Какой объем газа нужно сжечь для генерации 1 кВт
Зависит от теплотворной способности топлива, чем больше показатель, тем меньше необходимо топлива. Теплота обычно измеряется в Дж/кг, Дж/м2, Дж/л. Задача — определить теплотворную способность, привести к необходимой величине. Для отопления используют:
- метан;
- пропан;
- бутан;
- пропан-бутан.
Пропан, бутан, их смесь имеют разную очистку, калорийность различается. Объем, вес газа очень непостоянны. Температура, давление сильно влияют на показатели. Это объясняется большим коэффициентом расширения, по сравнению с водой, в 16 раз больше. Чтобы сравнивать показатели, исследуемое вещество должно находиться в одинаковых условиях (температура, давление, чистота продукта).
Калорийность топлива
Другой показатель, влияющий на количество получаемого тепла – КПД котла. В зависимости от конструкции определяется средняя производительность:
- газовый конвектор 86%;
- котел открытого типа 88%;
- топочная камера закрытого типа 92%;
- конденсационный газовый котел 96%.
Приведенные показатели усреднены, на производительность влияет много факторов, например, материал теплообменника. Может быть:
- стальной;
- чугунный;
- алюминиевый;
- медный.
КПД может ухудшаться, пластины теплообменника обгорают, забиваются сажей.
Газовый теплообменник
Ресурсные затраты
Узнать, сколько газа будет уходить на отопление дома с определенной площадью, можно посредством выполнения элементарных расчетов. При этом рекомендуется проводить вычисления, учитывая маркировку голубого топлива и его основные характеристики, среди которых нужно выделить плотность и удельную теплоту. Например, один метр кубический природного газа (маркировка G20, G25) в среднем выделяет 9,2−9,5 кВт удельного тепла. Сжиженное топливо (марка G30) вырабатывает около 12,5 кВт удельного тепла, обладая большей плотностью и калорийностью.
Виды топлива для дешёвого отопления загородного дома
3.1
Магистральный газ
Рассчитывать расход сжиженного газа на отопление дома 100 м² лучше всего по формуле A=Q/q*n, где показатель Q — произведение площади дома и среднего расхода энергии для одного квадратного метра, q — удельная теплота, соответствующая выбранной маркировке голубого топлива, а n — КПД используемого оборудования в сотых долях.
Условный расчет нужного количества энергоресурсов выполняется с учетом нормальных показателей наружной температуры, фасадного утепления и высокой производительности газового котла (КПД=0,95)
Принимая во внимание эти факторы, можно подсчитать, сколько кубов газа на отопительный сезон (Aс) потребуется, если его продолжительность в общей сложности составляет 6 месяцев:
- Q=100*50=5000 Вт или 5 кВт;
- A=5/9,45*0,95=0,56 м3/ч.
- Ас=0,56*24*30*6=2419,2 м³ — понадобится на весь отопительный сезон.
Таким же образом можно просчитать потенциальный расход газа и для любой другой квадратуры жилого помещения. Для приведенной выше маркировки топлива и коэффициента полезного действия отопительной установки будут актуальными следующие значения:
| 80м2 | 1987,2м3 |
| 150м2 | 3628,8м3 |
| 200м2 | 4838,4м3 |
| 250м2 | 6004,8м3 |
| 300м2 | 7214,4м3 |
| 350м2 | 8424м3 |
| 400м2 | 10275м3 |
Кроме того, выбирая котел для отопления, следует учитывать, что в прилагающемся к нему паспорте приводятся максимальные значения производительности, поэтому КПД этой установки может оказаться ниже, чем предполагалось изначально.
3.2
Газгольдерные установки
Рассчитывая норму потребления сжиженного газа, следует учитывать его плотность и удельную теплоту. Например, для отопления дома в 100 квадратов понадобится такое количество пропан-бутановой смеси:
- 1. A=5/12,5*0,95=0,42 м3/ч;
- 2. Aс=0,42*24*30*6=1814,4 м3/ч.
В то же время стоимость смеси пропана и бутана гораздо выше, чем метана, и даже если учесть, что соотношение расходов объемов сырья будет соответствовать 1 к 3, то общие затраты при использовании обоих видов отопления будут приблизительно равными.
