной и прочей примесью, но вместо того, чтобы выставлять претензии поставщикам, мы переключаем регулятор мощности на несколько делений в сторону максимальной отметки.

Одна из современных высокоэкономичных моделей — напольный газовый конденсационный котёл марки Baxi Power мощностью 160 кВт. Такой котел обогревает 1600 кв. м площади, т.е. большой дом в несколько этажей. При этом по паспортным данным он расходует природного газа 16,35 куб. м в час и имеет КПД 108%

И, в-четвертых, площадь отапливаемых помещений, естественная убыль тепла, продолжительность отопительного сезона, погодные особенности. Чем просторнее площадь, чем выше потолки, чем больше этажей, тем больше топлива потребуется, чтобы отопить такое помещение.

Учитываем некоторую утечку тепла сквозь окна, двери, стены, крышу. Год на год не приходится, бывают и теплые зимы, и трескучие морозы – погоду не предугадаешь, но кубометры расходуемого на отопление газа от нее зависят напрямую.

Порядок расчетов

Главный показатель, от которого зависит результат вычислений – потребляемая мощность для обогрева. В соответствии с нормативами она рассчитывается для каждого помещения при уличной температуре зимой во время самой холодной пятидневки. Подобные расчеты достаточно сложны и проводятся с целью правильного подбора котельного оборудования.

В реальности тепловая энергия расходуется в среднем наполовину меньше, чем вышло по расчету. Это понятно, ведь в течение отопительного сезона температура наружного воздуха колеблется от плюсовой до самой низкой, изменяется и норма расхода газа. Учитывая этот момент, пойдем по общепринятому пути определения ориентировочного количества теплоты для здания. То есть, вместо 100 Вт энергии, требуемой на каждый квадратный метр площади, примем реальное среднее значение – 50 Вт / м2 за 1 час.

Соответственно, дом площадью 100 м2 будет  потреблять 5000 Вт / ч или 5 кВт/ч. Чтобы вычислить объемное количество топлива для данной площади, применяется следующая формула для расчета затрат газа для отопления:

  • L = Q / (qН х 0.92), где:
  • L – объемный расход топлива за 1 час, м3;
  • Q – необходимая тепловая мощность на отопление, кВт;
  • qН – низшая теплота сгорания топлива, для природного газа равна 10.175 кВт/м3;
  • 0.92 – КПД котельной установки, сжигающей горючее.

Как рассчитать расход газа на отопление частного дома

5 / (10.175 х 0.92) = 0.53 м3 / ч природного газа.

Дальше все просто: в сутки объем горючего составит 0.53 х 24 = 12.7 м3, а за месяц – 12.7 х 30 = 381 м3. Тем домовладельцам, кому удобно определять все величины относительно к 1 м2 площади, чтобы впоследствии можно было подсчитать расход для любого здания, предлагается полученное значение разделить на квадратуру здания. Тогда получится, что за месяц расход газа на 1 м2 составляет 3.81 м3.

Следует отметить, что при данном алгоритме точность расчетов не слишком высокая и применима на этапе экономического подсчета стоимости отопления и сравнения с обогревом другими теплоносителями. Кстати, приведенная выше формула пригодна для определения массового или объемного расхода других видов горючего, как твердого, так и жидкого.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Устройство и принцип работы автоматики для газовых котлов отопления

Быстрый предварительный расчет

Приблизительно прикинуть на глаз, сколько газа будет потребляется вашим газовым котлом, довольно просто.

Будем отталкиваться или от объема обогреваемого помещения, или от его площади:

  • в первом случае пользуемся нормативом 30-40 Вт/куб. м;
  • во втором случае — 100 Вт/кв. м.

Нормативы взяты с учетом высоты потолка в помещении до 3-х метров. Если вы живете в южных краях, цифры можно уменьшить на 20-25%, а для севера, наоборот, увеличить в полтора раза или вдвое. Т.е. взять во втором случае, например, 75-80 Вт/кв.м или 200 Вт/кв.м.

Перемножив соответствующий норматив на объем или площадь, получим, сколько ватт мощности котла необходимо для обогрева помещения. Далее исходим из стандартного утверждения о том, что современное газовое оборудование потребляет 0,112 кубометра газа на выработку 1 кВт тепловой мощности.

Снова перемножаем — на этот раз норматив потребления газа (число 0,112) на полученную в предыдущем умножении мощность котла (не забываем перевести ватты в кВт). Получаем примерный расход газа в час.

Котел обычно работает 15-16 часов в сутки. Считаем суточный расход газа. Ну, а когда уже известен суточный расход, легко определяем расход газа на месяц и на весь отопительный сезон. Вычисления приблизительные, но вполне достаточные для того, чтобы осмыслить и сам принцип расчета, и ожидаемый газовый расход.

