Расчет системы отопления
Не будем вдаваться в дебри расчетов, а приведем упрощенный вариант, отвечающий всем требованиям к отопительной системе частного дома. При этом будем считать, что все комплектующие и материалы имеют стандартную направленность. Нет никаких сверхсовременных деталей, и только стандартные процессы. Плюс ко всему возьмем одноконтурную систему как самую простую.
Проводя расчет системы отопления частного дома, необходимо в первую очередь определить полный объем дома с учетом и жилых, и подсобных помещений. Почему именно так? Посмотрим на примере коридора. В эту комнату никто не будет ставить радиаторы отопления, потому что коридор отапливается пассивно за счет циркуляции теплого воздуха внутри помещений.
Чтобы сделать правильный расчет, по схеме плана дома нужно вычислить площади всех комнат и сложить их, получив общую площадь здания. Теперь этот показатель необходимо умножить на высоту потолков. Получится объем дома в целом. Обычно на подобные расчеты уходит не более получаса.
https://youtube.com/watch?v=mVNWfHKN-Pw
Теперь следует рассчитать мощность отопительного котла. Обычно учитывается один стандартный показатель, который регулирует зависимость расположения дома с расходом тепла на 1 кубический метр здания. Для разных регионов он различный, отсюда и все видоизменения. К примеру, для европейской части России этот показатель равен 40 Вт. Чтобы найти мощность котла, необходимо эту константу умножить на объем дома.
Во-первых, это уточняет показатель. А, во-вторых, дает возможность котлу постоянно работать не на полную мощность, что снижает его износ.
Какой газ выбрать что выгоднее
Для подключения к магистральному газопроводу пользователю придется оплатить проект и монтажные работы. И эти траты нельзя назвать незначительными. Растущие аппетиты газовых служб делают газификацию жилищ очень затратным мероприятием. Однако все эти траты окупаются во время эксплуатации. На март 2021 года стоимость кубометра газа, в зависимости от региона РФ, составляет от 4,44 до 8,66 рубля. Средняя цена – 6,55 рубля. В итоге отопление природным газом дома на 150 или двести квадратов, с учетом расчетной нормы потребления за сезон, обойдется в 29 825 и 39 038 рублей.
Сжиженное топливо не требует врезки в магистраль, но для его хранения необходимо построить газгольдер – емкость, принимающую нужный объем топлива. Кроме того, эту тару придется периодически заполнять газом, который доставляется на участок с помощью специального транспорта, а эта услуга стоит недешево. А еще газгольдер придется чинить и обслуживать. Ведь от его состояния зависит безопасность всех жильцов дома, обогреваемого сжиженным газом.
Хранение сжиженного топлива
На начало весны 2021 года литр сжиженного газа на заправках стоил от 11 до 20 рублей, в зависимости от региона РФ. Средняя стоимость этого топлива составила 15,5 рубля. Поэтому отопление сжиженным газом дома на 150 квадратов обойдется в 98 394 рубля. За жилье площадью двести квадратных метров придется отдать еще больше – 131 192 рубля. Как видите – сжиженное топливо обогнало по стоимости природный газ в 3,3 раза. Поэтому выводы относительно выгодно/невыгодно напрашиваются сами собой – природный (магистральный) газ при всей бюрократии и сложности процесса подключения будет намного выгоднее сжиженного топлива.
Калькулятор расхода газа на отопление дома
Потребление СУГ можно рассчитать 3 способами: по мощности котла, площади дома и советской формуле (27 л на м2 в год). Все варианты дают усредненный результат, потому что оторваны от реальных условий проживания.
Мы сделали калькулятор на основе теплопотерь дома. Помещение грамотно прогревается, если отопление компенсирует тепловую энергию, которую теряет здание через крышу, двери, стены, окна за единицу времени.
В вычисления заложены высота потолков, наличие мансарды или подвала, строительный материал с разными теплопотерями:
- пеноблоки — 32.7 кВт/м2;
- кирпич — 27.6 кВт/м2;
- дерево — 26.1 кВт/м2.
Площадь дома (м2)
Высота потолков (м)
Мансарда
Подвал
Материал дома
Как именно проходит расчет
Итоговый показатель потребления СУГ в год выводится по нескольким формулам:
- Вычисляем расход газа без ГВС (кВт/ч): площадь дома × высоту потолков × теплопотери материала × коэффициент мансарды и подвала.
- Находим расход газа с ГВС (кВт/ч): расход без ГВС × коэффициент для ГВС.
- Переводим показатель кВт/ч в Ккал/ч, потом в м3/ч, потом в л/ч.
- Считаем годовой расход: л/ч × часы работы котла в год.
В процессе расчетов мы учитываем ряд показателей:
- Коэффициент для учета ГВС — 1.15.
- Коэффициент мансарды и отапливаемого подвала — 0.95.
- Коэффициент мансарды и неотапливаемого подвала — 1.
- Коэффициент без мансарды + отапливаемый подвал — 1.
- Коэффициент без мансарды + неотапливаемый подвал — 1.05.
- Коэффициент без мансарды и без подвала — 1.1.
- Коэффициент для перевода энергии (кВт) в калорий (Ккал) — 1.163.