Расчет потребления газа в частном доме
Практика расчета потребления газа на отопление частного дома показывает, что, например, для отопления коттеджа площадью 100 м2 необходим котел в 10 кВт мощности (из расчета 1 кВт энергии на 10 м2 в час).
Как рассчитать потребление газа в месяц? Для этого принятые за основу 10 кВт умножаются на количество часов в сутках и на количество дней в месяце, то есть: 10*24*30 = 7200 кВт. А затем общий объем энергии делится на значение тепловой энергии, которое вырабатывает 1 м3 газа, – 10 Квт/час: 7200 кВт/ 10 = 720 м2.
Однако в этот стройный расчет потребления газа на отопление вмешиваются факторы, которые влияют на реальный расход.
Расчет потребления по счетчику
В простом варианте расчет потребления газа в частном доме по счетчику осуществляется путем замера показаний в начале учетного месяца и в конце. Разница между значениями продемонстрирует потребленный объем, который необходимо умножить на действующий тариф. Задача осложняется в том случае, если нужно произвести замер расхода топлива сугубо на отопление. Для решения этой задачи необходимо определить, какой счетчик (с какими характеристиками мощности) подойдет для фиксирования «отопительного» потребления.
В сопроводительной документации указывается индекс G, определяющий расчетную мощность (диапазон от минимума до максимума потребления).
Так основные типы газовых приборов учета можно представить в таблице, где диапазон исчисляется в м3 в час:
- 0,0160-2,5 – G 1,6
- 0,0250-4 – G 2,5
- 0,0400-6 – G 4
- 0,0600-8 – G 6
- 0,0800-10 – G 8
- 0,1000-16 – G 10
- 0,1600-25 – G 16
Эти верхний и нижний пределы указываются всегда и в паспортах на газовое оборудование. На них, а не на среднее (номинальное) значение, и следует ориентироваться.
- Если планируется установка отдельного счетчика на регистрацию отопительных нужд (например, прибор учета для газового котла), то выбор счетчика упрощается – его индекс G должен перекрывать индекс котла.
- Если в частном доме планируется единый прибор учета для всего оборудования, то задача выбора газомера усложняется, поскольку едва ли получится подобрать такое измерительное устройство, которое бы покрывало и нижний предел расхода газовой плиты, и суммарный максимальный расход всего газового оборудования в доме. Выход –либо в установке нескольких газомеров, либо в использовании газового оборудования с меньшей мощностью, что для большого коттеджа уже проблематично.
Потребление без счетчика
Расчет такого «безучетного» потребления основывается на показателе потребляемой для обогрева мощности. А она, в свою очередь, для каждого помещения дома определяется по зимней уличной температуре, замеренной в самую холодную пятидневку.
Однако приведенные в начале статьи замеры – 1 кВт энергии на 10 м2 в час – верны лишь отчасти, поскольку максимальный предел уличной температуры не удерживается в течение всего отопительного сезона. В результате фактические величины приблизительно в 2 раза меньше расчетных, то есть, для частного дома в 100 м2 – около 5 кВт .
Кроме этого, количество рабочих часов котельной установки в сутки, как правило, меньше 24, что тоже снижает расход.
Более точная формула для объема потребленного на отопление газа выглядит так:
L = Q / (0,92*qН).
В ней:
- L – это измеряемый в кубометрах в час объем топлива,
- Q – тепловая мощность в кВт,
- qН – значение низшей теплоты сгорания, равное для природного газа 10,17 кВт/м3 (для сжиженного – 12,80).
Величина 0,92 отражает КПД котельной установки. В результате в час тратится приблизительно 0,53 кубометра топлива, полученные путем проведения следующего подсчета: 5/ (0,92*10,17).
Получившуюся величину для суточного расхода нужно умножить на 24 часа, то есть: 24*0,53 = 12,7, а это число – на количество дней: 30*12,7= 381 кубометр газа в месяц. Так как речь в примере идет о частном доме в 100 м2, то потребление газа на 1 м2 дома составляет 3,81 кубометра.
