Средний расход газа на отопление дома 200м2. Расход газа на отопление дома: калькулятор и расчеты на месяц, сезон, год

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

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.

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.

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.

Владельцы средних и больших коттеджей должны планировать затраты на содержание жилья. Поэтому часто возникает задача вычислить расход газа на отопление дома 200 м 2 или большей площади. Оригинальная архитектура обычно не позволяет воспользоваться методом аналогий и найти уже готовые расчеты.

Тем не менее, нет необходимости платить деньги за решение этой задачи. Все вычисления можно сделать самостоятельно. Для этого понадобятся знания некоторых нормативных актов, а также понимание физики и геометрии на школьном уровне.

Мы поможем разобраться в этом насущном для домашнего экономиста вопросе. Подскажем, по каким формулам производятся вычисления, какие характеристики нужно знать для получения результата. В представленной нами статье приведены примеры, на основании которых проще будет сделать собственный расчет.

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 (м 2 × °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 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 (λ b = 0.16), толщиной 300 мм. Снаружи она утеплена (λ p = 0.03) толщиной 50 мм, а изнутри обшита вагонкой (λ v = 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

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,

S – площадь рассматриваемой поверхности (м 2);
dT – разница температуры между воздухом внутри и снаружи помещения (°С);
R – коэффициент сопротивления теплопередаче поверхности (м 2 * °С / Вт).

Для определения суммарного показателя всех теплопотерь выполняют следующие действия:

выделяют участки, которые однородны по коэффициенту сопротивления теплопередаче;
высчитывают их площади;
определяют показатели термического сопротивления;
проводят расчет теплопотерь для каждого из участков;
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”:

Выделим однородные по коэффициенту сопротивления участки: потолок, стена, окна.
Площадь потолка S п = 3 × 4 = 12 м 2 . Площадь окон S о = 2 × (1 × 1.5) = 3 м 2 . Площадь стен S с = (3 + 4) × 2.7 – S о = 29.4 м 2 .
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): R п = 0.025 / 0.18 + 0.1 / 0.037 + 0.05 / 0.18 = 3.12. Для окон значение берут из паспорта двухкамерного стеклопакета: R о = 0.50. Для стены, сложенной как в предыдущем примере: R с = 3.65.
Q п = 12 × 40 / 3.12 = 154 Вт. Q о = 3 × 40 / 0.50 = 240 Вт. Q с = 29.4 × 40 / 3.65 = 322 Вт.
Общие теплопотери модельной комнаты через ограждающие конструкции Q = Q п + Q о + Q с = 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 P внут = (9.4 + 7.4) × 2 = 33.6 м, а внешний P внеш = (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 H внеш = 2.7 + 0.2 + 2.7 = 5.6 м. Если же сложить только чистовую высоту, то получится меньшее значение: H внут = 2.7 + 2.7 = 5.4 м. Межэтажное перекрытие, в отличие от стен, не несет функции утепления, поэтому для расчетов нужно брать H внеш .

Для двухэтажных домов с размерами около 200 м 2 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.

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: R 1 = 2.1;
зона 2: R 2 = 4.3;
зона 3: R 3 = 8.6;
зона 4: R 4 = 14.2.

Если , 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 (λ ф = 1.69). Изнутри они обшиты доской, толщиной 4 см (λ д = 0.18). Пол подвала залит керамзитобетоном, толщиной 12 см (λ к = 0.70). Тогда коэффициент термического сопротивления стен цоколя: R с = 0.4 / 1.69 + 0.04 / 0.18 = 0.46, а пола R п = 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 S 1 = 33.6 × 2 = 67.2. R з1 = R с + R 1 = 0.46 + 2.1 = 2.56.
Зона 2 по стене. Имеет периметр, равный 33.6 м, а высоту – 0.7 м. Поэтому S 2 c = 33.6 × 0.7 = 23.52. R з2с = R с + R 2 = 0.46 + 4.3 = 4.76.
Зона 2 по полу. S 2п = 9.4 × 7.4 – 6.8 × 4.8 = 36.92. R з2п = R п + R 2 = 0.17 + 4.3 = 4.47.
Зона 3 идет только по полу. S 3 = 6.8 × 4.8 – 2.8 × 0.8 = 30.4. R з3 = R п + R 3 = 0.17 + 8.6 = 8.77.
Зона 4 идет только по полу. S 4 = 2.8 × 0.8 = 2.24. R з4 = R п + R 4 = 0.17 + 14.2 = 14.37.