Обычной счетной машинки вполне достаточно, чтобы вычислить расход газа. Если не хотите вникать в расчетные формулы, пользуйтесь в сети программами онлайн-калькуляторов. Вводите исходные данные и сразу же получайте результат

Пример.

Допустим, площадь помещения равна 100 м².

Посчитать расход газа на отопление можно самостоятельно

Рассчитаем мощность котла: 100 Вт/кв. м * 100 м² = 10000 Вт (или 10 кВт).

Рассчитаем расход газа в час: 0,112 куб. м * 10 кВт = 1,12 куб. м/час.

1,12 куб. м * 16 = 17,92 куб. м17,92 куб. м * 30 = 537,6 куб. м537,6 куб. м * 7 = 3763,2 куб. м

Примечание: можно сразу определить месячную и сезонную потребляемую мощность котла в кВт/час, а потом пересчитать ее в расход газа.

10 кВт * 24/3*2 * 30 = 4800 кВт/час — за месяц0,112 куб.м * 4800 кВт/час = 537,6 куб. м4800 кВт/час * 7 = 33600 кВт/час — за сезон0,112 куб.м * 33600 кВт/час = 3763,2 куб. м

Остается взять текущий тариф на газ и перевести итог в деньги. А если в проекте установка двухконтурной системы, которая будет не только отапливать дом, но и греть воду для бытовых нужд, прибавьте к мощности оборудования и, соответственно, к расходу газа напольными газовыми котлами отопления еще 25%.

Самые простые тепловизоры стоят не менее 300 долларов, а цена на профессиональные стартует от нескольких тысяч, но эти приборы показывают все места, через которые в дом заходит холодный воздух и уходит наружу тепло

Расход сжиженного газа

Многие современные котлы устроены таким образом, что  сжигать  сжиженный газ даже без замены горелки. Поэтому интерес представляют не только расходы на потребление газа метана, но также и пропан-бутана, поставляемого в баллонах. Узнать эти величины будет полезно тем домовладельцам, кто планирует организовать автономное газовое отопление ввиду временного отсутствия магистрального топлива.

5 / (12.8 х 0.92) = 0.42 кг / ч сжиженного газа.

1 л пропан-бутана весит 0.54 кг, значит, отопление дома газовым котлом за 1 час потребует 0.42 / 0.54 = 0.78 л сжиженного газа. За сутки — это 18.7 л, за месяц – 561 л. Принимая во внимание, что в обычном баллоне содержится порядка 42 л топлива, за месяц на обогрев здания 100 м2 придется израсходовать 561 / 42 = 14 баллонов, это довольно много и обойдется недешево.

В качестве итогов представим результаты, согласно которым за месяц примерный расход сжиженного газа на отопление дома составляет:

  • 100 м2 – 561 л;
  • 150 м2 – 841.5 л;
  • 200 м2 – 1122 л;
  • 250 м2 – 1402.5 л.

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).

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Как сделать фильтр для скважины своими руками — устройство 4-х самодельных конструкций

Далее считаем:

  • в день: 0,72 кг * 24 часа = 17,28 кг;
  • в месяц 17,28 кг * 30 дней = 518,4 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

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

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.

P.S. Если вам удобней считать расход в литрах:

  • 1 литр сжиженного газа весит примерно 0,55 кг и при сжигании даёт примерно 6500 кВт тепла;
  • в 50 литровом баллоне около 42 литров газа.

Котел подключен на магистральный газопровод

Разберем алгоритм вычислений, позволяющих с точностью определить расход голубого топлива для агрегата, установленного в доме или квартире с подключением к централизованным сетям газоснабжения.

Мощность котла = Qт * К,

гдеQт — планируемые теплопотери, кВт;К — поправочный коэффициент (от 1,15 до 1,2).

Площадь помещения и мощность котла

Qт = S * ∆t * k / R,

S — суммарная площадь ограждающих поверхностей, кв. м;∆t — перепад внутренней/наружной температур, °C;k — коэффициент рассеивания;R — значение теплового сопротивления материала, м2•°C/Вт.

Значение коэффициента рассеивания:

  • деревянное строение, металлическая конструкция (3,0 — 4,0);
  • кладка в один кирпич, старые окна и кровля (2,0 — 2,9);
  • двойная кирпичная кладка, стандартная крыша, двери, окна (1,1 — 1,9);
  • стены, крыша, пол с утеплением, двойные стеклопакеты (0,6 — 1,0).

Объем газа = Qmax / (Qр * ŋ),

гдеQmax — мощность оборудования, ккал/час;Qр — теплотворная способность природного газа (8000 ккал/м3);ŋ — КПД котла.

Для того чтобы определить расход газообразного топлива, нужно просто перемножить данные, часть которых нужно взять из техпаспорта вашего котла, часть из строительных справочников, опубликованных в интернете.

