Средний расход газа на отопление дома 200 м2: особенности расчета, примеры и рекомендации

При проектировании системы отопления для дома, владельцы обязаны предварительно знать, во сколько обойдется обогрев их жилплощади в процессе эксплуатации. В конечном итоге может быть так, что система отопления будет банально нерентабельна в случае неправильного выбора оборудования, неграмотного составления проекта или слабой теплоизоляции стен. Поэтому важно правильно просчитать расход газа на отопление дома на 200 м2. От полученной цифры уже можно отталкиваться и приступать либо не приступать к проектированию и покупке оборудования.

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.

Способы расчета с наглядным примером

Котел Жуковский АОГВ

Количество затрачиваемого газа на отопление дома зависит главным образом от характеристики газового котла и условия его эксплуатации.

Поэтому для расчетов вам понадобится узнать:

• технические параметры котла;
• его мощность и КПД;
• расход газа, указанный в техническом паспорте;
• площадь помещения.

В нашем примере будет участвовать газовый котел АОГВ-17,4-3 (АО Жуковский) мощностью 17,4 кВт с КПД 88%.

Расход природного газа – 1,87 куб.м/ч, сжиженного газа – 1,3 кг/ч.

Котел будет обогревать до 140 кв. метров общей площади помещений.

При этом необходимо учитывать, что значения, указанные в паспорте, соответствуют непрерывному режиму работы котла на полной мощности, а по факту котел работает 12-14 часов в сутки, поэтому будем делить вычисленные значения на два.

Тарифы и цены на топливо

Условно примем стоимость тарифа на природный газ – 3,9 руб. за 1 кубометр.

Стоимость заправки стандартного 50-литрового баллона сжиженным газом – 600 руб. Такой баллон обычно заправляется на 80% (42,5 л), что составляет около 21 кг пропан-бутановой смеси.

Соответственно цена 1 килограмма сжиженного газа будет равна 600 / 21 = 28,6 рублей (без учета стоимости транспортировки баллона к заправочной станции и обратно).

По паспортным данным прибора

Это самый простой и наиболее приближенный способ расчета.

Для природного газа расход составляет 1,87 куб.м/ч, отсюда:

Для сжиженного газа расход котла равен 1,3 кг/ч, отсюда:

Ликбез по газовым котлам на сжиженном газе.

По удельной теплоте сгорания газа

Удельная теплота сгорания (теплотворность) газа зависит от вида природного топлива и качественного состава смеси. Эту величину можно найти в справочниках по теплотехнике.

Для природного газа наименьшее значение удельной теплоты сгорания равно 34,02 МДж/куб.м или 9,45 кВт/ч тепловой энергии. При КПД прибора 88% этот показатель скорректируется до 9,5*0,88=8,3 кВт/ч.

Сколько потребляет газовый котел:

Для сжиженного газа удельная теплота горения составляет 50,38 МДж/кг или 13,99 кВт/ч. При КПД 88% этот показатель скорректируется до 13,99*0,88=12,3 кВт/ч.

Расход котла на сжиженном газе:

Расход газа у двухконтурного котла на 20-25% больше (к конечной сумме добавляйте эту разницу).

При сравнении результатов, заметно, что если считать по удельной теплоте сгорания газа, то расходы и стоимость отопления получается больше. Это происходит потому, что берется минимальное значение удельной теплоты сгорания, которая на самом деле может быть выше.

В любом случае стоимость отопления природным газом обойдется примерно в 5 раз дешевле, чем обогрев помещения баллонным газом. Тем не менее сжиженное топливо всё равно дешевле, чем автономное электрическое отопление.

В то же время следует учитывать наличие самой возможности подключения к газовой трубопроводной магистрали и стоимость такого подключения, которая составляет достаточно значительную сумму.

Также стоит отметить, что такие расчеты являются весьма грубыми и приближенными, так как они не принимают во внимание целый ряд обстоятельств, способных существенно влиять на конечную сумму расходов. При этом величина расчетов может значительно изменяться в большую или меньшую сторону

Точный расчет с учетом всех обстоятельств лучше всего доверить специалистам по теплотехнике.

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).

• 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.

Расходы с электрокотлом

Теперь рассмотрим возможности электрокотла. В данном случае необходимо понимать, хватит ли Вам выделенного лимита мощности? Во-вторых, уже практически повсеместно осуществляется двухтарифный учет электроэнергии.

Давайте рассмотрим два варианта: однотарифный и двухтарифный.

Однотарифный вариант

Соответственно, стоимость 1кВт/ч тепла от электрического котла составляет 4,04 рубля. В данном случае экономии можно добиться, используя автоматику, чтобы не перетапливать помещение понапрасну.

Двухтарифный вариант

В двухтарифном варианте, совместно с электрическим котлом, устанавливается накопительная емкость соответствующего объема. В данном случае котел в основном работает в ночное время, на максимальной мощности, по ночному тарифу.

Он отапливает помещение, а избыток тепла идет в бак-накопитель. Затем в дневное время помещение отапливается за счет накопленного в ночное время по ночному тарифу тепла.

Иногда этого тепла не хватает и котел не отапливает дом, иногда этого тепла получается с избытком, поэтому принимаем во внимание, что отопление происходит только по ночному тарифу. Стоимость 1кВт/ч электричества в Московской области на 2022 год (по ночному тарифу) составляет 1,26 рублей

Стоимость 1кВт/ч электричества в Московской области на 2022 год (по ночному тарифу) составляет 1,26 рублей.

КПД электрического котла равен 1. В этом случае стоимость 1кВт/ч тепла от электрического котла равна 1,26 рублей.

То есть, стоимость будет составлять аналогичную цифру стоимости электричества по ночному тарифу и будет равна 1,26 рублей.

Как сократить расход газа

Общеизвестное правило: чем лучше утеплен дом, тем меньше горючего уходит на обогрев улицы. Поэтому перед началом монтажа отопительной системы следует выполнить качественную теплоизоляцию дома – крыша/чердак, полы, стены, замена окон, герметичный уплотнительный контур на дверях.

Сэкономить топливо можно также за счет самой системы отопления. Используя теплые полы вместо батарей, вы получите более эффективный обогрев: поскольку тепло распространяется конвекционными потоками снизу вверх, чем ниже расположен отопительный прибор, тем лучше.

