Алгоритм расчета расхода газа на отопление дома

Во время проектирования газовой отопительной системы учитываются все факторы, влияющие на расход газа: размер жилья, количество этажей, утепление основных конструкций, мощность и то, сколько в данном доме проживает человек. Обогрев частного дома газом выгоден с экономической точки зрения по нескольким причинам.

Выгоды использования

Во-первых, ему присуща высокая эффективность процесса сгорания из-за малого содержания серы. Это же позволяет экономить ресурсы на чистку котла. В-вторых, легко снизить тепловые потери и расходование газа при помощи хорошей теплоизоляции. В-третьих, газ является и экологичным материалом, так как при его сгорании в атмосферу поступает совсем малое количество вредных веществ.

При применении газа как топлива для отопления, стенки котла не страдают коррозией, что увеличивает срок эксплуатации оборудования. Удобно использование сжиженного газа: у него лучше качество и он доставляется баллонами в места, где нет магистралей, облегчая быт тысячам людей.

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.

  1. 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.
  2. 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.

Расход сжиженного газа на отопление дома 200м2

Итак, чтобы вычислить количество количество газа для здания площадью 100 м2, сгорающее за 1 час, надо подставить в предыдущую формулу значение теплотворной способности сжиженного газа и пересчитать заново. При этом не забываем, что считаются расходы природного газа в литрах и м3, а сжиженного – в килограммах, которые потом нужно перевести в литры. Итак, учитывая теплоту сгорания газа в размере 12.8 кВт / кг (46 МДж / кг), получаем:

5 / (12.8 х ) = кг / ч сжиженного газа.

Расход сжиженного газа на отопление дома 200м2

В качестве итогов представим результаты, согласно которым за месяц примерный расход сжиженного газа на отопление дома составляет:

  • 100 м2 – 561 л;
  • 150 м2 – 841.5 л;
  • 200 м2 – 1122 л;
  • 250 м2 – 1402.5 л.
Расход сжиженного газа на отопление дома 200м2

Способы экономии газа

Главный способ сэкономить газ на отоплении — это снижение тепловых потерь. Сделать это можно следующими способами:

  • утепление потолков и стен, наружное утепление, установка стеклопакетов, утолщение контура входной двери;
  • установка водяных тепловых полов;
  • использование таймера для котлогенератора;
  • использование автоматизированной системы отопления.

Естественно, что львиная доля работы газового котла — это отопление, однако котлогенератор также греет воду для бытовых нужд и используется при приготовлении пищи. Эти расходы также важно учитывать. В целом для отопления 10 квадратных метров помещения используется 1 кВт энергии или 0,095 кубических метра газа. Однако в зависимости от режима работы газового генератора и наличия теплоизоляционных проблем, это число может варьироваться в разные стороны.

Как экономно расходовать газ?

Итак, газовая система отопления является на сегодняшний день самой экономной из других возможных систем. Но экономия в первую очередь зависит не столько от уменьшения количества используемого топлива, сколько от правильной конфигурации оборудования, дополнительного утепления дома и установки специальных энергосберегающий приборов.

По подсчетам специалистов, через стены жилого дома может теряться треть, а в некоторых случаях и половина тепла, выделяемого отопительной системой. Поэтому лучше сразу провести мероприятия по утеплению вашего жилья. Такие работы включает в себя:

  • установку качественных пластиковых окон, которые полностью герметичны и энергоэффективны;
  • утепление кровли, включающее в себя монтаж плит минеральной ваты между нижними и верхними элементами конструкции кровли;
  • правильную установку дверей во избежание появления сквозняков;
  • применение теплоотражательных экранов за радиаторами.

Также, для экономии тепловой энергии и оптимального обогрева используется различная терморегулирующая арматура.

Отопление от газового баллона (видео)

Владельцам частных жилищ следует знать, что котлы отопления, работающие на сжиженном газе. Есть возможность без проблем перевести в иной режим функционирования, и они будут работать с использованием другого вида топлива, вернее магистрального газа. Для этого необходимо лишь заменить горелку, форсунки, убрать редуктор и заменить некоторое другое оборудование. Все это вы можете сделать своими руками, однако, чтобы правильно установить подключение, необходимо соблюдать правила пользования пропановыми установками.

Какой вариант подачи топлива выгоднее

Расчет расхода газа на отопление дома может зависеть от нескольких факторов. К примеру, отопление частного дома сжиженным газом обходится несколько дороже, нежели магистральным.

Плюс к тому большую роль играет степень утепленности жилья и, конечно, какой газовый котел для отопления установлен в частном доме, но обо всем по порядку.

Отопление магистральным топливом

Какой вариант подачи топлива выгоднее

В нашей могучей стране, с ее несколькими климатическими поясами вывести универсальную формулу практически невозможно.

Поэтому мы рискнули просчитать средний расход газа на отопление стандартного дома в 100м².