Предположим, что мы имеем здание общей площадью 100 кв м. Высота здания — 5 м, ширина — 10 м, длина — 10 м, двенадцать окон размером 1,5 х 1,4 м. Внутренняя/внешняя температура: 20 °С/-15 °С.

Считаем площадь ограждающих поверхностей:

  1. Пол 10 * 10 = 100 кв. м
  2. Кровля: 10 * 10 = 100 кв. м
  3. Окна: 1,5 * 1,4 * 12 шт. = 25,2 кв. м
  4. Стены: (10 10 10 10) * 5 = 200 кв. м
    За минусом окон: 200 – 25,2 = 174,8 кв. м

R = d / λ, гдеd – толщина материала, мλ – коэффициент теплопроводности материала, Вт/[м•°С].

Фактический расход газа на отопление еще зависит от типа горелки - модулируемые самые экономичные

Рассчитываем R:

  1. Для пола (бетонная стяжка 8 см минвата 150 кг/м3 х 10 см) R (пол) = 0,08 / 1,75 0,1 / 0,037 = 0,14 2,7 = 2,84 (м2•°C/Вт)
  2. Для кровли (сэндвич-панели из минваты 12 см) R (кровля) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м2•°C/Вт)
  3. Для окон (двухкамерный стеклопакет) R (окна) = 0,49 (м2•°C/Вт)
  4. Для стен (сэндвич- панели из минваты 12 см) R (стены) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (м2•°C/Вт)

Значения коэффициентов теплопроводности для разных материалов были выписаны из справочника.

Заведите привычку регулярно снимать показания счетчика, записывать их и делать сравнительный анализ с учетом интенсивности работы котла, погодных условий и пр. Эксплуатируйте котел на разных режимах, ищите оптимальный вариант нагрузки

Теперь посчитаем тепловые потери.

Q (пол) = 100 м2 * 20 °С * 1/ 2,84 (м2*К)/Вт = 704,2 Вт = 0,8 кВтQ (кровля) = 100 м2 * 35 °С *1 / 3,24 (м2*К)/Вт = 1080,25 Вт = 8,0 кВтQ (окна) = 25,2 м2 * 35 °С * 1/ 0,49 (м2*К)/Вт = 1800 Вт = 6,3 кВтQ (стены) = 174,8 м2 * 35 °С * 1/ 3,24 (м2*К)/Вт = 1888,3 Вт = 5,5 кВт

Q (общ) = 704,2 1080,25 1800 1888,3 = 5472,75 Вт/ч

Рассчитать потребление газа на отопление дома можно по проектной мощности котла

Еще можно добавить потерю тепла на вентиляцию. Чтобы нагреть 1 м3 воздуха с –15 °С до 20°С требуется 15,5 Вт тепловой энергии. Человек потребляет примерно 9 л воздуха в минуту (0,54 куб. метра в час).

Предположим, что в нашем доме находятся 6 человек. Им требуется 0,54 * 6 = 3,24 куб. м воздуха в час. Считаем потерю тепла на вентиляцию: 15,5 * 3,24 = 50,22 Вт.

И суммарные теплопотери: 5472,75 Вт/ч 50,22 Вт = 5522,97 Вт = 5,53 кВт.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Система отопления ленинградка - достоинства недостатки и возможности модернизации

Мощность котла = 5,53 * 1,2 = 6,64 кВт (округлим до 7 кВт).

Чтобы воспользоваться формулой для расчета расхода газа, переведем полученный показатель мощности из киловатт в килокалории: 7 кВт = 6018,9 ккал. И примем КПД котла = 92% (производители современных газовых напольных котлов заявляют данный показатель в рамках 92 – 98%).

Максимальный часовой расход газа = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 м3/ч.

Чем лучше утеплен дом, тем меньше будет расход газа на отопление

Формула Объем газа = Qmax / (Qр * ŋ) годится для определения потребности в различном топливе, в т.ч. и сжиженном газе. Возьмем из предыдущего примера полученный показатель мощности котла — 7 кВт. Если для такого котла требуется 0,82 м3/ч природного газа, сколько же тогда потребуется пропан-бутана?

Примерно раз в неделю с газовыми баллонами придётся ехать на заправку, а это транспортные расходы и потеря личного времени. Неприятный сюрприз может принести и понижение температуры ниже нуля, если газовые баллоны стоят на улице. В промороженном баллоне газ не замерзает, но и не испаряется, превращаясь в жидкость. И котел прекращает работу

Для расчета надо знать, какова его теплотворная способность. Уд. теплота сгорания (это и есть теплотворная характеристика) сжиженных углеводородов в мегаджоулях — 46,8 МДж/кг или 25,3 МДж/л. В киловатт-часах — 13,0 кВт*ч/кг и 7,0 кВт*ч/л соответственно.

