²В современном мире природный газ является одним из самых дешевых и доступных видов топлива. Однако стоимость подключения газа достаточно высока.
Поэтому многие заранее рассчитывают средний и максимальный расход газа на отопление дома и только потом делают выводы, насколько экономически выгодны такие затраты. Чтобы расчёты были верны, следует знать среднее потребление газа на отопление в частном доме. Только потом суммировать общее значение с целью сравнения с остальными видами топлива.
Рекомендуем: Газгольдер, магистральный газ или пеллеты, что дешевле и Как экономить газ при газовом отоплении в частном доме
Подобные манипуляции проводят в начале проектирования всей отопительной системы. Если большой расход газа окажется финансово затруднительным, мероприятия оказываются нерентабельными.
Усредненный калькулятор расхода
Номинальный расход газа за прошедший отопительный период подсчитать не так сложно. Нужно лишь ежемесячно снимать показания счетчика. После завершения сезона суммировать месячные показания. Затем вычислить среднее арифметическое значение.
Если же нужно узнать номинальные значения на этапе проектирования дома, либо же при выборе эффективного, но при этом экономного отопительного оборудования, придется воспользоваться формулами.
При обустройстве автономного отопления загородного коттеджа или квартиры применяют усредненные параметры при определении теплопотерь
Для получения же приблизительных расчетов удельный расход тепла определяют двумя способами:
- Ориентируясь на суммарный объем обогреваемых комнат. В зависимости от региона на отопление одного кубического метра выделяют 30-40 Вт.
- По общей квадратуре постройки. За основу берут то, что на обогрев каждого квадрата площади комнат, высота стен в которых в среднем достигает 3-х метров, затрачивается 100 Вт теплоты. При определении величины также ориентируются на регион проживания: для южных широт – 80 Вт/м2, для северных – 200 Вт/м2.
Главный критерий, на который в обязательном порядке ориентируются при расчетах – необходимая тепловая мощность для обеспечения условий качественного обогрева помещений и восполнения его тепловых потерь.
За основу технологических расчетов берут усредненную пропорцию, при которой на 10 квадратов площади затрачивается 1 кВт тепловой энергии. Но стоит учитывать, что такой усредненный подход хоть и удобен, но все же не в достаточной степени способен отразить реальные условия вашего постройки с учетом климатического региона ее размещения.
Применяя упрощенный метод расчета, за основу берут, что для обогрева 10 квадратных метров частного дома требуется 1 кВт вырабатываемой генератором тепловой мощности
Правильно просчитав ориентировочный расход топлива, вы сможете для себя прояснить, какие мероприятия стоит осуществить для снижения его потребления. Как результат – сократить статью регулярных оплат за потребляемое «голубое топливо».
Пример расчета
В качестве примера предлагается взять квартиру площадью 80 м² в средней полосе Российской Федерации. Для ее обогрева в самый холодный период потребуется 80 м² х 100 Вт = 8000 Вт или 8 кВт. Предполагается установить современный конденсационный котел на природном газе с КПД 96%. Тогда расчет расхода газа на отопление выглядит таким образом:
V = 8 / (9.2 х 96 / 100) = 8 / 9,768 = 0.91 м³/ч
Нетрудно посчитать, сколько горючего потребуется в сутки: 0.91 х 24 = 21.84 м³. Но для определения расходов на потребление природного газа нужно знать более реальные цифры, к примеру, его средний расход в квартире за весь отопительный сезон. Поскольку в течение этого сезона происходят значительные колебания температуры, то предполагается, что среднее количество топлива будет вдвое меньше максимального.
Тогда среднесуточное потребление газа на обогрев квартиры составит 21.84 м³ / 2 = 10.92 м³. Остается только умножить это число на продолжительность отопительного сезона, в Москве он длится 214 суток: 10.92 х 214 = 2336.9 м³. Сделав помесячную разбивку, несложно определить стоимость автономного отопления квартиры.
