Алгоритм
Данные для расчета мощности котла отталкиваются от соотношения 1 кВт/ч на помещение в 10 м². Таким образом, для отопления дома площадью 100 м² потребуется разделить ее на 10: т.е. необходимая мощность составит 10 кВт/ч. Сколько уходит газа на другой размер дома, считается по такому же принципу, т.е. площадь делится на 10. Например, для площади в 200 м2 расчет будет выглядеть следующим образом: 200 м2/10, т.е. 20 кВт/час уйдет на отопление данного помещения.
Корректировка на дни
Месячный расход газа рассчитывается путем умножения дневной нормы потребности дома в 100 м2 на количество дней в месяце: 10 Квт/ч * 24 часа * 30 дней (итого – 7200 кВт). Так как обычно система работает в среднем режиме, то максимальный расход делится пополам, и получается 3600 кВт.
Корректировка на сезон
Если длительность отопительного сезона составляет 7 месяцев, то расчет затрат газа получается умножением 3600 кВт на 7. Т.е. обогрев частного дома, площадью в 100 м², обойдется в 25200 кВт. Обогрев дома в 200 м2 потребует соответственно 50400 кВт.
Если отопительный сезон короче или длиннее 7 месяцев, то расход газа рассчитывается соответственно умножением на нужный пользователю период.
Зная тариф за 1 кВт/час, очень просто рассчитать денежный эквивалент потребления. Стоимость 1 кВт/час может колебаться в зависимости от региона.
Глава 4. Расчет максимального часового расхода газа
Эффективность и равномерность использования газа оценивается среднегодовыми, месячными и суточными расходами. По максимальным часовым расходам газа при пиковых нагрузках определяются диаметры газопроводов. Максимальные пиковые нагрузки наступают в часы одновременного расходования газа потребителями. Для дальнейших расчётов необходимо рассчитать максимальные часовые расходы табл.4.
Таблица 4
| № | Потребитель | Годовой расход газа , | Коэффициент часового максимума | Часовой расход газа , |
| 1 | Квартиры | Прил. 3 | ||
| 2 | Мелкие предприятия | |||
| 3 | Прачечные | |||
| 4 | Бани | |||
| 5 | Столовые (рестораны, кафе) |
Продолжение таблицы 4
| 6 | Больницы | Прил. 3 |
| 7 | Хлебопекарни | |
| 8 | Отопление, вентиляция жилых зданий и общественных учреждений | |
| 9 | Горячее водоснабжение жилых и общественных зданий | (круглосуточно в течение года) |
| 10 | Промышленные предприятия населенного пункта | Прил. 2 |
| ИТОГО |
Полученные данные используются в последующих расчётах.
Глава 5. Неравномерность потребления газа населенным пунктом
Существует три вида неравномерности потребления газа: месячная, суточная, часовая. Среднемесячные , среднесуточные и среднечасовые расходы газа определяются по зависимостям
, ,
, ,
, .
Неравномерность потребления газа населенным пунктом определяется коэффициентами равными отношению расхода газа за соответствующий период (месяц, день, час) и среднего объема подачи за тот же период, т.е.
,
5.1. Сезонная неравномерность потребления газа.
Сезонный коэффициент неравномерности потребления газа населенным пунктом находится по формуле
, …, ,
где … месячные расходы потребления газа населенным пунктом с января по декабрь находятся по Приложению 4, как процентное соотношение суммарного годового расхода всех категорий потребителей за весь период.
Объемы газа, подлежащие аккумулированию в подземных хранилищах, или подлежащие передаче предприятиям регуляторам в период провала потребления газа определяются из зависимости
,
где — коэффициент неравномерности месяца, – число месячных коэффициентов неравномерности потребления газа по величине больше единицы.
Для построения сезонного графика потребления газа используются процентные соотношения значений месячных расходов газа (Приложение 4) для различных потребителей,
| Рис.1. Сезонный график потребления газа |
где ,
— объемы газа, превышающие среднюю подачу газа; — объемы неиспользованного газа (активная емкость газохранилища). При этом должно выполняться условие = (рис.1).
5.2. Суточная неравномерность потребления газа.