  • Прежде всего, следует отметить, что в стандартном доме высота потолков не превышает 3м, чаще всего 2,7 – 2,8м. При таких исходных данных считается, что на отопление 10м² в среднем должен уходить 1кВт энергии. Путем несложных вычислений узнаем, что мощность котла должна составлять не менее 10кВт.
  • Если исходить из того, что оборудование будет работать беспрерывно весь месяц, на полной проектной мощности, то 10кВт нужно умножить на количество часов в месяце. В результате выходит конечная цифра 7200кВт. Но из опыта мы знаем, что оборудование далеко не всегда работает на полной стопроцентной мощности, поэтому 7200кВт можно смело разделить пополам, выходит 3600кВт.
  • Если брать средние данные, то оборудование эксплуатируется порядка 7 месяцев в году. Проводим вычисления и выясняем, что на отопительный сезон будет расходоваться около 25200кВт.
  • На выработку котлом каждого кВт тепловой мощности в среднем затрачивается 0,112 м3 газа. Соответственно, за отопительный сезон 25200х0,112= 2822,4 м3/год.

Переводить цифры в денежный эквивалент, в данном случае нет смысла, так как цена по регионам может отличаться.

Какой вариант подачи топлива выгоднее

Важно: полученный в данном случае результат является приблизительным. Ведь мы попытались рассчитать только расходы на газовые котлы отопления, не принимая во внимание приготовление пищи и нагрев воды для бытовых нужд.

Читайте также:  Как сделать камин в частном доме своими руками

Работа на сжиженном топливе

Действительность такова, что в городах и близлежащих населенных пунктах магистральные газопроводы являются нормой. В глубинке такая роскошь встречается реже, поэтому люди используют для отопления сжиженный газ.

Несмотря на то, что расход сжиженного газа на отопление дома несколько выше, чем магистрального, оказывается это в любом случае выгоднее, нежели топить твердым топливом или нефтепродуктами.

Система баллонов.

Какой вариант подачи топлива выгоднее

Автономное газоснабжение может осуществляться путем подключения нескольких газовых баллонов, завязанных в единую систему. Также существует вариант использование газгольдера, он представляет собой специальную металлическую или пластиковую емкость с большим объемом.

Важно: расход газа для отопления из баллонов или газгольдера абсолютно одинаков. Различие заключается только в объеме, как правило, газгольдер устанавливается сразу на несколько домов.

Газгольдеры.

Норма расхода газа на отопление коттеджа, в котором установлена автономная система, работающая на сжиженном топливе, рассчитывается более сложным путем. Здесь понадобится учет сразу нескольких физических величин. Чтобы не вдаваться в дебри, мы приводим готовую таблицу, в которой представлены средние значения расхода топлива на обогрев жилища.

Важно: данная таблица составлялась с учетом расхода топлива на разогрев воды для бытовых нужд и приготовления пищи, в доме, где постоянно проживают 4 – 6 человек.

Какой вариант подачи топлива выгоднее

Стоимость отопления дома 200м², разными видами топлива.

Пример расчета сжиженного газа для отопления дома

Некоторые модели отопительных котлов способны работать на сжиженном газе. Чтобы понять, насколько целесообразна покупка такого оборудования, можно выполнить расчет расхода сжиженного газа на отопление дома. Принцип вычислений будет таким же, как и с природным газом – нужно определить уровень теплопотерь или мощность самого котла. Полученные данные переводят в литры и, при желании, в количество баллонов.

Приведем пример. Для котла мощностью в 18 кВт среднее потребление тепла составит 9 кВт/час. 1 л сжиженного газа при сгорании дает 12,5 кВт тепла. Следовательно, 9 кВт мы получим при сжигании 0,72 л топлива (9÷12,5=0,72 л).

Таким образом:

  • расход в день – 0,72×24=17,28 л;
  • расход в месяц – 17,28×30=518,4 л.

С учетом КПД котла в пределах 90 % ежемесячное потребление сжиженного газа составит 570,24 л (518,4 10 %).

В одном баллоне содержится примерно 42 л газа. Значит, чтобы протопить котел, за месяц потребуется 14 баллонов газа (13,57). Исходя из цены на топливо, можно будет вычислить размер расходов на такое отопление. Правда, стоит учесть еще и транспортные расходы. Если поставить газгольдер для хранения газа, то транспортную составляющую можно сократить.

Способы сокращения расхода

Сумма, которая может накопиться к уплате за отопление, напрямую зависит от того, сколько стоит кубометр газа в конкретном регионе. Для определения объема затрат на весь отопительный сезон или конкретно на месяц, достаточно взять расценки за кубический метр газовой смеси в текущем регионе и умножить на предполагаемый объем потребления топлива.

С точки зрения стоимости, магистральный газ намного дешевле, чем в баллонах, поскольку он поставляется в жилища с минимальными расходами.