Для вычисления среднего расхода газа в квартире можно пойти и другим путем. Сначала выяснить расход газа на получение 1 кВт тепловой энергии, а затем помножить это значение на 8 кВт. Расчетная формула для вычисления объема топлива на 1 кВт тепла такая:
v = 1 / (q x КПД / 100), где v – это и есть искомый объем в м³/ч.
Соответственно, 1 / (9.2 х 0.96) = 0.113 м³/ч, а на всю квартиру это будет 0.113 х 8 = 0.905 м³/ч с небольшой погрешностью. Дальше вычисления ведутся так же, как это описано выше.
Примечание. В расчет не принято количество газа, расходуемое газовой плитой и на ГВС, о чем пойдет речь далее.
Сетевой газ на нужды отопления
В частные дома из централизованной магистрали поступает газовая смесь марки G20. В соответствии с принятым стандартом DIN EN 437 показания минимального значения удельной теплоты при сгорании топлива марки G 20 составляет 34,02 МДж/куб.метр.
В случае если установлен высокоэффективный конденсаторный котел минимальное значение удельной теплоты для «голубого топлива» категории G 20 составляет 37,78 МДж/куб. метр.
Заказать расчет тепловых потерь жилого дома с тем, чтобы составить «бухгалтерию» сезонных затрат и разъяснить для себя, есть ли надобность делать утепление, можно в проектной организации
Формула расчета расхода топлива
Для определения расхода газа, с учетом заложенного в него энергетического потенциала, применяют простую формулу:
V=Q / (Hi х КПД)
Где:
- V – искомая величина, определяющая расход газа для выработки тепловой энергии, измеряется в куб.м/час;
- Q – величина расчетной тепловой мощности, затрачиваемой для обогрева здания и обеспечения комфортных условий, измеряется в Вт/ч;
- Hi – величина минимального значения удельной теплоты при сгорании топлива;
- КПД – коэффициент полезного действия котла.
КПД котлогенератора показывает эффективность применения выработанной при сгорании газовой смеси тепловой энергии, которая непосредственно расходуется на подогрев теплоносителя. Он является паспортной величиной.
В паспортах котлоагрегатов современного образца коэффициент обозначается двумя параметрами: по высшей и низшей теплоте сгорания. Обе величины прописывают через дробную черту «Hs/Hi», например: 95/87%. Для получения максимально достоверного расчета принимают за основу берут, указанную в режиме «Hi».
Низшее значение удельной теплоты сгорания газа является табличной величиной, параметры которой соответствуют принятым стандартам DIN EN 437
Указанное в таблице значение «Hs» определяет высшей показатель теплоты сгорания газа. Его указывают в таблице по той причине, что водяной пар, выделяемый при сгорании газа, также способен преобразовывать скрытую тепловую энергию. Если грамотно задействовать эту тепловую энергию, то можно повысить и суммарную отдачу от затрачиваемого топлива.
На таком принципе построена работа котлов нового поколения – конденсаторных агрегатов. В них за счет преобразования пара в агрегатное жидкое состояние дополнительно вырабатывается еще около 10% тепла.
Помимо газа марки G20 в бытовых целях может также применяться аналог второй группы марки G 25. Газ марки G 20 добывают из сибирских месторождений, а G25 поставляют из Туркменистана и Поволжья. Разница между ними в том, что G25 при сжигании выделяет на 15% меньше тепла.
Газ марки G25 характеризуется повышенным процентным содержанием азота, за счет чего его энергетический потенциал на 15% ниже природного аналога G20
Уточнить, какой тип газа «течет» в магистрали можно в газоснабжающей компании вашего региона.
Пример расчета потребления сетевого газа
Предлагаем рассмотреть пример расчета расхода газа на отопление загородного коттеджа, исходные данные которого имеют такие параметры:
- площадь помещений достигает 100 кв. метров;
- рекомендованная мощность теплоагрегата – 10 кВт;
- КПД котла достигает 95%.