Кроме того, нормативная температура полов 50 градусов, а радиаторов — в среднем 90. Очевидно, что полы экономичнее.

Наконец, сэкономить газ можно, регулируя обогрев по времени. Нет смысла активно греть дом, когда он пустует. Достаточно выдерживать невысокую плюсовую температуру, чтобы не замерзли трубы.

Современная котельная автоматика (виды автоматики для газовых котлов отопления ) позволяет дистанционное управление: можно отдать команду на изменение режима через мобильного провайдера перед возвращением домой (что такое Gsm модули для котлов отопления ). В ночное время комфортная температура чуть ниже дневной, и т.д.

Газовый котёл

Проведя предварительный подсчёт расходуемого топлива, многие делают выбор в пользу сжиженного вида и устанавливают в своём доме газовый котёл. Такой выбор обуславливается следующими факторами:

1. Продолжительный срок службы. Сжиженное топливо не разрушает материал, из которого изготавливают котлы, поэтому они служат довольно долгое время.
2. Простой монтаж. Если сравнивать процесс подключения к газопроводу и процесс установки индивидуального газового оборудования, то второй осуществляется гораздо легче и быстрее.
3. Экономическая выгода. Поскольку для отопления одного и того же помещения сжиженного газа требуется меньше, чем магистрального, его использование будет экономически более выгодным (особенно в случаях с домами большой площади, превышающей 200 м²).
4. Свойствами. Топливо в баллонах имеет лучшие характеристики. При его горении не выделяются опасные вещества. Минимальное содержание серы гарантирует высокую эффективность сгорания.
5. Безопасность. Автономные установки оснащаются современными системами, предотвращающими утечку и взрыв топлива в случае поломки.

Газовый котел является экономичным и безопасным
При всех имеющихся достоинствах автономное отопительное оборудование не лишено некоторых недостатков. К таковым следует отнести необходимость регулярной заправки баллонов, влияние атмосферного давления на работу системы, невозможность работы при отключении электричества.

Основная частью любой автономной газовой отопительной системы — газгольдер. Это ёмкость, в которую закачивается сжиженный газ. От того, какую площадь для испарения имеет газгольдер, напрямую зависит количество тепловой энергии, выделяемой газом в процессе горения. Эту площадь внутри резервуара называют зеркалом. Если резервуар ёмкостью 4,8 тонны будет заправлен полностью, этого объёма хватит на период около 200 дней.

Помимо размера зеркала, на объём выделяемого тепла влияет конструкция отопительной системы, число и площадь входящих в неё радиаторов, климатические условия и другие факторы.

Расчет для сжиженного газа

Приведенная выше формула подходит и для других видов горючего. В том числе для сжиженного газа в баллонах для газового котла. Теплотворная способность у него, разумеется, другая. Принимаем эту цифру 46 МДж на килограмм, т.е. 12,8 киловатт на килограмм. Допустим, КПД котла 92 %. Подставляем цифры в формулу, получаем 0,42 килограмма в час.

Сжиженный газ считают в килограммах, которые после переводят в литры. Чтобы посчитать расход газа на отопление дома 100 м 2 из газгольдера, полученную по формуле цифру делят на 0,54 (вес одного литра газа).

Формула расчета для магистрального горючего

Мощность котла влияет на потребление газа в частном доме, поэтому владельцу нужно в первую очередь рассчитывать расход горючего, ориентируясь на газовое оборудование. Также учитывается площадь коттеджа. Каждую комнату рассчитывают по отдельности, опираясь на среднегодовую уличную температуру и отталкиваясь от полученного минимального показателя.

Чтобы вычислить расход газа, выявленное число надо разделить на 2, поскольку каждый зимний сезон имеет разную температуру воздуха. В северных регионах она может достигать серьезных минусов, соответственно, потребление ресурса будет выше, чем в южных областях.

По всем правилам рассчитывают так: соотносят 1 кВт на 10 м. кв. площади дома. Делят полученное число надвое, выходит 50 ватт за 60 минут обогрева. Дом площадью 100 м² потребит примерно 5 кВт. Формула для расчета потребления газа в частном доме (A=Q/q*B):

• А — кубический метр траты ресурса за 60 минут;
• Q — мощность оборудования для отопления дома, в этом случае 5 кВт;
• q — определяет минимум удельной теплоты, все зависит от марки горючего, например, для G20 — 34,02 МДж на 1 кубометр выходит почти 10 кВт;
• B — коэффициент полезного действия оборудования, к примеру, работает на 90%, значит, берут цифру на 0,90.

Остается вместо букв в формуле подставить нужные цифры. В таком случае расход газа на 100 м. кв. будет таким: 0,560 кубических метров за 60 минут эксплуатирования котла. На отопление помещения площадью 150 м. кв. получится на 0,840 м. куб и 7,5 кВт. Для загородной недвижимости на 200 м² потратится 1,115 кубометров и примерно 10 кВт.

Для помещения 250 м² выйдет 1,392 м. куб. На дом в 300 м² израсходуется 1,662 м. куб. ресурса. Полученное число умножают на 24 часа и определяют расход за сутки, а потом умножают на 30 дней.

Расход нормативный и реальный

Согласно нормативам, тепловой расчет помещений выполняется для экстремальных условий – самой холодной зимней пятидневки. Котельный агрегат должен иметь достаточную мощность, чтобы восполнять тепловые потери дома в условиях длительных морозов, характерных для конкретного климата.

В результате мы имеем следующую ситуацию:

• мощность котла рассчитана под максимальную нагрузку;
• котельное оборудование подбирается с небольшим запасом по мощности;
• при подборе мощности агрегата учитывается расход газа на приготовление пищи, использование иного оборудования, работающего на данном топливе.

Соответственно, не имеет смысла рассчитывать расход газового топлива, исходя из номинальной мощности котельного агрегата. В реальных условиях в течение отопительного сезона (на основной территории страны он длится около 7 месяцев) температура колеблется в значительном диапазоне.

Внимание! Согласно вышесказанному, чтобы рассчитать средний расход газа на отопление, расчетную, а не паспортную мощность котла следует разделить на 2.