Теплопотери цокольного этажа Q = (S 1 / R з1 + S 2 c / R з2с + S 2п / R з2п + S 3 / R з3 + S 4 / R з4 ) × 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 Q 1 = Q 2 .

Его можно также записать следующим способом:

K 1 × (T 1 – T #) = K 2 × (T # – T 2),

K 1 = S 1 / R 1 + … + S n / R n для перекрытия между теплой частью дома и холодным помещением;
K 2 = S 1 / R 1 + … + S n / R n 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 # = (K 1 × T 1 + K 2 × T 2 ) / (K 1 + K 2 ). 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: R п = 3.65. Площадь перекрытия равна 80 м 2 , поэтому K 1 = 80 / 3.65 = 21.92.

Площадь крыши S 1 = (10 × 8) / cos (30) = 92.38. Коэффициент термического сопротивления считаем, учитывая толщину дерева (обрешетка и отделка – 50 мм) и минваты (10 см): R 1 = 2.98.

Площадь окна для фронтона S 2 = 1.5. Для обыкновенного двухкамерного стеклопакета термосопротивление R 2 = 0.4. Площадь фронтона рассчитаем по формуле: S 3 = 8 2 × tg (30) / 4 – S 2 = 7.74. Коэффициент сопротивления теплопередаче такой же, как и у крыши: R 3 = 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):

K 2 = S 1 / R 1 + 2 × (S 2 / R 2 + S 3 / R 3 ) = 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:

Q 1 = K 1 × (T 1 – 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 / м 3). При нормальном атмосферном давлении и средней влажности это значение можно принять q = 1.30 кг / м 3 .

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,

L – расход воздуха (м 3 / ч);
dT – разница температуры между комнатным и поступающим воздухом (°С).

Если холодный воздух поступает в дом напрямую, то:

dT = T 1 – T 2 ,

T 1 – температура внутри помещения;
T 2 – температура на улице.

Но для больших объектов в систему вентиляции обычно (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 = (T 1 – T 2) × (1 – k / 100).

Расчет расхода газа

Зная , можно достаточно просто вычислить необходимый расход природного или сжиженного газа для отопления дома площадью 200 м 2 .

На количество выделяемой энергии, кроме объема топлива, влияет его теплота сгорания. Для газа этот показатель зависит от влажности и химического состава подаваемой смеси. Различают высшую (H h ) и низшую (H l ) теплотворность.

Низшая теплота сгорания у пропана меньше чем у бутана. Поэтому, чтобы точно определить теплотворность сжиженного газа нужно знать процентное соотношение этих компонентов в подаваемой к котлу смеси

Чтобы рассчитать объем топлива, которого гарантированно хватит для отопления, в формулу подставляют значение низшей теплотворности, которое можно узнать у поставщика газа. Стандартная единица измерения теплотворности – “мДж / м 3 ” или “мДж / кг”. Но так как единицы измерения и мощности котлов и теплопотерь оперируют с ваттами, а не джоулями, то необходимо выполнить преобразование, учитывая, что 1 мДж = 278 Вт × ч.

Если значение низшей теплотворности смеси неизвестно, то допустимо взять следующие осредненные цифры:

для природного газа H l = 9.3 кВт × ч / м 3 ;
для сжиженного газа H l = 12.6 кВт × ч / кг.

Еще один показатель, необходимый для расчетов – КПД котла K . Обычно его измеряют в процентах. Окончательная формула расхода газа за период времени E (ч) имеет следующий вид:

V = Q × E / (H l × K / 100).

Период, когда включают централизованное отопление в домах, определяют по среднесуточной температуре воздуха.

Если на протяжении последних пяти дней она не превышает “+ 8 °С”, то согласно Постановлению Правительства РФ № 307 от 13.05.2006, подача тепла в дом должна быть обеспечена. Для частных домов с автономным обогревом при расчете потребления топлива также оперируют этими цифрами.