Суточная неравномерность потребления газа возникает из-за понижения потребления газа населением в ночное время, режима потребления газа промышленными предприятиями и т.п. В среднем за каждый час, начиная с нуля часов, в течение суток происходит увеличение потребления газа на величину
| Таблица 5 | ||||
| Часы суток, ч | Поступление газа начало счета, % | Расход газа, % от суточного потребления | Избыток или недостаток газа, % | |
| За данный час | С начала счёта | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 0 – 1 | 4,17 | 3,1 | 3,1 | 1,07 |
| 1 – 2 | 8,34 | 2,6 | 5,7 | 2,64 |
| 2 – 3 | 12,51 | 2,5 | 8,2 | 4,31 |
| 3 – 4 | 16,68 | 2,2 | 10,4 | 6,28 |
| 4 – 5 | 20,85 | 2,5 | 12,9 | 7,95 |
| 5 – 6 | 25,02 | 2,7 | 15,6 | 9,42 |
| 6 – 7 | 29,19 | 3,5 | 19,1 | 10,09 |
| 7 – 8 | 33,36 | 5,0 | 24,1 | 9,26 |
| 8 – 9 | 37,53 | 5,2 | 29,3 | 8,23 |
| 9 – 10 | 41,7 | 5,2 | 34,5 | 7,2 |
| 10 – 11 | 45,87 | 5,4 | 39,9 | 5,97 |
| 11 – 12 | 50,04 | 5,2 | 45,1 | 4,94 |
| 12 – 13 | 54,21 | 4,9 | 50,0 | 4,21 |
| 13 – 14 | 58,38 | 5,0 | 55,0 | 3,38 |
| 14 – 15 | 62,55 | 4,0 | 59,0 | 3,55 |
| 15 – 16 | 66,72 | 5,2 | 64,2 | 2,52 |
| 16 – 17 | 70,89 | 4,7 | 68,9 | 1,99 |
| 17 – 18 | 75,06 | 5,0 | 73,9 | 1,16 |
| 18 – 19 | 79,23 | 5,2 | 79,1 | 0,13 |
| 19 – 20 | 83,4 | 5,4 | 84,5 | -1,1 |
| 20 – 21 | 87,57 | 4,7 | 89,2 | -1,63 |
| 21 – 22 | 91,74 | 4,2 | 93,4 | -1,66 |
| 22 – 23 | 95,91 | 3,5 | 96,9 | -0,99 |
| 23 – 24 | 100 | 3,1 | 100 |
Максимальным избыточным значением является 10,06%, минимальным — значением (недостаток газа) величина -1,66%, т.е.
Объем аккумулирующей емкости равен
от суточного потребления, т.е.
Рис.2. Суточный график потребления газа и работы газохранилища:
а, б, в, г
– моменты времени, когда подача газа равна потреблению,
1 – суточный график потребления газа (п.3 табл. 5),
2 – график подачи газа (п.1 табл. 5),
3 – количество газа, находящееся в хранилище (п.5 табл. 5)
По данным таблицы 4 и рис.2 строится зависимость .
Как проходит расчёт газа с помощью калькулятора
Количество расходуемого топлива определяется по следующим правилам:
- Расход СУГ без учёта ГВ: S х Hп x Qк x K, где: S – отапливаемая площадь, Hп – высота потолков, Q – потери тепловой энергии через ограждающие конструкции, K – коэффициент, применяемый для дополнительных помещений (кладовки, мансарды, подвала).
- Расход на ГВ: значения, полученные в кВт/ч, необходимо перевести в единицы л/ч (переводим через Ккал и м3).
- Итоговые л/ч пересчитываем на годовое значение (умножаем потребление за час на часы работы оборудования за год).
При расчёте принимаем следующие значения коэффициентов (К):
- К горячего водоснабжения – 1,15;
- К (о) отапливаемых дополнительных площадей (подвал+мансарда) – 0,95.
- К (н.о.) суммарный (неотапливаемый (н) подвал+отапливаемая (о) мансарда – 1.
- К (о) подвал – 1.
- К (н) подвал – 1,05.
- К без подвала и мансардного этажа – 1,1.
- К перевода значений Q (тепловая) в кВт в Ккал – 1,163.