Пример. при упрощенных подсчетах расхода теплоносителя используется нормативное значение тепловой мощности: 1 кВт на 10 м 2 частного дома. Это означает, что расчетная мощность котельного агрегата для дома в 100 м 2 будет составлять 10 кВт. Следовательно, показатель тепловой мощности (Q), который нам необходим для вычисления среднего расхода топлива, равняется 10/2=5 (кВт).

Отопление магистральным газом

Чтобы рассчитать расход газового топлива, используется следующая формула

:

V = Q / (Hi × ηi)

. где:

• V (м 3 /час)
  – объем газа, который требуется израсходовать для получения определенного количества тепловой энергии;
• Q (кВт)
  – расчетная тепловая мощность, позволяющая поддерживать комфортный уровень температуры в доме;
• Hi (кВтч/м 3 )
  – показатель низшей удельной теплоты сгорания газа, стандартная табличная величина (подробности ниже);
• ηi (%)
  – КПД котельного агрегата, показатель, насколько эффективно газовый котел использует вырабатываемую тепловую энергию на нагрев теплоносителя.

Разберемся с удельной теплотой сгорания газа. В магистральных сетях преимущественно используется газ G20, но может применяться и газ G25, информацию можно узнать в местной газоснабжающей организации. У газа G25 повышено содержание азота, что снижает энергетический потенциал.

Тип природного газа

Hi (низшая удельная теплота сгорания)

Hs (высшая удельная теплота сгорания)

32,49 МДж/м 3 = 9,02 кВтч/м 3

Помимо показателя Hi

. который нам требуется для расчетов, в таблице приведен показатель
Hs
– он используется при расчетах расхода топлива для конденсационных котлов. Это оборудование нового поколения более эффективно за счет того, что в процессе конденсации пара дополнительно отбирает около 10% тепловой энергии.

Внимание! В формулу требуется подставлять значение Hi

в кВтч/м 3.

КПД котла (ηi)

указывается в паспорте изделия. Если в документе приведены два показателя (для низшей и высшей теплоты сгорания газового топлива), для расчетов используйте меньший коэффициент, поскольку он точнее отражает реальные возможности котла.

Пример. рассчитаем средний расход магистрального газа G20 для дома, площадь которого составляет 100 м 2. При этом будем исходить из того, что дом утеплен и расчетная тепловая мощность составляет 9,6 кВт, а КПД котельного агрегата равен 0,92%.

Как мы уже знаем, расчетную тепловую мощность следует разделить на 2, т. е. Q = 9,6/2 = 4,8 кВт.

Таким образом: V = 4,8 / (9,45 × 0,92) ≈ 0,56 м 3 /час.

Вычислим расход горючего G20:

• в сутки 0,56 × 24 = 13,44 м 3 ;
• в месяц (в среднем) 13,44 × 30,5 = 409,92 м 3 ;
• в течение отопительного сезона (7 месяцев) 409,92 × 7 = 2869,44 м 3 .

Для расчета годовых финансовых затрат на отопление полученное значение умножьте на стоимость одного м 3 магистрального газа в вашем регионе.

Подсчитаем расход газа на отопление дома 150 м 2

. Если топливом служит магистральный газ G25, КПД котла составляет 0,92, а для вычислений расчетной мощности использовался нормативный показатель 1 кВт на 10 м 2. т.е. Q = 15/5 = 7,5 кВт.

V = 7,5 / (8,13 × 0,92) = 1,002 м 3 /час.

Округлим до 1 м 3 /час и рассчитаем годовое потребление: 1 × 24 × 30,5 × 7 = 5124 м 3 .

Данная система подсчетов помогает получить усредненное значение – в морозы интенсивность потребления топлива возрастает, в теплые дни – снижается относительно среднего.

Затраты при отоплении сжиженным газом

Расход сжиженного газа на отопление дома рассчитывают, чтобы:

• понять уровень финансовых затрат на приобретение топлива;
• определить оптимальный размер газгольдера или подсчитать количество газовых баллонов, разработать подходящий график их доставки.

Расчеты выполняются по той же схеме, что и в случае использования магистрального газа, но объем сжиженного газа измеряется в литрах.

Сжиженное углеводородное топливо G30, которое в основном используется для систем автономной газификации, представляет собой пропан-бутановую смесь со следующими характеристиками:

• плотность топлива 0,524 кг/л;
• удельная теплота сгорания 45,2 МДж/кг = 23,68 МДж/л = 6,58 кВт/л.

Важно! Для заполнения газгольдера применяется топливо с разным процентным соотношением пропана и бутана (летнее и зимнее), поэтому внимательно отнеситесь к выбору сжиженного газа и учите его характеристики при расчетах.

Применим уже знакомую нам формулу V = Q / (Hi × ηi), чтобы вычислить объем сжиженного топлива, необходимый для отопления дома площадью 200 м 2

.

Будем исходить, что расчетное потребление соответствует нормативному (1 кВт на 10 м 2 ), т.е. Q = 20/2 = 10 кВт. КПД котла – 0,92 %.

V = 10 / (6,58 × 0,92) = 1,65 л/час.

Следовательно, примерный объем годового потребления составит: 1,65 × 24 × 30,5 × 7 = 8454,6 л.

Добавив к полученному значению расход топлива на газовую плиту и т.д. можно определить, какой размер газгольдера требуется выбрать, чтобы заправлять его 1-2 раза в году.

Если газ поставляется в баллонах, мы можем рассчитать их количество, необходимое для отопления. Общий объем баллона равен 50 литрам, но заправляют их не полностью, поэтому объем сжиженного топлива составляет около 42 литров.

8454,6 / 42 = 201,3 баллона для дома площадью 200 м 2 за отопительный сезон (7 месяцев).

Итак, подставляя в формулу значения, соответствующие параметрам вашего дома, характеристикам топлива и котельного агрегата, вы без труда вычислите средний расход газа на отопление.

Пример для централизованного отопления

Обратите внимание!

Исходные данные взяты для газовой смеси марки G 20. Именно она поступает в дома из централизованной магистрали.

Для того чтобы рассчитать расход газа при отоплении необходимо воспользоваться достаточно простой формулой.