Точные данные о количестве суток с температурой не выше “+ 8 °С” для местности, где построен коттедж, можно узнать в местном отделении Гидрометцентра.

Если дом расположен близко к крупному населенному пункту, то проще воспользоваться табл. 1. СНиП 23-01-99 (столбец № 11). Умножив это значение на 24 (часа в сутки) мы получим параметр E из уравнения расчета расхода газа.

По климатическим данным из табл. 1 СНиП 23-01-99 проводят расчеты строительные организации для определения теплопотерь зданий

Если объем притока воздуха и температура внутри помещений будут постоянными (или с незначительными колебаниями), то теплопотери и через ограждающие конструкции и по причине вентиляции помещений будут прямо пропорциональны температуре наружного воздуха.

Поэтому за параметр T 2 в уравнениях расчета теплопотерь можно взять значение из столбца № 12 табл. 1. СНиП 23-01-99.

Пример для коттеджа на 200 м 2

Рассчитаем расход газа для коттеджа возле г. Ростов-на-Дону. Продолжительность периода отопления: E = 171 × 24 = 4104 ч. Средняя уличная температура T 2 = – 0.6 °С. Желательная температура в доме: T 1 = 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 м 2 каждое. Общая площадь окон: S окна = 28.60 м 2 . По паспорту изделий R окна = 0.55. Тогда Q окна = 1279 Вт.
Двери. Есть 2 утепленные двери размером 0.9 х 2.0 м. Их площадь: S двери = 3.6 м 2 . По паспорту изделия R двери = 1.45. Тогда Q двери = 61 Вт.
Глухая стена. Участок “АБВГД”: 36.1 × 4.8 = 173.28 м 2 . Участок “ДА”: 8.7 × 1.5 = 13.05 м 2 . Участок “ДЕЖ”: 18.06 м 2 . Площадь фронтона крыши: 8.7 × 5.4 / 2 = 23.49. Итого, площадь глухой стены: S стена = 251.37 – S окна – S двери = 219.17 м 2 . Стены сложены из газобетона толщиной 40 см и пустотелого облицовочного кирпича. R стены = 2.50 + 0.63 = 3.13. Тогда Q стены = 1723 Вт.

Суммарные теплопотери через периметр:

Q перим = Q окна + Q двери + Q стены = 3063 Вт.

Шаг 2. Вычислим теплопотери через крышу.

Утеплителем служит сплошная обрешетка (35 мм), минвата (10 см) и вагонка (15 мм). R крыши = 2.98. Площадь крыши над основным корпусом: 2 × 10 × 5.55 = 111 м 2 , а над котельной: 2.7 × 4.47 = 12.07 м 2 . Итого S крыши = 123.07 м 2 . Тогда Q крыши = 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). R пола = 1.72. Тогда теплопотери через пол будут равны:

Q пол = (S 1 / (R пол + 2.1) + S 2 / (R пол + 4.3) + S 3 / (R пол + 2.1)) × dT = 546 Вт.

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

Из обогреваемого дома тепло проникает двумя путями:

Через несущую стену. S 1 = 28.71, R 1 = 3.13.
Через кирпичную перегородку с котельной. S 2 = 11.31, R 2 = 0.89.

Получим K 1 = S 1 / R 1 + S 2 / R 2 = 21.88.

Из гаража наружу тепло выходит следующим образом:

Через окно. S 1 = 0.38, R 1 = 0.55.
Через ворота. S 2 = 6.25, R 2 = 1.05.
Через стену. S 3 = 19.68, R 3 = 3.13.
Через крышу. S 4 = 23.89, R 4 = 2.98.
Через пол. Зона 1. S 5 = 17.50, R 5 = 2.1.
Через пол. Зона 2. S 6 = 9.10, R 6 = 4.3.

Получим K 2 = S 1 / R 1 + … + S 6 / R 6 = 31.40

Вычислим температуру в гараже при условии баланса передачи тепла: T # = 9.2 °С. Тогда теплопотери будут равны: Q гараж = 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 м 3 /час. В системе установлен рекуператор с КПД 50%. При таких условиях потери тепла: Q вент = 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 м 3 .
Сжиженный газ. V = 2450 кг.