- К перевода м3в л сжиженного топлива – 2,37.
- Количество часов работы оборудования ежегодно – 2 265.
- КПД оборудования в среднем – 0,92.
Используем современную автоматику
Ну, и очевидные вещи: экономить газ можно, грамотно настроив обогрев по времени. Например, если вас нет дома с утра до вечера, то в котле (если он поддерживает такую функцию) можно выставить на термостате невысокую температуру и запрограммировать прибавку мощности к определенному времени. А если вас не бывает дома неделями или даже месяцами, то в идеале нужно выставить температуру теплоносителя на 3-5 градусов. И пусть в доме будет холодно. Главное, чтобы не замерзали трубы.
Современные технологии в этом плане ушли далеко вперед. На многие котлы можно установить современную автоматику, которая позволит управлять устройством дистанционно. Можно со своего смартфона задавать команду котлу на изменение режима, находясь на работе. Для этого устанавливаются на оборудование специальные GSM-модули. И подобных умных систем много. При грамотном их использовании реальный расход на отопление можно снизить. Иногда экономия может достигать 30, 40 и даже 50%. Конечно, это зависит от того, как часто вы бываете дома и какова температура за окном.
Расчет расхода газа из газгольдера
Расчет потребления на отопление используемой в системе теплоснабжения дома смеси из газохранилища имеет свои особенности и отличается от расчета расхода магистрального природного газа.
Прогнозируемый объём расхода газа рассчитывается по формуле:
V = Q / (q × η), где
V — рассчитываемый объем СУГ, измеряемый в м³/ч;
Q — расчетные тепловые потери;
q — наименьшее удельное значение теплоты сгорания газа или его калорийность. Для пропан-бутана это значение составляет 46 МДж/кг или 12,8 кВт/кг;
η – КПД системы газоснабжения, выраженный в абсолютном значении к единице (КПД/100). В зависимости от характеристик газового котла, КПД может быть в пределах от 86% — для самых простых, до 96% — для высокотехнологичных конденсационных агрегатов. Соответственно, значение η может составлять от 0,86 до 0,96.
Предположим, что систему отопления планируется оснастить современным конденсационным котлом с КПД 96%.
Подставляя в исходную формулу принятые нами для расчёта значения, получаем следующий усреднённый объём расходуемого на отопление газа:
V = 9,6 / (12,8 × 0,96) = 9,6 /12,288 = 0,78 кг/ч.
Поскольку за заправочную единицу СУГ принято считать литр, необходимо выразить объём пропан-бутана в этой единице измерения. Для подсчёта количества литров в массе сжиженной углеводородной смести необходимо килограммы поделить на плотность.
В таблице приведены значения испытательной плотности сжиженного газа (в т/м3), при различных среднесуточных температурах воздуха и в соответствии с выраженным в процентах отношением пропана к бутану
Физика перехода СУГ из жидкого в парообразное (рабочее) состояние такова: пропан закипает при минус 40 °С и выше, бутан — от 3 °С со знаком минус. Соответственно, смесь 50/50 начнёт переходить в газообразную фазу при температуре от минус 20 °С.
Для средних широт и заглубленного в земле газгольдера таких пропорций достаточно. Но, для того чтобы обезопасить себя от лишних хлопот, оптимальным в зимних условиях будет использование смеси, как минимум, с 70% содержанием пропана – «зимний газ».
Принимая за расчетную плотность СУГ, равную 0,572 т/м3 – смесь пропан/бутан 70/30 при температуре — 20 °С), нетрудно посчитать расход газа в литрах: 0,78 / 0,572 = 1,36 л/ч.
Суточное потребление при таком отборе газа в доме составит: 1,36 × 24 ≈ 32,6 л, в течение месяца — 32,6 × 30 = 978 л. Поскольку полученное значение рассчитано для наиболее холодного периода, то с поправкой на погодные условия его можно поделить пополам: 978/2 = 489 л, в среднем за месяц.
Длительность сезона отопления исчисляется с момента, когда средняя в течение суток температура на улице не будет превышать +8 градусов Цельсия на протяжении 5 дней. Заканчивается этот период весной, при стабильном потеплении
В местности, которую мы взяли для примера (Подмосковье), такой период в среднем составляет 214 суток.