Чтобы сэкономить и уменьшить расходы на автономное отопление, придется обратиться к энергосберегающим технологиям и сделать некоторые переустройства в жилище, а именно:

  1. Необходимо тщательно утеплить стены, здания, крыши, пол и все остальные части строения, где может проникать холод.
  2. Заменить стеклопакеты на энергосберегающие, а профиль на непромерзаемый.
  3. Лучше установить котел с максимальным коэффициентом полезного действия.
  4. Пересмотреть устройство системы вентиляции и продумать установку кондиционера. Известно, что даже одна открытая форточка может забрать большое количество тепла.
  5. По возможности обустроить теплый пол, особенно, в таких помещениях, как прихожая и холл.
  6. Установить электронные датчики на радиаторы для последующей блокировки установленной температуры.

Совет! Для оптимизации расходования газа, можно подключить систему «умный дом», которая позволит сократить расход топлива на 25%.

Если все эти рекомендации учесть и выполнить, то в доме будет тепло и уютно, а расходы на обогрев существенно уменьшаться. Предварительные расчеты позволят определить каков расход топлива на помещение конкретной площади и уменьшить затраты без обращения к специалистам.

Объемный расход

Объемный расход — это количество жидкости, газа или пара, проходящих заданную точку за определенные отрезок времени, измеряется в единицах объёма таких, как м 3 /мин.

Читайте также:  Обзор сковород российского производства и их преимущества

Значение давления и скорости в потоке

Давление, которое обычно определяется, как сила на единицу площади, является важной характеристикой потока. На рисунке выше показаны два направления, в которых поток жидкости, газа или пара, двигаясь, оказывает давление в трубопроводе в направлении самого потока и на стенки трубопровода

Именно давление во втором направлении чаще всего используют в расходомерных устройствах, в которых на основе показания перепада давления в трубопроводе, определяется расход

На рисунке выше показаны два направления, в которых поток жидкости, газа или пара, двигаясь, оказывает давление в трубопроводе в направлении самого потока и на стенки трубопровода. Именно давление во втором направлении чаще всего используют в расходомерных устройствах, в которых на основе показания перепада давления в трубопроводе, определяется расход.

Скорость, с которой течет жидкость, газ или пар в значительной степени влияет на величину давления, оказываемого жидкостью, газом или паром на стенки трубопровода; в результате изменения скорости изменится давление на стенки трубопровода. На рисунке ниже графически изображена взаимосвязь между скоростью потока жидкости, газа или пара и давлением, которое оказывает поток жидкости на стенки трубопровода.

Как видно из рисунка, диаметр трубы в точке «А» больше, чем диаметр трубы в точке «B». Так как количество жидкости, входящей в трубопровод в точке «А», должно равняться количеству жидкости, выходящей из трубопровода в точке «В», скорость, с которой течёт жидкость, проходя более узкую часть трубы, должна увеличиваться. При увеличении скорости жидкости, будет уменьшаться давление, оказываемое жидкостью на стенки трубы.

Для того, чтобы показать, как увеличение скорости расхода текучей среды может приводить к уменьшению величины давления, оказываемого потоком текучей среды на стенки трубопровода, можно воспользоваться математической формулой. В этой формуле учтены только скорость и давление. Другие показатели, такие как: трение или вязкость не учтены

Если не принимать во внимание эти показатели, то упрощенная формула записывается так: PA + K (VA) 2 = PB + K (VB) 2

Давление, оказываемое текучей средой на стенки трубы, обозначено буквой P. РA — это давление на стенки трубопровода в точке «А» и PB — это давление в точке «B». Скорость текучей среды обозначена буквой V. VA — это скорость текучей среды по трубопроводу в точке «А» и VB — это скорость в точке «B». K — это математическая константа.

Как уже было сформулировано выше, для того, чтобы количество газа, жидкости или пара прошедшее трубопровод в точке «B», равнялось количеству газа, жидкости или пара, вошедшему в трубопровод в точке «А», скорость жидкости, газа или пара в точке «B» должна увеличиваться. Поэтому, если PA + K (VA)2 должно равняться PB + K (VB)2, то при увеличении скорости VB давление РB должно уменьшиться. Таким образом увеличение скорости приводит к уменьшению параметра давления.

Типы потока газа, жидкости и пара

Скорость среды также влияет на тип потока, образующегося в трубе. Для описания потока жидкости, газа или пара используются два основных термина: ламинарный и турбулентный.

Ламинарный поток

Ламинарный поток — это поток газа, жидкости или пара без завихрений, который образуется при относительно небольших общих скоростях текучей среды. При ламинарном потоке жидкость, газ или пар движется ровными слоями. Скорость слоев, движущихся в центре потока выше, чем скорость внешних (текущих у стенок трубопровода) слоёв потока. Уменьшение скорости движения внешних слоев потока происходит из-за наличия трения между текущими внешними слоями потока и стенками трубопровода.

Турбулентный поток

Турбулентный поток — это поток газа, жидкости или пара с завихрениями, который образуется при более высоких скоростях. При турбулентном потоке слои потока движутся с завихрениями, а не стремятся к прямолинейному направлению в своем течении. Турбулентность может неблагоприятно влиять на точность измерений расхода посредством возникновения разных величин давления на стенки трубопровода в любой заданной точке.