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

Выводы и полезное видео по теме

Теплопроводность и сопротивление теплопередаче материалов. Правила расчета для стен, крыши и пола:

Наиболее сложная часть расчетов по определению необходимого для отопления объема газа – нахождение теплопотерь обогреваемого объекта. Здесь в первую очередь нужно внимательно отнестись к геометрическим вычислениям.

Если же финансовые затраты на обогрев покажутся чрезмерными, то следует подумать над дополнительным утеплением дома. Тем более что расчеты теплопотерь хорошо показывают структуру промерзания.

Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы по неясным и заинтересовавшим моментам, размещайте фото по теме статьи. Поделитесь собственным опытом в проведении расчетов для выяснения расходов на отопление. Не исключено, что ваши советы очень помогут посетителям сайта.

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.

Исходные данные для вычислений

Для выполнения предварительного расчета нужно выяснить следующие параметры:

теплота сгорания (калорийность) природного газа, поставляемого в вашей местности;
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:

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.
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%.

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:

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.

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:

Q ГВС = cm (t 2 — t 1).

с — теплоемкость воды, равна 4.187 кДж/кг °С;
t 1 — начальная температура воды, °С;
t 2 — 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 Q ГВС в приведенную выше формулу и определить дополнительный расход газа на ГВС.

Чаще всего мы задумываемся о том, сколько же топлива израсходовали, когда приходят счета за полученное тепло. И если сумма пугающе большая начинаем проводить расчеты. Существуют методы, позволяющие как на стадии проектирования, так и в обустроенном здании подсчитать, например, расход газа на отопление дома 200 м 2 . Полученные результаты помогут провести аудит системы отопления и разработать методы уменьшения затрат на поддержания комфортного микроклимата в доме.

Газ … и другой газ

Голубое топливо многие годы самым востребованным и дешевым энергоносителем. Наиболее часто для отопления используется два вида газа и соответственно два способа подключения:

Магистральный . Это очищенный от примесей метан с добавлением ничтожного количества отдушки для облегчения обнаружения утечки. Такой газ транспортируется по газотранспортным системам до потребителей.

Сжиженная смесь пропана с бутаном, которая закачивается в газгольдер и обеспечивает автономное отопление. При переходе данной жидкости в газообразное состояние, увеличивается давление в резервуаре. Под действием высокого давления газовая смесь поднимается по трубам до места потребления.

Оба вида имеют как свои плюсы, так и минусы:

при магистральном подключении всегда существует опасность поломки трубопровода, снижения давления в нем. Газгольдер дает полную автономность, необходимо следить только за наличием газа;

оборудование газгольдера и его обслуживание обходится дорого . Но это единственная возможность газового отопления, если в доступной близости нет магистрали;

чтобы рассчитать расход газа для отопления дома 100 кв м выполняют сравнение калорийности топлива из магистрали и сжиженной смеси в баллоне. Калорийность пропан-бутановой смеси в три раза больше чем у метана: при сгорании 1 м 3 смеси выделяется 28 кВт, а сгорание такого же количества метана выдает 9 кВт. Соответственно количество на отопление одинаковой площади будет расходоваться разное.

Сжиженную смесь часто для автономного отопления закачивают в баллоны небольшой емкости.

Для автономного отопления применяют и сжиженный газ в баллонах Источник blog.mybacharach.com

утепления домов

Что повышает потребление газа

Расход газа на отопление, кроме его вида, зависит от таких факторов :

Климатические особенности местности. Расчет проводится для самых низких показателей температуры характерных для данных географических координат;

Площадь всего здания, его этажность, высота комнат;

Тип и наличие утепления крыши, стен, пола;

Вид строения (кирпичное, деревянное, каменное и т.д.);

Тип профиля на окнах, наличие стеклопакетов;

Организация вентиляции ;

Мощность в предельных значениях отопительного оборудования.

Немаловажное значение имеет и год постройки дома, расположение радиаторов отопления.