V= Q / (Hi х КПД)

где:

V – потребление топлива м3/ч; Q – расчетная тепловая мощность, необходимая для обогрева дома; Hi – низшее значение удельной теплоты при сгорании топлива. В соответствии со стандартом DIN EN 437, для топлива марки G 20 данное значение равно 34,02 МДж/м3. КПД – коэффициент полезного действия котлоагрегата, значение которого показывает эффективность использования тепловой энергии, выделенной при сгорании газовой смеси, на подогрев теплоносителя.

Важно!

Исходные данные: площадь дома 100 м2, рекомендованная мощность теплогенератора 10 кВт. КПД котлоагрегата 95%.

1. Первое, что нужно сделать – это перевести джоули в ваты. Для этого нужно знать, что 1 кВт = 3,6 МДж. Для газа марки G 20 теплота сгорания будет равна 34,02/3,6 = 9,45 кВт.
2. Значение 10 кВт – это то количество тепла, которое потребуется для обогрева дома в самых неблагоприятных условиях. В остальное время отопительного сезона, требуется значительно меньше мощности для обогрева дома. Исходя из этого, для корректных расчетов необходимо использовать половину от рекомендованной мощности. В нашем случае половина — это 5 кВт.

Подставляем полученные данные: V= 5 / (9,45 х 0,95) Итого: расход газа на отопление дома 100 м2 составляет 0,557 м3/ч. Исходя из полученных данных, несложно рассчитать потребление магистрального газа в сутки и за весь отопительный сезон, который в большинстве регионов России длится 7 месяцев.

• За 24 часа 0,557 х 24 = 13,37 м3;
• За 30 дней 13,37 х 30 = 401,1 м3;
• За 7 месяцев (отопительный сезон) 401,1 х 7 = 2,807,7 м3.

Зная тарифы на оплату кубометра «голубого топлива» можно достаточно точно рассчитать финансовые затраты на отопление за расчетный период.

Отступив от темы, хотим сообщить, что нами были подготовлены сравнительные обзоры по газовым котлам. Ознакомиться с ними вы можете в следующих материалах:

• Газовые настенные двухконтурные котлы — сравнение моделей от мировых брендов
• Рейтинг газовых настенных одноконтурных котлов с закрытой камерой сгорания
• Газовые напольные котлы российского производства: ATON, Конкорд, Лемакс
• Как выбрать газовый напольный котел по надежности? Рейтинг зарекомендовавших себя моделей

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. 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.

Нахождение величины потери энергии

Для того чтобы определить количество энергии, которую теряет дом, необходимо знать климатические особенности местности, теплопроводность материалов и нормы вентиляции. А чтобы рассчитать нужный объем газа достаточно знать его теплотворность. Самое главное в этой работе – внимательность к деталям.

Отопление здания должно компенсировать потери тепла, которые происходят по двум основным причинам: утечки тепла по периметру дома и приток холодного воздуха через систему вентиляции. Оба эти процесса описываются математическими формулами, по которым можно самостоятельно провести расчеты.

Теплопроводность и термическое сопротивление материала

Любой материал может проводить тепло. Интенсивность его передачи выражается посредством коэффициента теплопроводности λ (Вт / (м × °C)). Чем он ниже, тем лучше защищено зимой строение от промерзания.

От теплопроводности материала, из которого будет построен дом, зависят расходы на отопление. Особенно это важно для «холодных» регионов страны

Однако строения могут быть сложены или утеплены материалом различной толщины. Поэтому при практических расчетах используют коэффициент сопротивления теплопередаче:

R (м2 × °С / Вт)

Он связан с теплопроводностью следующей формулой:

R = h / λ,

где h – толщина материала (м).

Пример. Определим коэффициент сопротивления теплопередаче разных по ширине газобетонных блоков марки D700 при λ = 0.16:

• ширина 300 мм: R = 0.3 / 0.16 = 1.88;
• ширина 400 мм: R = 0.4 / 0.16 = 2.50.

Для утеплительных материалов и оконных блоков может быть приведен как коэффициент теплопроводности, так и коэффициент сопротивления теплопередаче.

Если ограждающая конструкция состоит из нескольких материалов, то при определении коэффициента сопротивления теплопередаче всего «пирога» суммируют коэффициенты отдельных его слоев.

Пример. Стена построена из газобетонных блоков (λb = 0.16), толщиной 300 мм. Снаружи она утеплена экструдированным пенополистиролом (λp = 0.03) толщиной 50 мм, а изнутри обшита вагонкой (λv = 0.18), толщиной 20 мм.

Существуют таблицы для различных регионов, в которых прописаны минимальные значения суммарного коэффициента теплопередачи для периметра дома. Они носят рекомендательный характер

Теперь можно рассчитать суммарный коэффициент сопротивления теплопередаче:

R = 0.3 / 0.16 + 0.05 / 0.03 + 0.02 / 0.18 = 1.88 + 1.66 + 0.11 = 3.65.

Вкладом слоев, которые малозначимы по параметру «теплосбережение», можно пренебречь.

Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции

Теплопотери Q (Вт) через однородную поверхность можно рассчитать следующим образом:

Q = S × dT / R,

где:

• S – площадь рассматриваемой поверхности (м2);
• dT – разница температуры между воздухом внутри и снаружи помещения (°С);
• R – коэффициент сопротивления теплопередаче поверхности (м2 * °С / Вт).

Для определения суммарного показателя всех теплопотерь выполняют следующие действия:

1. выделяют участки, которые однородны по коэффициенту сопротивления теплопередаче;
2. высчитывают их площади;
3. определяют показатели термического сопротивления;
4. проводят расчет теплопотерь для каждого из участков;
5. суммируют полученные значения.

Пример. Угловая комната 3 × 4 метра на верхнем этаже с холодным чердачным помещением. Чистовая высота потолка – 2.7 метра. Есть 2 окна, размерами 1 × 1.5 м.