Читайте далее
Расход газовых котлов
Приступая к выбору газового котла, необходимо овладеть значительным пластом информации позволяющим сравнивать характеристики и рассчитать какой расход газовых котлов отопления в доступных ценовых рамках окажется наиболее выгодным. Следует понимать что от того какой котел вы выберете, будет зависеть микроклимат в вашем доме, расход сжиженного газа газовых котлов отопления, количество подогретой воды для использования в различных целях.
Общая классификация
Основные предложения рынка отопительных приборов в категории «газовый котел отопления» можно подразделить на следующие категории:
- котлы атмосферные или турбированные (в зависимости от используемого типа дымохода; классический или коаксиальный);
- котлы одноконтурные или двухконтурные (последние кроме отопления помещений также могут обеспечить горячее водоснабжение);
- конденсационные котлы (использующие для нагрева воды отработанные газы и только после этого газовую горелку).
При этом расход газа газовых котлов отопления разных категорий отличается весьма значительно, благодаря чему покупка газового котла с меньшим расходом по более высокой цене может в перспективе принести ощутимую выгоду.
Расход газа газовых котлов отопления различных типов и их цена
На сегодняшний день для газовых котлов одинаковой мощности можно считать справедливым следующее правило – чем ниже расход газовых котлов отопления, тем выше их цена. Так, например конденсационные котлы, изначально более дорогие, чем котлы других категорий, сэкономят своим пользователям 15-17% и являются наиболее выгодными.
Расход сжиженного газа газовых котлов отопления двухконтурного типа практически такой же, как и у одноконтурных котлов. Однако они, несмотря на несколько более высокую цену, позволят вам сэкономить значительные средства на подаче горячей воды, и благодаря этому быстро окупаются.
Та же тенденция просматривается при сравнении атмосферных и турбированных газовых котлов отопления – расход газа вторых ниже при более высокой цене. Также следует отметить, что турбированные котлы не сжигают кислород в помещении.
Как узнать расход газовых котлов отопления?
Здесь все зависит от того, необходимо ли узнать именно расход (то есть, сколько килограмм сжиженного, или кубических метров природного газа котел сжигает за час), который указан в документах, или как много газа котел сожжет в определенных условиях за месяц.
Во втором случае существует общепринятая константа, согласно которой при грамотно спроектированной системе отопления в зимний период газовый котел в среднем работает около 14 часов в сутки (кроме двухконтурных котлов, они работают больше за счет необходимости обеспечивать горячее водоснабжение).
Таким образом, предполагаемый расход газа газовых котлов отопления за месяц в зимний период можно рассчитать по формуле R= r*14*m. Где R – расход в месяц, r – расход в час для пиковой нагрузки устройства (указан в документах), 14 – средняя продолжительность работы котла в сутки (может отличаться для разных климатических зон и конкретных котлов), m – количество дней в месяце. При этом летом газ также расходуется (на нагрев воды для бытовых нужд), если, конечно, не установлен резервный электрический бойлер.
Однако, подобный расчет весьма приблизителен и вероятнее всего, цифры, полученные на практике, будут серьезно отличаться, в связи с чем, установка счетчика при установке котла является строго обязательной. В противном случае установка газового отопительного оборудования себя не оправдает и плата за газ превысит плату за централизованное отопление.
Определяющие факторы потребления газовой смеси
Обогрев дома с использованием природного газа сегодня считается наиболее востребованным и удобным. Но ввиду подорожания «голубого топлива» финансовые затраты домовладельцев существенно возросли. А потому большинство рачительных хозяев сегодня волнует, какой средний расход газа на отопление дома.
Основным параметром при расчете потребления топлива, расходуемого на обогрев загородного дома, являются тепловые потери здания. Хорошо, если владельцы дома позаботились об этом еще при проектировании. Но в большинстве случаев на практике оказывается, что лишь малая часть домовладельцев знает тепловые потери своих строений.
