Расчет тепловых нагрузок и годового количества тепла и топлива для котельной индивидуального жилого дома

Расчет выработки тепловой энергии котельной

Для удовлетворения разных нужд потребителей должно быть довольно тепла, которое обеспечивается котельной. Расчет выработки тепловой энергии котельной показывает, сколько на нее потребуется топлива и сколько будет получено тепла, которое затем пойдет на обеспечение работы различных инженерных систем на объектах. Результаты подобных вычислений должны быть экономически оправданы.
Чтобы понять, сколько топливных ресурсов нужно котельной для получения заданного объема энергии, принимают во внимание:

• разновидность топлива;
• тепловую мощность в час (Гкал/час);
• КПД котла;
• режимные карты (по режимно-наладочным испытаниям), таблицы СНиПов.
• тепловой нагрузки на ГВС за один час;
• суточной работы системы в часах;
• времени отопительного сезона;
• собственных температур неподогреваемой воды зимой/летом.

Если нет готовых режимных карт, КПД котлоагрегата высчитывают согласно его состоянию, техническим параметрам, особенностям и длительности эксплуатации. Вычисления объемов топлива делают согласно указаниям Минэнерго РФ, где обоснованы нормативы отпуска топлива для получения должного количества тепла.

Топливную потребность можно определить так:

Вотп = Qотп * вотп * 10-3

вотп – средняя норма расхода топлива, а Qотп – объем тепла в Гкал, которое уходит на теплосеть.

Расчет расхода сжиженного газа

Многие котлы могут работать от сжиженного газа. Насколько это выгодно? Какой будет расход сжиженного газа на отопление? Все это тоже можно посчитать. Методика такая же: надо знать или теплопотери, или мощность котла. Далее требуемое количество переводим в литры (единицы измерения сжиженного газа), а при желании, считаем количество необходимых баллонов.

Давайте рассмотрим расчет на примере. Пусть мощность котла 18 кВт, соответственно, средняя потребность в тепле — 9 кВт/час. При сжигании 1 кг сжиженного газа получаем 12,5 кВт тепла. Значит, чтобы получить 9 кВт, потребуется 0,72 кг (9 кВт / 12,5 кВт = 0,72 кг).

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

Чтобы посчитать количество баллонов, данную цифру делим на 21,2 кг (именно столько в среднем находится кг газа в 50 литровом баллоне).

Масса сжиженного газа в различных баллонах

Итого, для данного котла потребуется 27 баллонов сжиженного газа. А стоимость считайте сами — цены в регионах отличаются. Но не забудьте про расходы на транспортировку. Их, кстати, можно уменьшить, если сделать газгольдер — герметичную емкость для хранения сжиженного газа, которую заправлять можно раз в месяц или реже — зависит от объема хранилища и потребности.

И снова-таки не стоит забывать, что это — лишь приблизительная цифра. В холодные месяцы расход газа для отопления будет больше, в теплые — значительно меньше.

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.

Расчет получаемых объемов тепловой энергии

Количество тепла (Гкал), которое получают от котельной в течение года, можно определить как сумму показателей – энергия, получаемая для разных нужд:

Qобщ.год = Qгод1 + Qгод2 + Qгод3

Это энергия, которую нужно выработать за 12 отчетных месяцев для обогревающих систем объектов (Qгод1), для вентиляционных систем (Qгод2) и для ГВС (Qгод3).

Расчет теплоснабжения котельной для ГВС производят с учетом таких параметров:

• тепловой нагрузки на ГВС за один час;
• суточной работы системы в часах;
• времени отопительного сезона;
• собственных температур неподогреваемой воды зимой/летом.

Среднемесячный объем тепла (Гкал), который отпускается на отопление и вентиляционную систему, высчитывают на основе обычной тепловой нагруженности на такие системы (Qо,вmax). Берут поправку на внутреннюю температуру, которая определяется по назначению объекта, и среднюю температуру месяца на улице (по СНиПу 2.04.07-86). В формулу также подставляют показатели, сколько часов в сутки (Тсут) и сколько дней в месяц (nмес) работает котельная.

Qср/мес = Qо,вmax* (tвн — tнар ср/мес) / tвн — tнар) * Тсут * nмес

Чтобы определить, какова тепловая мощность котельной, расчет делают в таком порядке:

• определение по плану выработки энергии;
• вычисление, сколько тепла пойдет на обеспечение технических и иных нужд самой котельной.

При этом принимают во внимание остановку котельной в летние месяцы (разнообразные профилактические работы, текущий либо капитальный ремонт и подготовка к новому отопительному сезону). Такие мероприятия реализуются по заранее подготовленным специальным графикам, которые определяются для различных климатических территорий.

Расчет выработки тепловой энергии котельной в сообразности с нормативами в заданные периоды – мероприятие, которое обеспечивает нужные экономические показатели и полезный отпуск тепла для всех потребителей. Для таких вычислений существуют регламенты и многочисленные формулы, которыми оперируют профессиональные проектировщики.

Стоимость проекта отопления вы можете рассчитать при помощи калькулятора, представленного ниже:

Онлайн расчет стоимости проектирования

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.

Пример проекта отопления коттеджа

Назад

Вперед