Найдем теплопотери через периметр при температуре воздуха внутри «+25 °С «, а снаружи – «–15 °С»:

1. Выделим однородные по коэффициенту сопротивления участки: потолок, стена, окна.
2. Площадь потолка Sп = 3 × 4 = 12 м2. Площадь окон Sо = 2 × (1 × 1.5) = 3 м2. Площадь стен Sс = (3 + 4) × 2.7 – Sо = 29.4 м2.
3. Коэффициент термического сопротивления потолка слагается из показателя перекрытия (доска толщиной 0.025 м), утеплителя (плиты минваты толщиной 0.10 м) и деревянного пола чердака (дерево и фанера с общей толщиной 0.05 м): Rп = 0.025 / 0.18 + 0.1 / 0.037 + 0.05 / 0.18 = 3.12. Для окон значение берут из паспорта двухкамерного стеклопакета: Rо = 0.50. Для стены, сложенной как в предыдущем примере: Rс = 3.65.
4. Qп = 12 × 40 / 3.12 = 154 Вт. Qо = 3 × 40 / 0.50 = 240 Вт. Qс = 29.4 × 40 / 3.65 = 322 Вт.
5. Общие теплопотери модельной комнаты через ограждающие конструкции Q = Qп + Qо + Qс = 716 Вт.

Вычисление по приведенным формулам дает хорошее приближение при условии соответствия материала заявленным теплопроводным качествам и отсутствии ошибок, которые могут быть допущены при строительстве. Также проблемой может быть старение материалов и конструкции дома в целом.

Типовая геометрия стен и крыш

Линейные параметры (протяженность и высоту) конструкции при определении теплопотерь принято брать внутренние, а не внешние. То есть при расчете теплоотдачи через материал учитывают площадь соприкосновения теплого, а не холодного воздуха.

Обсчитывая внутренний периметр необходимо учесть и толщину межкомнатных перегородок. Легче всего это сделать по плану дома, который обычно нанесен на бумагу с масштабной сеткой

Таким образом, например, при габаритах дома 8 × 10 метров и толщине стены 0.3 метра, внутренний периметр Pвнут = (9.4 + 7.4) × 2 = 33.6 м, а внешний Pвнеш = (8 + 10) × 2 = 36 м.

Межэтажное перекрытие обычно имеет толщину от 0.20 до 0.30 м. Поэтому высота двух этажей от пола первого до потолка второго извне будет равна Hвнеш = 2.7 + 0.2 + 2.7 = 5.6 м. Если же сложить только чистовую высоту, то получится меньшее значение: Hвнут = 2.7 + 2.7 = 5.4 м. Межэтажное перекрытие, в отличие от стен, не несет функции утепления, поэтому для расчетов нужно брать Hвнеш.

Для двухэтажных домов с размерами около 200 м2 разница между площадью стен внутри и снаружи составляет от 6 до 9%. Аналогично по внутренним размерам учитывают геометрические параметры крыши и перекрытий.

Расчет площади стен для простых по геометрии коттеджей элементарен, так как фрагменты состоят из прямоугольных участков и фронтонов чердачных и мансардных помещений.

Фронтоны мансард и чердаков в большинстве случаев имеют форму треугольника или симметричного по вертикали пятиугольника. Рассчитать их площадь достаточно просто

При вычислении теплопотерь через крышу в большинстве случаев достаточно применить формулы для нахождения площадей треугольника, прямоугольника и трапеции.

Наиболее популярные формы крыш частных домов. Измеряя их параметры, нужно помнить, что в расчеты подставляют внутренние размеры (без карнизных свесов)

Площадь уложенной кровли нельзя брать при определении теплопотерь, так как она идет и на свесы, которые не учитывают в формуле. Кроме того, часто материал (например, толь или профилированный оцинкованный лист) размещают с небольшим перехлестом.

Иногда кажется, что рассчитать площадь крыши достаточно сложно. Однако внутри дома геометрия утепленного ограждения верхнего этажа может быть намного проще

Прямоугольная геометрия окон также не вызывает проблем при расчетах. Если же стеклопакеты имеют сложную форму, то их площадь можно не вычислять, а узнать из паспорта изделия.

Теплопотери через пол и фундамент

Вычисление теплопотерь в грунт через пол нижнего этажа, как и через стены и пол подвала, считают по правилам, прописанным в Приложении «E» СП 50.13330.2012. Дело в том, что скорость распространения тепла в земле гораздо ниже, чем в атмосфере, поэтому грунты тоже можно условно отнести к утеплительному материалу.

Но так как им свойственно промерзание, то участок пола делят на 4 зоны. Ширина первых трех – 2 метра, а к четвертой относят оставшуюся часть.

Зоны теплопотерь пола и цокольного этажа повторяют форму периметра фундамента. Основные теплопотери будут идти через зону №1

Для каждой зоны определяют коэффициент сопротивления теплопередаче, который добавляет грунт:

• зона 1: R1 = 2.1;
• зона 2: R2 = 4.3;
• зона 3: R3 = 8.6;
• зона 4: R4 = 14.2.

Если полы утеплены, то для определения общего коэффициента термического сопротивления складывают показатели утеплителя и грунта.

Пример. Пусть у дома с внешними размерами 10 × 8 м и толщиной стен 0.3 метра есть цокольный этаж, глубиной 2.7 метра. Его потолок расположен на уровне земли. Нужно рассчитать теплопотери в грунт при внутренней температуре воздуха «+25 °С», а наружной – «–15 °С».

Пусть стены выполнены из ФБС-блоков, толщиной 40 см (λф = 1.69). Изнутри они обшиты доской, толщиной 4 см (λд = 0.18). Пол подвала залит керамзитобетоном, толщиной 12 см (λк = 0.70). Тогда коэффициент термического сопротивления стен цоколя: Rс = 0.4 / 1.69 + 0.04 / 0.18 = 0.46, а пола Rп = 0.12 / 0.70 = 0.17.

Внутренние размеры дома будут равны 9.4 × 7.4 метра.

Схема разделения подвала на зоны для решаемой задачи. Вычисление площадей при такой простой геометрии сводится к определению сторон прямоугольников и их умножения

Вычислим площади и коэффициенты сопротивления теплопередаче по зонам:

• Зона 1 идет только по стене. Имеет периметр, равный 33.6 м, а высоту – 2 м. Поэтому S1 = 33.6 × 2 = 67.2. Rз1 = Rс + R1 = 0.46 + 2.1 = 2.56.
• Зона 2 по стене. Имеет периметр, равный 33.6 м, а высоту – 0.7 м. Поэтому S2c = 33.6 × 0.7 = 23.52. Rз2с = Rс + R2 = 0.46 + 4.3 = 4.76.
• Зона 2 по полу. S2п = 9.4 × 7.4 – 6.8 × 4.8 = 36.92. Rз2п = Rп + R2 = 0.17 + 4.3 = 4.47.
• Зона 3 идет только по полу. S3 = 6.8 × 4.8 – 2.8 × 0.8 = 30.4. Rз3 = Rп + R3 = 0.17 + 8.6 = 8.77.
• Зона 4 идет только по полу. S4 = 2.8 × 0.8 = 2.24. Rз4 = Rп + R4 = 0.17 + 14.2 = 14.37.