Объем газа = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 кг/ч

Один литр сжиженного газа весит 0,54 кг, за час котел сожжет 0,59 / 0,54 = 1,1 л пропан-бутана. Теперь считаем, сколько потребляется газовым котлом сжиженного газа в сутки и за месяц.

Если котел будет работать по 16 часов, то за сутки — 17,6 литров, за месяц (30 дн.) – 528 литров. В обычном 50-литровом баллоне находится около 42 литров газа. Получается, что на наш дом площадью 100 м2 потребуется 528 / 42 = 13 баллонов на месяц.

Газгольдер с запасом объема позволяет экономить на газе. Стоимость заправки осенью растет, весна – период снижения цен. Старайтесь максимально заправлять резервуар весной

Установить газовый резервуар намного удобнее, чем менять пустые баллоны на полные. Газгольдер достаточно дозаправить за весь отопительный сезон 2-3 раза.

Как уменьшить расход газа

Мероприятия, позволяющие снизить потребление горючего на отопление одного квадратного метра помещения, а значит, и на весь коттедж, общеизвестны. Это замена старых окон в квартирах, утепление наружных стен, полов и кровли (особенно касается железобетонных и кирпичных домов), а также применение различных способов автоматического регулирования температуры воздушной среды.

Но есть и другие способы экономии, влияющие на расход газа в котлах:

  • применение системы напольного отопления: теплоноситель греется максимум до 50 ºС вместо 90 ºС при радиаторной системе, что дает немалую экономию горючего;
  • устройство организованного притока воздуха с подогревом: львиная доля теплоты (около 60%), производимой котлом, идет на нагрев холодного воздуха, беспорядочно проникающего в здание извне;
  • запрограммированное автоматическое понижение температуры воздушной среды в определенное время суток: нет смысла прогревать весь объем помещения, когда в нем никого нет.

Как минимизировать потребление газа

Чтобы отдавать меньше денег за потребляемый напольным котлом газ и не округлять изумленно глаза при виде очередной платежки, следуйте таким рекомендациям.

Во-первых, обратите внимание на конденсационный котел — самый экономичный на сегодня. Его КПД достигает 98-100% и выше. Цена высокая, но себя оправдает и вскоре окупится. По каждой модели читайте отзывы покупателей.

Если не нужен подогрев воды, берите одноконтурный котел. У двухконтурной системы в газовую потребность заложены дополнительно не нужные вам 20–25%.

Во-вторых, добросовестно утеплите не только стены, но и крышу, пол с фундаментом и подвалом. Установите на окна энергосберегающие стеклопакеты. Используйте тепловизор. Все точки холода должны быть найдены и устранены. На входе в дом (коридор, холл, прихожая) соорудите теплый пол.

В-третьих, используйте таймеры и датчики. Заданная вами температура нагрева воздуха в помещении будет регулироваться автоматически — к примеру, батареи будут раскаляться к ночи и слегка остывать днем.

Если вы надумаете покинуть дом на неделю, можно выставить систему отопления на время отсутствия на минимум с возвратом нормального режима работы к моменту приезда. Раз в год нужен техосмотр с очисткой засоров и накипи с теплообменника, следов копоти с горелки, сажи из дымохода.

Не эксплуатируйте котел по максимуму. В его паспортных данных заложено 10-20% запаса мощности на аварийные случаи, рекордно холодные зимы. Не спешите переключать регулятор температуры еще на деление. Мелочь, а на среднемесячном потреблении газа отразится

В-четвертых, установите в систему отопления буферный накопитель, в котором будет находиться некоторый запас теплоносителя (горячей воды). За счет этого «термоса», подпитывающего какое-то время батареи при выключенном котле, удается экономить до 20% топлива.

В-пятых, не игнорируйте правильное проветривание. Постоянно приоткрытая оконная створка вынесет на улицу больше тепла, чем распахнутое настежь на пять минут окно.

Выводы и полезное видео по теме

В размещенных ниже видео речь идет о расходе газа для напольных котлов.

Газ – востребованный энергоресурс, проблема экономии как самого ресурса, так и средств на его оплату не теряет своей актуальности.

Разумный расход газа — это и хороший экономичный котел, и профессиональный монтаж отопительной системы, и борьба с теплопотерями. Высокий КПД агрегата — гарантия долгосрочной экономии на расходах на газ.

Если вы сомневаетесь в точности самостоятельных расчетов, попросите помощи у квалифицированного специалиста, который владеет мельчайшими нюансами формул. Его авторитетное мнение избавит вас от ошибок и на этапе проектирования отопительной системы, и в процессе ее эксплуатации.

Оцените статью
MALIVICE.RU