Для упрощения расчета джоули преобразуют в другую единицу измерения – киловатты. Так, при условии, что 1 кВт=3,6 МДж, теплота сгорания газа марки G 20 будет составлять 34,02/3,6=9,45 кВт.
Также стоит учитывать, что рекомендованная мощность теплогенератора, указанная как 10 кВт, потребуется только для обогрева помещений при самых неблагоприятных условиях. В действительности на протяжении всего отопительного периода количество таких неблагоприятных дней будет исчисляться единицами.
При грамотно продуманной и обустроенной системе отопления установленный котлоагрегат точно не будет работать круглые сутки напролет
В остальные дни холодного сезона для обогрева здания затрачивается значительно меньше мощности. Поэтому для получения корректных расчетов, а также определения именно среднего, а не пикового расхода «голубого топлива» берут показания мощности котла не 10 кВт, а «половинные» 5 кВт.
Подставив полученные данные в формулу, выполняют вычисления: V = 5/(9,45 х 0,95). Получается, что на обогрев коттеджа площадью в 100 квадратов расход газа оставляет 0,557 куб.м/ч.
Уточнив тарифы на оплату одного кубометра «голубого топлива» не трудно будет рассчитать материальные затраты на весь отопительный период
На основе полученных путем простых вычислений данных не составит труда рассчитать расход газа на целый отопительный сезон, который в регионах средней широты длится около 7-ми месяцев:
- На сутки он составляет 0,557 х 24 = 13,37 м3.
- На месяц 13,37 х 30 = 401, 1 м3.
- На отопительный сезон длительностью в 7 месяцев 401,1 х 7 = 2807, 4 м3.
Зная цену одного кубометра «голубого топлива», не трудно будет спланировать как ежемесячные расходы, так и «бухгалтерию» на весь функционирования отопительной системы.
В чем измерять расход
К сожалению, в большинстве статьях, размещенных в интернете, примеры расчета не дают ясного ответа на этот вопрос, и еще больше запутывают обычного потребителя.
Причиной этого становится тот факт, что подобные расчеты основываются на значении мощности газового котла, которую он вырабатывает за определенный период времени.
Мощность измеряется в киловаттах (кВт/ч).
При этом не все авторы статей уточняют, что в данном случае имеется в виду мощность тепловая, а не электрическая, поэтому у многих пользователей значение в кВт/час вызывает ассоциацию с потреблением электроэнергии.
Гораздо понятней и привычней измерять расход и стоимость природного газа в кубометрах (куб.м/ч), а сжиженного – в килограммах (кг/ час). Зная расход газа за определенный промежуток времени и действующие тарифы на газ, можно без труда рассчитать примерную стоимость отопления своего дома.
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.
Котел питается от газгольдера или баллона
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.
Оставим КПД газового отопительного котла равным 92% и рассчитаем часовую потребность в газе:
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.
Способы уменьшения расхода
Основной причиной значимых теплопотерь, которые приводят к неэффективному расходованию выделяемой котлоагрегатом тепловой энергии, является недостаточное утепление конструктивных элементов дома. Через «мостики холода» попусту растрачивается до 40% тепла.
Через окна с некачественными рамами утекает до 35% вырабатываемого котлом тепла, через стены дома – до 25%, а через крышу и входные двери – до 15%
Чтобы каждый раз не тратить деньги впустую, отапливая улицу, лучше один раз потратиться на качественное утепление постройки. Поверьте, что расходы на нее полностью окупятся уже через 3-4 года.
Термоизоляция дома включает:
- Утепление стен. Самый простой в реализации и доступный по стоимости вариант – монтаж пенополистирольных панелей. Толщину панелей выбирают, ориентируясь на климатические условия региона строительства, толщину стен постройки и типа материала, используемого при их возведении.