Теплопотери цокольного этажа Q = (S1 / Rз1 + S2c / Rз2с + S2п / Rз2п + S3 / Rз3 + S4 / Rз4) × dT = (26.25 + 4.94 + 8.26 + 3.47 + 0.16) × 40 = 1723 Вт.

Учет неотапливаемых помещений

Часто при расчете теплопотерь возникает ситуация, когда в доме есть неотапливаемое, но утепленное помещение. В этом случае перенос энергии происходит за два этапа. Рассмотрим эту ситуацию на примере чердака.

В утепленном, но не обогреваемом чердачном помещении, в холодный период времени устанавливается температура выше, чем на улице. Это происходит по причине передачи тепла через межэтажное перекрытие

Основная проблема заключается в том, что площадь перекрытия между чердаком и верхним этажом отличается от площади крыши и фронтонов. В этом случае необходимо воспользоваться условием баланса теплопередачи Q1 = Q2.

Его можно также записать следующим способом:

K1 × (T1 – T#) = K2 × (T# – T2),

где:

• K1 = S1 / R1 + … + Sn / Rn для перекрытия между теплой частью дома и холодным помещением;
• K2 = S1 / R1 + … + Sn / Rn для перекрытия между холодным помещением и улицей.

Из равенства теплопередачи находим температуру, которая установится в холодном помещении при известных значениях в доме и на улице. T# = (K1 × T1 + K2 × T2) / (K1 + K2). После этого подставим значение в формулу и найдем теплопотери.

Пример. Пусть внутренний размер дома 8 х 10 метров. Угол крыши – 30°. Температура воздуха в помещениях «+25 °С», а снаружи – «–15 °С «.

Коэффициент термического сопротивления потолка рассчитываем как в примере, приведенном в разделе расчета теплопотерь через ограждающие конструкции: Rп = 3.65. Площадь перекрытия равна 80 м2, поэтому K1 = 80 / 3.65 = 21.92.

Площадь крыши S1 = (10 × / cos(30) = 92.38. Коэффициент термического сопротивления считаем, учитывая толщину дерева (обрешетка и отделка – 50 мм) и минваты (10 см): R1 = 2.98.

Площадь окна для фронтона S2 = 1.5. Для обыкновенного двухкамерного стеклопакета термосопротивление R2 = 0.4. Площадь фронтона рассчитаем по формуле: S3 = 82 × tg(30) / 4 – S2 = 7.74. Коэффициент сопротивления теплопередаче такой же, как и у крыши: R3 = 2.98.

Теплоотдача через окна составляет значительную часть всех потерь энергии. Поэтому в регионах с холодными зимами следует выбирать «теплые» стеклопакеты

Рассчитаем коэффициент для крыши (не забыв, что количество фронтонов – два):

K2 = S1 / R1 + 2 × (S2 / R2 + S3 / R3) = 92.38 / 2.98 + 2 × (1.5 / 0.4 + 7.74 / 2.98) = 43.69.

Вычислим температуру воздуха в чердачном помещении:

T# = (21.92 × 25 + 43.69 × (–15)) / (21.92 + 43.69) = –1.64 °С.

Подставим полученное значение в любую из формул расчета теплопотерь (при условии баланса они равны) и получим искомый результат:

Q1 = K1 × (T1 – T#) = 21.92 × (25 – (–1.64)) = 584 Вт.

Охлаждение через вентиляцию

Систему вентиляции устанавливают для поддержания нормального микроклимата в доме. Это приводит к затоку холодного воздуха в помещение, что также необходимо учитывать при расчете теплопотерь.

Требования к объему вентиляции прописаны в нескольких нормативных документах. При проектировании внутридомовой системы коттеджа прежде всего нужно учитывать требования §7 СНиП 41-01-2003 и §4 СанПиН 2.1.2.2645-10.

Так как общепринятой единицей измерения теплопотерь служит ватт, то теплоемкость воздуха c (кДж / кг ×°С) необходимо привести к размерности «Вт × ч / кг × °С». Для воздуха на уровне моря можно принять значение c = 0.28 Вт × ч / кг ×°С.

Так как объем вентиляции измеряется в кубометрах в час, то также необходимо знать плотность воздуха q (кг / м3). При нормальном атмосферном давлении и средней влажности это значение можно принять q = 1.30 кг / м3.

Бытовая вентиляционная установка с рекуператором. Заявленный объем, который она пропускает, дается с небольшой погрешностью. Поэтому точно высчитывать плотность и теплоемкость воздуха на местности до сотых долей не имеет смысла

Расход энергии на компенсацию теплопотерь в результате вентиляции можно рассчитать по следующей формуле:

Q = L × q × c × dT = 0.364 × L × dT,

где:

• L – расход воздуха (м3 / ч);
• dT – разница температуры между комнатным и поступающим воздухом (°С).

Если холодный воздух поступает в дом напрямую, то:

dT = T1 – T2,

где:

• T1 – температура внутри помещения;
• T2 – температура на улице.

Но для больших объектов в систему вентиляции обычно интегрируют рекуператор (теплообменник). Он позволяет значительно сэкономить энергоресурсы, так как частичный нагрев поступающего воздуха происходит за счет температуры выходящего потока.

Эффективность таких устройств измеряется в их КПД k (%). В этом случае предыдущая формула примет вид:

dT = (T1 – T2) × (1 – k / 100).

Расчет расхода газа на отопление дома 150 м2

При обустройстве отопительной системы и выборе энергоносителя немаловажно выяснить будущий расход газа на отопление дома 150 м2 или другой площади. Ведь в последние годы установилась четкая тенденция к росту цен на природный газ, последнее подорожание примерно на 8,5% произошло недавно, 1 июля 2016 года. Это привело к прямому увеличению расходов на отопление в квартирах и коттеджах с индивидуальными источниками тепла, использующими голубое топливо. Вот почему застройщикам и домовладельцам, только подбирающим себе газовый котел, стоит заранее подсчитать затраты на отопление.