Галерея изображений
Фото из
Для организации отопления с газовым котлом в просторном особняка площадью от 350 м² и более подойдет напольный одноконтурный агрегат мощностью от 45 кВт
Для подготовки горячей воды однокотурный котел дополняется внешним бойлером. Объем бойлера не должен быть больше 300 л, чтобы период подогрева воды был не слишком большим
Устроить отопление в доме площадью от 200 до 350 м² лучше с установкой напольного или настенного одноконтурного котла мощностью до 35 кВт
Для обустройства квартиры, не подключенной к централизованному горячему газоснабжению, или дачи идеально подойдет одно- или двухконтурный котел мощностью до 26 кВт
При обустройстве квартир и дач желательно отдать предпочтение одноконтурным агрегатам, т.к. второй теплообменник двухконтурных котлов не слишком надежен. Бойлер потребуется емкостью до 130 л
Желающим установить дома максимально производительное оборудование стоит обратить внимание на конденсационные модели. КПД их доходит до 109 % благодаря использованию энергии пара, образуемого при сжигании газа
Конденсационные газовые агрегаты выпускаются по аналогии с обычными в напольном и настенном варианте. Но мощность их значительно выше, может достигать 100 кВт
Для сравнения возможностей конденсационных модификаций — мощность обычного напольного котла в среднем 35 — 40 кВт, производительность около 90 %
Напольный газовый котел для большого особняка
Подбор бойлера к одноконтурному газовому котлу
Настенный вариант для загородного дома средней площади
Настенная модель для установки в квартире или на даче
Емкость бойлера для одноконтурной газовой модели
Установка газовых конденсационных котлов
Пределы мощности конденсационных котлов
Конденсационная модель в сравнении с обычной
Потребление газовой смеси напрямую зависит от КПД и мощности котлогенератора. Не меньшее влияние оказывают также:
- климатические условия региона;
- конструктивные особенности постройки;
- количество и тип установленных окон;
- площадь и высота потолков в помещениях;
- теплопроводность примененных стройматериалов;
- качество утепления наружных стен дома.
Учитывайте, что рекомендованная паспортная мощность устанавливаемого агрегата демонстрирует его максимальные возможности. Она всегда будет несколько выше рабочих показателей агрегата, функционирующего в нормальном режиме при обогреве конкретного здания.
Мощность установленного агрегата рассчитывают в строгом соответствии с действующими нормативными требованиями, учитывая при этом все вышеперечисленные факторы
К примеру, если паспортная мощность котла в 15 кВт, то реально эффективно функционировать система будет при тепловой мощности порядка 12 кВт. Запас Запас по мощности около 20 % рекомендован специалистами на случай аварий и сверх холодных зим. Поэтому при расчете расхода топлива следует ориентироваться именно на реальные данные, а не основываться на максимальные значения, рассчитанные на краткосрочное действие в авральном режиме.
Покупать газовый агрегат рекомендовано с запасом по мощности примерно 20% на случай аварийных ситуаций и холодных зим. Например, если расчетная тепловая мощность равна 10 кВт, то оборудование рекомендовано приобретать с паспортной мощностью 12 кВт (+)
Пример расчета расходования газа
Исходя из мощности газового агрегата, рассчитывают примерные нужды котла в газовом топливе. Котел подбирают с учетом квадратных метров жилого помещения.
Допустим, что оборудование находится в работе все 24 часа в сутки на протяжении 30 дней. Если перемножить исходные данные, можно получить количество киловатт-часов по максимуму. Но в таком режиме котел практически не эксплуатируют.
Поэтому полученное значение разделим пополам. В результате получим средний расход в месяц, который еще умножим на семь (продолжительность отопительного сезона в большинстве регионов России). И получим окончательный результат потребления за год.
Рассмотрим этот алгоритм расчетов при подсчете газа, требуемого для обогрева дома площадью 120 м². Выбирая мощность котла, исходят из того, что для отопления 10 м² помещения нужен 1 кВт. Значит, для обогрева дома, площадь которого в 12 раз больше, нужен будет котел мощностью 12 кВт.
Далее рассчитаем месячный расход тепловой энергии, для чего умножим 12 кВт (мощность агрегата) на 30 дней и на 24 часа. В итоге получим 8 640 кВт/час. С учетом того, что газовый котел в большинстве случаев не бывает задействован по максимуму, разделим найденное число пополам, получим — 4 320 кВт/час.
Затем подсчитаем потребление газа на отопление за весь отопительный период, который длится 7 месяцев. Умножив 4 320 кВт/час на 7, получим в результате 30 240 кВт/час. Это то количество газа, которое будет нужно, чтобы обогреть дом заявленной площади.