Расчет расхода магистрального газа

Подсчет необходимой мощности выполняется из предположения, что высота комнат не превышает 3 м, его площадь равна 150 м 2 , состояние строения удовлетворительное, утепление есть. Тогда для обогрева 10 м 2 площади в среднем расходуется 1 кВт энергии при температуре более низкой чем –10 0 С. Так как такая температура в среднем держится только половину отопительного сезона, можно взять за базовое значение – 50 Вт*м/ час.

Источник сайт

Расход газа на отопление дома 150 м2 будет определяться по соотношению

А = Q / q * ɳ

Q в выбранном примере рассчитывается как 150*50 = 7,5 кВт и является требуемой мощностью, необходимой для обогрева данного помещения.

q отвечает за марку газа и оказывает удельную теплоту. Для примера q = 9,45 кВт (газ G 20).

ɳ показывает коэффициент полезного действия котла, выраженный в отношении к единице. Если КПД = 95 %, тогда ɳ = 0,95.

Выполним вычисления, получаем что расход газа для дома площадью 150 м 2 будет равен 0,836 м 3 в час, для дома размером в 100 м 2 – 0,57 м 3 в час. Для получения среднесуточного количества, полученный результат умножается на 24, для среднемесячного – умножается еще на 30.

Если изменить КПД котла на 85% в час буде расходоваться 0,93 м 3 .

Расчет количества сжиженного газа

Формула А = Q / q * ɳ может применяться для определения количества различного топлива. Так как сжиженный газ находится либо в газгольдере, либо в баллонах, объем их емкости измеряется в м 3 , поэтому и расход сжиженного топлива высчитывается в этих единицах.

В таблице указана стоимость проведения автономной газификации Источник сайт

При вычислении расхода сжиженного газа на отопление дома 200 м 2 учитывают такие показатели :

плотность смеси из пропана и бутана. Например, у типа G 30 ρ = 0,524 кг/л;

удельная теплота сгорания . Для G 30 она равна 45,2 МДж/кг (23,68 МДж/л) или 6,58 кВт/л.

Средние значения можно взять из первого примера, учитывая, что Q = 200*50 = 10 кВт

А = 10 / (6,58 * 0,95) = 1,6 л/час

Среднесуточное потребление будет равно 1,6 * 24 = 38,4 (л)

При условии, что используется баллон вместимостью 50 л, но заполненный в целях безопасности до 42 л, можно утверждать, что его хватить примерно чуть больше чем на сутки.

Среднемесячное потребление газа будет равно 38,4 * 30 = 1152 л. А это уже 27,5 баллонов (1152/42 = 27,5).

Можно провести аналогичные вычисления для того, чтобы определить расход газа на отопление дома 100 м 2 из газгольдера. Его количество будет так же определяться в литрах.

А = 5 / (6,58 * 0,95) = 0,8 л/час

За сутки газгольдер опустеет на 19,2 литра, а за месяц – на 576 литров, за отопительный сезон в 7 месяцев – на 4032 литра. Это необходимо учитывать, чтобы своевременно пополнять емкость.

Заправка газгольдера производится специальными машинами Источник pinterest.cl

Сколько стоит отопление

Сумма отопления зависит от количества потребляемого газа и цены за 1 м3 в данном регионе. Простым перемножением двух чисел можно определить расходы в сутки, в месяц или за весь отопительный сезон.

С точки зрения абсолютной цены за м 3 (кг) магистральный метан в 3-4 раза дешевле чем пропан-бутановая смесь. Однако, при сравнении расхода на отопление здания в 100 м 2 метана необходимо в среднем около 3000 м 3 , а сжиженной смеси только 1000 м 3 . Поэтому можно утверждать, что сколько стоит сжиженный газ для отопления дома, такая же цена и магистрального, за счет большего расхода.

Видео описание

Про нюансы отопления дома из газгольдера и формирование цены, наглядно в видеоролике:

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.

Система «умный дом» легче и комфортнее управляется пультом Источник archidom.ru

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу проектирования загородных домов . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Заключение

Если дом строится по грамотно составленному проекту, то какой в отопительный сезон будет расход газа можно представить заранее. Если же расчеты делаются для уже существующего дома, с целью его утеплить, то лучшим выходом тоже будет обратиться к профессионалам, которые не просто механически сделают свою работу, но и смогут что-то посоветовать