Экономьте, не отапливая все помещения одинаково

Не все комнаты и объемы дома нуждаются в поддержании одной и той же температуры. Например, кладовые, спортивные залы, гаражные помещения, мастерские могут иметь слегка пониженную температуру, а детские, душевые или ванные комнаты — повышенную.

Для поддержания нужной температуры в конкретном помещении нужно установить регуляторы на каждый радиатор отопления. Принцип их работы простой — они изменяют рабочее сечение трубы у обогревателя и уменьшают или увеличивают скорость циркуляции теплоносителя. Достаточно установить требуемое значение температуры на регуляторе. Эта мера оптимизирует общий расход газа на нагрев воды в котле.

Исходные данные для вычислений

Для выполнения предварительного расчета нужно выяснить следующие параметры:

• теплота сгорания (калорийность) природного газа, поставляемого в вашей местности;
• тепловая нагрузка на систему отопления;
• КПД котла, который планируется установить в доме или квартире.

Калорийность топлива принимается по значению низшей теплоты сгорания магистрального газа.

Теоретически при сжигании 1 м³ голубого топлива выделяется 9,2 кВт тепловой энергии. На практике эта величина отличается и, как правило, в меньшую сторону. В связи с тем же удорожанием, некоторые недобросовестные поставщики разбавляют газ воздухом, отчего его теплотворная способность может снижаться до 7,5-8 кВт/м³.

Чтобы определить расход газа на отопление дома, лучше узнать показатель калорийности в управляющей компании, а когда это не удается, ставить в расчет цифру с запасом: 8 кВт/м³. Если же с вами поделятся информацией об удельной теплоте сгорания и дадут цифру, выраженную в других единицах, ккал/ч, то перевести ее в Ватты можно умножением на коэффициент 1,163.

Другой важнейший показатель, непосредственно влияющий на потребление горючего, — тепловая нагрузка на отопительную систему, складывающаяся из теплопотерь через строительные конструкции здания и потерь на прогрев вентиляционного воздуха. Оптимальный вариант — выполнить или заказать точный расчет всех теплопотерь, но за неимением другого выхода определить нагрузку можно укрупненными способами:

1. Если высота потолков не превышает 3 м, то принимается расход тепла 0,1 кВт на 1 м² обогреваемой площади здания. Таким образом, для дома 100 м2 нужно около 10 кВт теплоты, 150 м2 — 15 кВт и 200м2 — 20 кВт тепловой энергии.
2. Положить на 1 м³ объема отапливаемого помещения 40-45 Вт теплоты. Нагрузка определяется умножением данного значения на объем всех отапливаемых комнат.

КПД теплогенератора, влияющий на эффективность сгорания топлива, указывается в его техническом паспорте. Если агрегат еще не куплен, то КПД газовых котлов различных типов вы можете взять из перечня:

• газовые конвекторы — 86%;
• котлы с открытой камерой сгорания — 88%;
• теплогенераторы с закрытой камерой — 92%;
• котлы конденсационные — 96%.

Пример для коттеджа на 200 м2

Рассчитаем расход газа для коттеджа возле г. Ростов-на-Дону. Продолжительность периода отопления: E = 171 × 24 = 4104 ч. Средняя уличная температура T2 = – 0.6 °С. Желательная температура в доме: T1 = 24 °С.

Двухэтажный коттедж с неотапливаемым гаражом. Общая площадь – около 200 м2. Стены дополнительно не утеплены, что допустимо для климата Ростовской области

Шаг 1. Рассчитаем теплопотери через периметр без учета гаража.

Для этого выделим однородные участки:

• Окна. Всего есть 9 окон размером 1.6 × 1.8 м, одно окно размером 1.0 × 1.8 м и 2.5 круглых окна площадью 0.38 м2 каждое. Общая площадь окон: Sокна = 28.60 м2. По паспорту изделий Rокна = 0.55. Тогда Qокна = 1279 Вт.
• Двери. Есть 2 утепленные двери размером 0.9 х 2.0 м. Их площадь: Sдвери = 3.6 м2. По паспорту изделия Rдвери = 1.45. Тогда Qдвери = 61 Вт.
• Глухая стена. Участок «АБВГД»: 36.1 × 4.8 = 173.28 м2. Участок «ДА»: 8.7 × 1.5 = 13.05 м2. Участок «ДЕЖ»: 18.06 м2. Площадь фронтона крыши: 8.7 × 5.4 / 2 = 23.49. Итого, площадь глухой стены: Sстена = 251.37 – Sокна – Sдвери = 219.17 м2. Стены сложены из газобетона толщиной 40 см и пустотелого облицовочного кирпича. Rстены = 2.50 + 0.63 = 3.13. Тогда Qстены = 1723 Вт.

Суммарные теплопотери через периметр:

Qперим = Qокна + Qдвери + Qстены = 3063 Вт.

Шаг 2. Вычислим теплопотери через крышу.

Утеплителем служит сплошная обрешетка (35 мм), минвата (10 см) и вагонка (15 мм). Rкрыши = 2.98. Площадь крыши над основным корпусом: 2 × 10 × 5.55 = 111 м2, а над котельной: 2.7 × 4.47 = 12.07 м2. Итого Sкрыши = 123.07 м2. Тогда Qкрыши = 1016 Вт.

Шаг 3. Рассчитаем теплопотери через пол.

Зоны для отапливаемого помещения и гаража нужно рассчитать отдельно. Площадь можно определить точно по математическим формулам, а можно и с применением векторных редакторов типа Corel Draw

Сопротивление теплопередаче оказывают доски чернового настила и фанера под ламинат (5 см в сумме), а также базальтовый утеплитель (5 см). Rпола = 1.72. Тогда теплопотери через пол будут равны:

Qпол = (S1 / (Rпол + 2.1) + S2 / (Rпол + 4.3) + S3 / (Rпол + 2.1)) × dT = 546 Вт.

Шаг 4. Вычислим теплопотери через холодный гараж. Его пол не утеплен.