Следует знать: подсчеты нужно вести с учетом продолжительности отопительного сезона, характерной для региона проживания. То есть умножать не на 7, а на соответствующее количество месяцев. Например, на 7,7.
Для перевода затрат в денежный эквивалент нужно знать стоимость 1 кВт/час топлива. В разных регионах эта величина устанавливается своя, как и норма расхода газообразного топлива на отопление в многоквартирных домах, подключенных к магистрали с газом. Допустим, цена 1 кВт/час для газа составит 3 рубля. Тогда, умножив 30 240 кВт/час на 3 рубля, получим итоговую стоимость затрат, составляющую 90 720 рублей. Такова будет стоимость тепла в доме с площадью 120 м².
Не забывайте, что здесь приведен приблизительный расчет, чтобы вычислить более точные данные, нужно подставлять показатели для своего региона, действующие на сегодняшний день, а еще лучше — получить помощь специалистов в этом деле.
Пример расчета здесь приведен только для расходования газа, обеспечивающего работу системы отопления дома. Если в доме есть газовая плита и оборудование для подогрева воды, то расход газа в таком случае будет больше. Также нужно будет учесть и количество проживающих людей в доме.
https://youtube.com/watch?v=kb1rKp8PktI
Как минимизировать потребление газа
Чтобы отдавать меньше денег за потребляемый напольным котлом газ и не округлять изумленно глаза при виде очередной платежки, следуйте таким рекомендациям.
Во-первых, обратите внимание на конденсационный котел — самый экономичный на сегодня. Его КПД достигает 98-100% и выше
Цена высокая, но себя оправдает и вскоре окупится. По каждой модели читайте отзывы покупателей.
Если не нужен подогрев воды, берите одноконтурный котел. У двухконтурной системы в газовую потребность заложены дополнительно не нужные вам 20–25%.
Во-вторых, добросовестно утеплите не только стены, но и крышу, пол с фундаментом и подвалом. Установите на окна энергосберегающие стеклопакеты. Используйте тепловизор. Все точки холода должны быть найдены и устранены. На входе в дом (коридор, холл, прихожая) соорудите теплый пол.
В-третьих, используйте таймеры и датчики. Заданная вами температура нагрева воздуха в помещении будет регулироваться автоматически — к примеру, батареи будут раскаляться к ночи и слегка остывать днем.
Если вы надумаете покинуть дом на неделю, можно выставить систему отопления на время отсутствия на минимум с возвратом нормального режима работы к моменту приезда. Раз в год нужен техосмотр с очисткой засоров и накипи с теплообменника, следов копоти с горелки, сажи из дымохода.
Не эксплуатируйте котел по максимуму. В его паспортных данных заложено 10-20% запаса мощности на аварийные случаи, рекордно холодные зимы. Не спешите переключать регулятор температуры еще на деление. Мелочь, а на среднемесячном потреблении газа отразится
В-четвертых, установите в систему отопления буферный накопитель, в котором будет находиться некоторый запас теплоносителя (горячей воды). За счет этого «термоса», подпитывающего какое-то время батареи при выключенном котле, удается экономить до 20% топлива.
В-пятых, не игнорируйте правильное проветривание. Постоянно приоткрытая оконная створка вынесет на улицу больше тепла, чем распахнутое настежь на пять минут окно.
Расчет мощности котла по площади
Это самый простой способ подобрать котел отопления по мощности. При анализе многих готовых расчетов была выведена средняя цифра: на отопление 10 квадратных метров площади требуется 1 кВт тепла. Эта закономерность справедлива для помещений с высотой потолка в 2,5-2,7 м и средним утеплением. Если ваш дом или квартира подходят под эти параметры, зная площадь вашего дома, вы легко определяете приблизительную производительность котла.
Тепло из дома утекает в разных направлениях
Чтобы было понятнее, приведем пример расчета мощности котла отопления по площади. Имеется одноэтажный дом 12*14 м. Находим его площадь. Для этого умножаем его длину и ширину: 12 м * 14 м = 168 кв.м. По методике, делим площадь на 10 и получаем требуемое количество киловатт: 168 / 10 = 16,8 кВт. Для удобства использования цифру можно округлить: требуемая мощность котла отопления 17 кВт.