Расход газа на обогрев в течение года при подсчете составит: 32,6/2× 214 ≈ 3488 л.
Как перевести тн угля в Гкал, определение потребности топлива
Как перевести тн угля в Гкал? Перевести тн угля в Гкал не сложно, но для этого давайте сначала определимся с тем, для каких целей нам это необходимо. Существуют как минимум три варианта необходимости в расчете перевода имеющихся запасов угля в Гкал, это: В любом случае, кроме исследовательских целей, где необходимо знать точную калорийность угля, достаточно знать, что при сгорании 1 кг угля со средней теплотворной способностью выделяется примерно 7000 ккал. Для исследовательских целей необходимо знать ещё и откуда, или из какого месторождения, нами получен уголь. Следовательно, сожгли 1 тн угля или 1000 кг получили 1000х7000=7 000 000 ккал или 7 Гкал.
Расход сжиженной пропан-бутановой смеси
Далеко не все владельцы загородных домов имеют возможность подключиться к централизованной газопроводной магистрали. Тогда выходят из ситуации, используя сжиженный газ. Его хранят в установленных в котлованы газгольдерах, а пополняют, пользуясь услугами сертифицированных фирм, осуществляющих поставку топлива.
Применяемый для бытовых целей сжиженный газ хранят в герметичных емкостях и резервуарах – пропан-бутановых баллонах, объемом в 50 литров, или газгольдерах
В случае если для обогрева загородного дома применяют сжиженный газ, формула расчета за основу берется та же. Единственное – необходимо учитывать, что баллонный газ представляет собой смесь марки G30. Кроме того, топливо находится в агрегатном состоянии. А потому его расход считают в литрах или килограммах.
Формула расчета потребления горючей смеси
Оценить объемы затрат сжиженной пропан-бутановой смеси поможет несложный расчет. Исходные данные постройки те же: коттедж площадью в 100 квадратов, а КПД установленного котла – 95%.
При расчете следует учитывать, что пятидесятилитровые пропан-бутановые баллоны с целью безопасности заполняют не более чем на 85%, что составляет порядка 42,5 литров
При выполнении расчета ориентируются на две значимые физические характеристики сжиженной смеси:
- плотность баллонного газа составляет 0,524 кг/л.;
- выделяемое при сгорании одного килограмма такой смеси тепло равно величине 45,2 МДж/кг.
Для облегчения расчетов значения выделяемой теплоты, измеряемой в килограммах, преобразуют в другую единицу измерения – литры: 45,2 х 0,524 = 23,68 МДж/л.
После чего джоули преобразуют в киловатты: 23,68/3,6 = 6,58 кВт/л. Для получения корректных расчетов за основу берут все те же 50% от рекомендованной мощности агрегата, что составляет 5 кВт.
Полученные значения подставляют в формулу: V = 5/(6,58 х 0,95). Получается, что расход топливной смеси марки G 30 составляет 0,8 л/ч.
Пример подсчета расхода сжиженного газа
Зная, что за один час эксплуатации котлогенератора, в среднем затрачивается 0,8 литра топлива, нетрудно будет подсчитать, что одного стандартного баллона с заправкой объемом в 42 литра хватит ориентировочно на 52 часа. Это составляет чуть больше, чем двое суток.
На весь отопительный период показатели расхода горючей смеси будут составлять:
- На сутки 0,8 х 24 = 19,2 литра;
- На месяц 19,2 х 30 = 576 литров;
- На отопительный сезон длительностью в 7 месяцев 576 х 7 = 4032 литра.
На отопление коттеджа площадью в 100 квадратов потребуется: 576/42,5 = 13 или 14 баллонов. На весь семимесячный отопительный сезон понадобится 4032/42,5 = от 95 до 100 баллонов.
Чтобы точно просчитать количество пропан-бутановых баллонов, необходимых для обогрева коттеджа в течение месяца, нужно потребляемый месячный объем в 576 литров разделить на вместительность одного такого баллона
Большой объем топлива с учетом транспортных затрат и создания условий для его складирования обойдется не дешево. Но все же в сравнении с тем же электрическим обогревом такое решение вопроса все равно будет более экономичным, а потому предпочтительным.