- Утепление кровли или чердачного перекрытия. Для этих целей применяют древесные опилки, минеральную вату или плиточный пенополистирол. Выпускаемый в форме плит теплоизоляционный материал монтируют по внутренним стенкам чердачного пространства или размещают его между балками перекрытия.
- Утепление полов. В хорошей теплоизоляции нуждаются не только бетонные, но и деревянные конструкции. Для формирования термоизолирующей прослойки задействуют насыпные и плитные материалы типа керамзита и пенополистирола.
- Замена окон. Самым надежным щитом, не допускающим проникновение холода внутрь прогретых комнат, выступят ПВХ окна с качественными стеклопакетами. Их изготавливают под конкретное окно. Благодаря этому они герметично закрывают оконный проем, надежно защищая домочадцев не только от «утечки» тепла, но и проникновения уличного шума.
Грамотное устройство теплоизоляции позволяет свести потери тепла к минимальным значениям.
Помимо качественного утепления для повышения эффективности тепловой отдачи специалисты рекомендуют применять и другие не менее действенные меры
К числу дополнительных мер, позволяющих повысить эффективность тепловой отдачи, специалисты относят:
- Оборудование радиаторов термостатическими приборами. Термоголовки будут поддерживать в комнатах необходимую комфортную температуру.
- В дополнение к радиаторам устанавливать конвекторы с функцией направленной циркуляции. Они в зоне проемов будут создавать тепловые завесы из подогреваемого воздуха.
- Подключение оборудования, позволяющего программировать оптимальные режимы отопления. Установка хронометрических термостатов эффективна при наличии в доме пустующих по несколько дней комнат, которые нет смысла интенсивно обогревать.
Затраты на приобретение и установку автоматизации с лихвой окупятся уже в течение первого отопительного сезона.
И напоследок стоит пересмотреть, не слишком ли загружена система. Не исключено, что она вырабатывает избыточное тепло. И вполне вероятно, что без ущерба комфорта домочадцев можно снизить температуру в помещениях на пару градусов.
На первый взгляд – мелочь. Но, рассматривая ситуацию в масштабах хотя бы одного месяца, а тем более отопительного сезона, такое решение способно благоприятно сказаться на кошельке.
Как уменьшить расход газа
Так как же уменьшить расход газа в частном доме во время отопительного сезона? Данным вопросом задаются многие, кто проживает в частных домах. Существует несколько различных методов, которые в совокупности значительно сократят потребление горючего материала без снижения температуры в доме. Небольшие траты помогут сэкономить значительную сумму денег, поскольку все мероприятия в итоге будут полезны на протяжении не одного года, а долгих лет.
Утепление чердачного перекрытия и кровли
Утепление чердака является первостепенной мерой, которая значительно повышает теплоизоляцию жилого помещения. Для данных мероприятий существует несколько вариантов утеплительного материала. Кстати, утепленный чердак дает возможность ночевать в нем даже зимой, а это значительное увеличение жилой площади с низким уровнем расходов.
Сами работы по утеплению проводятся в несколько этапов. Первое, что нужно сделать, установить гидроизоляцию и вентиляцию крыши. Устанавливать ее необходимо с учетом перекрытия крыши. Делать это необходимо с внутренней стороны чердачного помещения. Данная технология защищает саму конструкцию от появления плесени, прогнивания дерева (например, брусьев и досок).
Также гидроизоляция защищает крышу от возможного попадания снега либо дождевой воды. Для правильного и качественного утепления чердачного помещения используют такие материалы как минеральная вата и специальная пароизоляционная фольга. Плюс для работ необходимы различные расходные материалы и крепежи. Т.е. гвозди (можно использовать саморезы), проволока, сшиватели.
Минеральную вату используют чаще всего для утепления чердака. Она бывает нескольких видов. Самые часто используемые варианты – каменная и стекловата. Иногда применяют специальные плиты из волокон деревьев, либо пенополистирол.