Из обогреваемого дома тепло проникает двумя путями:

1. Через несущую стену. S1 = 28.71, R1 = 3.13.
2. Через кирпичную перегородку с котельной. S2 = 11.31, R2 = 0.89.

Получим K1 = S1 / R1 + S2 / R2 = 21.88.

Из гаража наружу тепло выходит следующим образом:

1. Через окно. S1 = 0.38, R1 = 0.55.
2. Через ворота. S2 = 6.25, R2 = 1.05.
3. Через стену. S3 = 19.68, R3 = 3.13.
4. Через крышу. S4 = 23.89, R4 = 2.98.
5. Через пол. Зона 1. S5 = 17.50, R5 = 2.1.
6. Через пол. Зона 2. S6 = 9.10, R6 = 4.3.

Получим K2 = S1 / R1 + … + S6 / R6 = 31.40

Вычислим температуру в гараже при условии баланса передачи тепла: T# = 9.2 °С. Тогда теплопотери будут равны: Qгараж = 324 Вт.

Шаг 5. Рассчитаем потери тепла в результате вентиляции.

Пусть высчитанный объем вентиляции для такого коттеджа с проживанием в нем 6 человек равен 440 м3/час. В системе установлен рекуператор с КПД 50%. При таких условиях потери тепла: Qвент = 1970 Вт.

Шаг. 6. Определим суммарные теплопотери, сложив все локальные значения: Q = 6919 Вт.

Шаг 7. Вычислим объем газа, необходимый для обогрева модельного дома в зимний период при КПД котла 92%:

• Природный газ. V = 3319 м3.
• Сжиженный газ. V = 2450 кг.

После расчетов можно проанализировать финансовые затраты на обогрев и целесообразность вложений, направленных на уменьшение теплопотерь.

Выполнение вычислений

Предварительный расчет потребления газа на отопление производится по формуле:

V = Q / (q х КПД / 100).

• q — калорийность горючего, по умолчанию принимается 8 кВт/м³;
• V — искомый расход магистрального газа, м³/ч;
• КПД — эффективность сжигания топлива источником тепла, выражается в %;
• Q — нагрузка на отопление частного дома, кВт.

В качестве примера предлагается расчет расхода газа в небольшом коттедже площадью 150 м² с величиной нагрузки на отопление 15 кВт. Планируется, что задачу по обогреву станет выполнять отопительный агрегат с закрытой камерой сгорания (КПД 92%). Теоретическое потребление горючего за 1 час в наиболее холодный период составит:

15 / (8 х 92 / 100) = 2,04 м³/ч.

В течение суток теплогенератор израсходует 2,04 х 24 = 48,96 м³ (округленно — 49 кубов) природного газа — это максимальное потребление в самые холодные дни. Но в течение отопительного сезона температура может колебаться в пределах 30-40°С (в зависимости от региона проживания), поэтому величина среднесуточного расхода газа выйдет вполовину меньше, порядка 25 кубов.

Тогда в среднем за месяц турбированный котел использует для обогрева дома площадью 150 м², расположенного в средней полосе России, 25 х 30 = 750 м³ горючего. Таким же путем рассчитывается потребление для коттеджей других размеров. Ориентируясь на предварительный расчет, можно еще на этапе строительства выполнить мероприятия, направленные на снижение потребления: утепление, выбор более эффективного оборудования и применение автоматических средств регулирования.

Использование пропан-бутановой смеси

Автономное отопление частных домов сжиженным пропаном либо его смесью с бутаном еще не потеряло своей актуальности в Российской Федерации, хотя в последние годы заметно поднялось в цене

Тем более важно подсчитать грядущий расход данного вида топлива тем домовладельцам, кто планирует подобный обогрев. Для расчета применяется та же формула, только вместо низшей теплотворности природного газа ставится значение параметра для пропана: 12,5 кВт с 1 кг топлива

КПД теплогенераторов при сжигании пропана остается неизменным.

Ниже приведен пример расчета для того же здания 150 м², только обогреваемого сжиженным горючим. Его потребление составит:

• за 1 час — 15 / (12,5 х 92 / 100) = 1,3 кг, в сутки — 31,2 кг;
• в среднем за сутки — 31,2 / 2 = 15,6 кг;
• в среднем за месяц — 15,6 х 30 = 468 кг.

Рассчитывая расход сжиженного газа на отопление дома, необходимо учесть, что горючее обычно продается объемными мерами: литрами и кубометрами, а не по весу. Так измеряется пропан при заполнении баллонов либо газгольдера. Значит, необходимо перевести массу в объем, зная, что 1 л сжиженного газа весит около 0,53 кг. Результат для приведенного примера выйдет такой:

468 / 0,53 = 883 л, или 0,88 м³, пропана придется сжигать в среднем за месяц для здания площадью 150 м².

Учитывая, что розничная стоимость сжиженного газа составляет в среднем 16 руб. за 1 л, обогрев выльется в немалую сумму, порядка 14 тыс. руб. в месяц для того же коттеджа на полторы сотни квадратов. Есть повод задуматься, как лучше утеплить стены, и принять другие меры, направленные на снижение потребления газа.

Немало домовладельцев рассчитывают расходовать горючее не только на обогрев, но и для обеспечения горячего водоснабжения

Это дополнительные затраты, их надо обязательно рассчитать, плюс важно учесть добавочную нагрузку на отопительное оборудование

Тепловую мощность, потребную для ГВС, посчитать несложно. Надо определить необходимый объем воды в сутки и воспользоваться формулой:

• с — теплоемкость воды, равна 4.187 кДж/кг °С;
• t1 — начальная температура воды, °С;
• t2 — конечная температура нагретой воды, °С;
• m — количество потребляемой воды, кг.

Как правило, экономичный нагрев происходит до температуры 55 °С, ее и надо подставлять в формулу. Начальная температура бывает разной и лежит в диапазоне 4-10 °С. На сутки семье из 4 человек требуется приблизительно 80-100 л на все нужды при условии экономного использования. Переводить объем в массовые меры необязательно, поскольку в случае с водой они почти одинаковы (1 кг = 1 л). Остается подставить полученное значение QГВС в приведенную выше формулу и определить дополнительный расход газа на ГВС.

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