Методика расчета для природного газа
Электронная педаль газа: что это такое и как работает
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.
| Наименование толпива | Единица измерения | Удельная теплота сгорания в кКал | Удельная теплота сгорания в кВт | Удельная теплота сгорания в МДж |
| Природный газ | 1 м 3 | 8000 кКал | 9,2 кВт | 33,5 МДж |
| Сжиженный газ | 1 кг | 10800 кКал | 12,5 кВт | 45,2 МДж |
| Уголь каменный (W=10%) | 1 кг | 6450 кКал | 7,5 кВт | 27 МДж |
| Пеллета древесная | 1 кг | 4100 кКал | 4,7 кВт | 17,17 МДж |
| Высушенная древесина (W=20%) | 1 кг | 3400 кКал | 3,9 кВт | 14,24 МДж |
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.
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).
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.
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.
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.
Правильно считаем потребленный газ по счетчику для оплаты
Чтобы рассчитать израсходованное голубое топливо, абоненту нужно узнать цифры за предшествующий расчетный период (за прошлый месяц). Необходимые данные присутствуют в квитанции за обозначенный период.
Если абонент оплачивает коммунальные услуги через систему интернет-банкинга, то искомые сведения могут быть там.
Для того чтобы посчитать газ по счетчику, следует определить разность между предыдущими и текущими сведениями с измерительного прибора. Такая несложная операция поможет рассчитать объем кубометров голубого топлива, который абонент потратил за 1 месяц. К примеру, если за предыдущий месяц показания газомера составляли 650 кубов, а в текущем периоде отчета – 658, то далее осуществляются следующие расчеты: 658 – 650 = 8. Полученный результат будет соответствовать объему кубов ресурса, которые были использованы абонентом.
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
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
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
При этом чрезмерный запас мощности оборачивается увеличением финансовых затрат на покупку котла и повышенным расходом топлива
При этом чрезмерный запас мощности оборачивается увеличением финансовых затрат на покупку котла и повышенным расходом топлива.
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.
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.
| Наименование толпива | Единица измерения | Удельная теплота сгорания в кКал | Удельная теплота сгорания в кВт | Удельная теплота сгорания в МДж |
| Природный газ | 1 м 3 | 8000 кКал | 9,2 кВт | 33,5 МДж |
| Сжиженный газ | 1 кг | 10800 кКал | 12,5 кВт | 45,2 МДж |
| Уголь каменный (W=10%) | 1 кг | 6450 кКал | 7,5 кВт | 27 МДж |
| Пеллета древесная | 1 кг | 4100 кКал | 4,7 кВт | 17,17 МДж |
| Высушенная древесина (W=20%) | 1 кг | 3400 кКал | 3,9 кВт | 14,24 МДж |
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.
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).
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.
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.
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.
Сколько энергии потребляет система обогрева дома
Если проанализировать все причины, побуждающие аппетит теплогенерирующего прибора, то становится понятно, что на расход котла в первую очередь влияет именно его мощность. Забитый теплоприемник, низкокалорийный газ, сильные морозы и дополнительный контур вынуждают нас повышать и повышать мощность котла. Поэтому перед вычислением расхода мы должны определить потребности самой системы отопления.
И для этого не нужно углубляться в серьезные математические формулы, учитывая тепловую инерцию батарей, термостойкость стен, перекрытия и окон. Для примерного результата будет достаточно простой пропорции: 10 кв. м. = 1 кВт. Ну а для сильных морозов стоит накинуть еще процентов 20, откорректировав пропорцию до 10 м2 = 1,2 кВт
Как применить эту пропорцию на практике? Да очень просто:
- Возьмите план дома или квартиры и подсчитайте площадь всех отапливаемых комнат (включая и теплые коридоры).
- Разделите сумму всех площадей на 10 и умножьте на 1,2. В итоге у вас получится число, определяющее максимальные аппетиты отопительного контура.
В финале округлите полученные киловатты до ближайшего значения стандартной мощности котла (7, 10, 12 кВт и так далее) и получите искомую потребность, отталкиваясь от которой можно вычислить, сколько потребляет газа именно ваш тепловой генератор.