Материалы лучше использовать гибкие и эластичные, поскольку они упрощают процесс монтажа.
Самое важное, что необходимо запомнить при выборе утеплительных материалов, они должны выдерживать два важнейшие факторы риска – это повышение температуры и возникновение влажности.
Поэтому многие профессионалы рекомендуют использовать материал пеноплекс. Он немного дороже, чем остальные, но выдерживает высокие нагрузки, отлично справляется с факторами риска, а также имеет высокий срок эксплуатации.
Учитывая наш климат и резкие перепады температур в любое время года, минимальный слой пеноплекса, который монтируется на чердак, с целью утепления крыши, должен составлять 25 миллиметров. Самая подходящая же толщина будет в районе 100 миллиметров.
Иногда для утепления крыши используют и плиты из пенопласта. Данный материал имеет наименьшую цену, но в тоже время, он очень хрупкий и имеет меньший срок эксплуатации.
В последнее время популярностью пользуется утеплительная пена. Она довольно легко монтируется и не требует специальных навыков. Пена просто подается из шланга, ее необходимо равномерно нанести на всю площадь чердачного помещения. Плюсами такого материала является то, что она закупоривает всевозможные щели.
Утепление полов
Утепление полов предотвращает поступление холода из подвала, а также способствует улучшению теплоизоляции дома. Чтобы правильно его утеплить необходимо, подобрать материал. Современные производители изобилуют своими предложениями. Самыми популярными, из которых, являются: пенополистирол, пеноплекс, минеральная вата (делится на каменную и стекловату), маты изо льна, наливные полы, пробковый утеплитель, пенопласт.
Утеплители в свою очередь делятся на натуральные и синтетические. К первым относят пробковое дерево, лён, опилки, целлюлоза. Все остальные являются синтетическими, либо как еще называются искусственные.
По виду материалов они могут быть плиточными, наливными, насыпными, рулонные и напыляемые. От каждого конкретного вида зависит и технология установки.
Каждый из материалов имеет свои плюсы и минусы. Однако все они отлично справляются со своей основной задачей. Перед работами необходимо учесть все факторы. Уровень над землей, глубина подвала и др., чтобы максимально теплоизолировать пол.
Замена окон
Замена окон помогает значительно улучшить теплоизоляцию жилого помещения, а значит, и сократить потребление отопительного материала. Стоит использовать стеклопакеты. Кстати с таким видом окон сами рамы могут быть как деревянные, так и пластиковые.
Отлично справляются с поставленной задачей и металлопластиковые энергосберегающие. Количество стеклопакетов должно быть минимум три, т.е. двухкамерные. Однокамерные же (окна с двумя стеклами) нельзя использовать в жилом помещении, поскольку стекла будут промерзать и выпадает конденсат.
Если же у вас нет возможности экстренно сменить окна, можно просто теплоизолировать ваши. Для этого используются утеплительные материалы. Например вата, либо поролон. Благо на сегодняшний день рынок представлен огромным выбором подобного рода продукции.
Также можно поменять и двери, что тоже поспособствует улучшению теплоизоляции и снижению количества отопительного материала.
Утепление стен
Утеплять стены дома – это одно из первых мероприятий, которые нужно проводить для улучшения теплоизоляции (наравне с утеплением крыши и чердака). Стены нужно утеплять со стороны улицы. Для этого используют плиты минеральной ваты либо пенопласта. Толщину материалов требуется использовать с учетом температур в зимний период, т.е. от широты, в которой вы проживаете. Оптимальная толщина утеплителя от 6 до 10 см.
В том случае, когда вы строите дом по качественному и продуманному плану, существует возможность заранее просчитать расход топлива. Однако, если дом уже построен оптимальным способом будет обращение к профессионалам с целью подсчета. Специалист не только грамотно сделаете свою работу, но и посоветует возможные способы экономии.