Учет высоты потолков
Но в частных домах потолки могут быть выше. Если разница составляет всего 10-15 см, ее можно не учитывать, но если высота потолков более чем 2,9 м, придется делать перерасчет. Для этого находит поправочный коэффициент (поделив фактическую высоту на стандартную 2,6 м) и на него умножают найденную цифру.
Пример поправки на высоту потолков. В здании высота потолков — 3,2 метра. Требуется пересчитать мощность котла отопления для данных условий (параметры дома те же, что в первом примере):
- Высчитываем коэффициент. 3,2 м / 2,6 м = 1,23.
- Корректируем результат: 17 кВт * 1,23 = 20,91 кВт.
- Округляем, получаем 21 кВт потребуется для обогрева.
Выбирая котел по мощности не стоит забывать, что с увеличением мощности увеличиваются и размеры агрегата
Как видите, разница вполне приличная. Если ее не учесть, нет гарантии, что в доме будет тепло даже при средних зимних температурах, а уж о сильных морозах и говорить не приходится.
Учет региона проживания
Что еще стоит учесть, так это местоположение. Ведь понятно, что на юге требуется намного меньше тепла, чем в Средней Полосе, а для тех, кто живет на севере «подмосковной» мощности явно будет недостаточною. Для учета региона проживания тоже есть коэффициенты. Даны они с некоторым диапазоном, так как в рамках одной зоны климат все-таки сильно меняется. Если дом находится ближе к южной границе, применяют меньший коэффициент, ближе к северной — больший. Стоит учитывать также и наличие/отсутствие сильных ветров и выбирать коэффициент с их учетом.
- Средняя полоса России берется за эталон. Тут коэффициент 1-1,1 (ближе к северной границе региона все-таки стоит мощность котла увеличить).
- Для Москвы и Подмосковья полученный результат требуется умножить на 1,2 — 1,5.
- Для северных регионов при расчете мощности котла по площади, найденную цифру умножают на 1,5-2,0.
- Для южной части региона коэффициенты понижающие: 0,7-0,9.
Учитывать регион проживания тоже обязательно
Пример корректировки по зонам. Пусть дом, для которого делаем расчет мощности котла, находится на севере Подмосковья. Тогда найденная цифра 21 кВт умножается на 1,5. Итого получаем: 21 кВт * 1,5 = 31,5 кВт.
Как видите, если сравнивать с первоначальной цифрой, полученной при расчете по площади (17 кВт), полученная в результате использования всего двух коэффициентов, значительно отличается. Почти в два раза. Так что эти параметры необходимо учитывать.
Мощность двухконтурного котла
Выше шла речь о расчете мощности котла, который работает только на отопление. Если вы планируете еще и воду греть, необходимо производительность еще увеличить. В расчет мощности котла с возможностью подогрева воды для бытовых нужд закладывают 20-25% запаса (умножить надо на 1,2-1,25).
Чтобы не пришлось покупать очень мощный котел, надо дом максимально утеплить
Пример: корректируем под возможность ГВС. Найденную цифру 31,5 кВт умножаем на 1,2 и получаем 37,8 кВт. Разница солидная
Обратите внимание, что запас на подогрев воды берется уже после учета в расчетах местоположения — температура воды от местоположения тоже зависит
Как платить меньше
Так как значительно выиграть в цене на установке автономного отопления не получится, значит необходимо обратиться к энергосберегающим технологиям.
- Провести тщательное утепление не только стен здания, но и крыши, пола, фундамента, даже подвала, если он имеется.
- Заменить стеклопакеты на энергосберегающие, профиль – непромерзаемый.
- Установить котел с максимальным КПД и электронным терморегулятором.
- Проверить состояние теплоизоляции дома на тепловизоре для оправления точек холода и их устранения.
- Изменить систему вентиляции и кондиционирования. Просто открытая форточка или поставленное на проветривание окно забирает больше тепла, чем открытое на 5-7 мин окно и полная замена воздуха в помещении.
- Обустроить теплый пол, особенно в холлах, прихожих.
- Установить на радиаторах электронные датчики, для блокировки нагрева более установленной температуры.
Очень эффективно использовать систему «умный дом», что сократит расход газа не менее чем на 25%. Если последовать всем советам, в доме буде тепло и уютно, а счета за газ не будут вызывать ужас.