Например, у вас есть три комнаты по 18, 12 и 20 квадратов. Плюс кухня на 12 м2 и коридор на 6 м2. В сумме получается 68 квадратов или 8, 16 кВт. Округляем эту цифру до 10 кВт и получаем необходимую мощность теплогенерирующей установки. Теперь нам остается вычислить только расход газа на генерацию 1 кВт мощности.
Примеры расчета расхода газа для дома 150 м²
Расчет расхода газа на отопление дома можно сделать по следующей формуле:
V = Q / ((q * КПД) / 100).
В приведенной расчетной формуле буквы имеют следующее значение: Значение q, которое расположено в знаменателе формулы – это калорийность расходного горючего материала. Принимается значение 8 кВт/м³; V – какой объем газа расходуется при отоплении помещения; КПД – это коэффициент полезного действия при сжигании топлива, он всегда обозначается в процентах; Q – это величина нагрузки на отопление помещения с площадью 150 м2.
В приведенном примере предложено жилое помещение, площадь которого составляет 150 квадратных метров, а величина нагрузки составляет 15 киловатт.
Все расчеты расхода газа на отопление приведены относительно данных величин. Обогревать здание будет установка, которая имеет камеру закрытого типа, а КПД составляет 92%.
При самых сильных возможных морозах на улице, расход газа за шестьдесят минут, т.е. один час активной работы котла будет составлять 2,04 м³/ч. Все расчеты произведены по формуле, приведенной в начале заголовка. А за одни сутки расход газа на отопление дома площадью 150 м² будет равняться 2,04*24=48,96 кубических метров. Подсчеты произведены для северных широт нашей страны и с учетом максимально возможных морозов. Т.е. если говорить более профессиональным языком, произведен расчет максимального часового расхода газа.
Во время отопительного сезона температура окружающей среды может отличаться в зависимости от того, в каком регионе живет субъект. Температура может опускаться до -25ºС, а местами и до -40ºС. Поэтому средний расход будет значительно меньше, чем мы рассчитали, и будет в районе 25 кубических метров в сутки.
Получается, что за один месяц отопительного сезона турбированный котел, который установлен и применяется для обогрева жилого помещения, находящегося в средних широтах России, площадью 150 метров кубических, истратит 25*30=750 кубических метров газа. Таким же нехитрым способом с использованием формул можно вычислить потребление газа для помещений других размеров.
Пример расчета расхода сжиженного газа
Большая часть современного отопительного оборудования разработана и работает таким образом, чтобы сжигать газ и отапливать помещение без замены горелки. Поэтому людям будет интересно рассмотреть расходы пропан-бутана, который поставляется населению в баллонах или автономных газгольдерах.
Данная информация, в частности все расчеты, будут интересны тому сегменту населения, которые хотят установить автономное газовое отопление помещения ввиду отсутствия магистрального горючего и автономного газоснабжения.
Чтобы произвести расчет расхода сжиженного газа на отопление помещения, требуется добавить значение теплотворной способности данного вида горючего материала. При этом необходимо помнить, что все объемы природного газа рассчитываются либо в метрах кубических, либо в литрах, а сжиженного в килограммах, которые в дальнейшем необходимо перевести уже в литры.
Теплота сгорания сжиженного газа будет равняться величине 12,8 кВт на один килограмм. Эта величина равняется 46 мегаджоулям на один килограмм. В итоге благодаря формуле мы получаем показатель в 0,42 килограмма за час. Это при условии, что мы использовали котел с КПД 92 %, т.е. как и в приведенном примере выше 5/(12,8*0,92).
Один литр сжиженного газа пропан-бутан имеет массу в 540 грамм. Если перевести данное значение в литры, то мы получаем значение в 0,78 литра сжиженного газа. Если умножить данное значение на 24, то мы получим показатель за одни сутки, и он будет равняться 18,7 литра. Как показывает учет расхода газа, в месяц мы получим значение в размере 561 литр. Это значение для помещения площадью в 100 квадратных метров. Как показывает наш расходомер что при площади здания 200 метров квадратных, расход будет составлять 1122 литра, а при площади дома 300 м2 объем составит 1683 литра.