- Коэффициент перевода из м3 в литры СУГ — 2.37.
- Часы работы котла в год — 2 265.
- КПД котла — 0.92.
Неучтенные переменные расхода газа в частном доме
Калькулятор все равно выдает усредненный результат. Для точного прогнозирования нужно гораздо больше данных:
- Требуемая температура в помещении.
- Средняя температура самой холодной недели в году.
- Количество окон, их высота и ширина.
- Соотношение площадей окон и пола: 10–50%.
- Тип окон: обычное с двойными рамами, стеклопакет, двухкамерный стеклопакет.
- Количество этажей, верхние и нижние перекрытия.
- Характеристика наружных стен:
- кладка в 1-3 кирпича толщиной 25–76 см;
- сруб из бревен диаметром 20–25 см;
- сруб из бруса толщиной 10–20 см;
- каркасная стена толщиной 20 см (доска, минвата, доска);
- пенобетон толщиной 20–30 см.
Важные коррективы вносит внутридомовое газовое оборудование:
- количество конфорок на плите;
- наличие духового шкафа;
- реальная (не паспортная!) мощность газового котла;
- тип устройства: стандартный или конденсационный котел.
Конденсационный котел задействует потенциал водяного пара от продуктов сгорания газа. Оборудование максимально эффективно использует полученное тепло и снижает расход топлива на 15%.
Кстати
Если вы хотите определить расход газа под ваш дом с учетом всех данных, обратитесь к инженеру.
Посчитать для меня
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.
| Наименование толпива | Единица измерения | Удельная теплота сгорания в кКал | Удельная теплота сгорания в кВт | Удельная теплота сгорания в МДж |
|---|---|---|---|---|
| Природный газ | 1 м 3 | 8000 кКал | 9,2 кВт | 33,5 МДж |
| Сжиженный газ | 1 кг | 10800 кКал | 12,5 кВт | 45,2 МДж |
| Уголь каменный (W=10%) | 1 кг | 6450 кКал | 7,5 кВт | 27 МДж |
| Пеллета древесная | 1 кг | 4100 кКал | 4,7 кВт | 17,17 МДж |
| Высушенная древесина (W=20%) | 1 кг | 3400 кКал | 3,9 кВт | 14,24 МДж |
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.
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).
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.
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.
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.
Расход сжиженного газа за месяц и год
Пройдемся по затратам на заправку газгольдера для домов разной площади. Используем актуальную на начало 2021 года цену СУГ — 17.80 руб./л. Это стоимость заправки в нашей компании.
| Площадь дома (м2) | Расход газа в месяц (л) | Цена за газ в месяц (руб.) | Расход газа в год (л) | Цена за газ в год (руб.) |
| 50–100 | 316 | 5 624 | 3 802 | 67 675 |
| 150 | 475 | 8 455 | 5 703 | 101 153 |
| 200 | 633 | 11 267 | 7 603 | 135 533 |
| 250 | 792 | 14 097 | 9 504 | 169 171 |
| 300 | 950 | 16 910 | 11 405 | 203 009 |
| 350–450 | 1 425 | 15 365 | 17 107 | 304 504 |
| 500–600 | 1 900 | 33 820 | 22 809 | 406 000 |
| 800 | 2 534 | 45 105 | 30 412 | 541 334 |
Таким образом:
- расход газа на отопление дома 100 м2 — 68 тысяч рублей в год;
- расход газа на отопление дома 150 м2 — 101 тысяча рублей в год;
- расход газа на отопление дома 200 м2 — 136 тысяч рублей в год.
Расходы на отопление с дизельной котельной
Далее рассмотрим дизельную котельную. Аналогично высчитываем тепловую способность 1 литра дизельного топлива, используя следующие показатели:
- Теплотворная способность 1кг дизельного топлива – 11,860кВт/ч;
- Плотность дизельного топлива – 0,86кг/л;
- Теплотворная способность 1 л дизельного топлива – 10,20 кВт/ч;
- КПД дизельного котла – 0,9.
- КПД у дизельного котла чуть ниже, оно составляет порядка 90%.
- Стоимость 1 литра дизельного топлива для Москвы в среднем составляет 36,8 рублей.
Все исходные данные подставляем в формулу:
Стоимость 1 литра дизельного топлива/(теплотворная способность 1л дизельного топлива х КПД)
и получаем, что стоимость 1 кВт/ч тепла от дизельного топлива равна 4,01 рубля.
Выбор оптимального источника тепла — первый шаг для правильного расчёта
Чтобы знать, как рассчитать систему отопления для частного дома, нужно правильно выбрать источник тепла. Как правило, начинают с анализа доступных в регионе энергоресурсов с учётом климатических условий. Выбор обычно идёт в пользу наиболее дешёвого топлива. Популярными являются системы обогрева, работающие на природном газе, электричестве, угле или дизеле.
Каждый из них имеет свои особенности, достоинства и недостатки:
- Котлы на природном газе. Считаются наиболее дешёвым вариантом обогрева, но к магистрали природного газа не всегда есть возможность подключиться. Газовые котлы отличают высокий КПД, автоматизация управления процессом работы, безопасность при соблюдении правил подключения к газовым сетям. Нужно понимать, что такое КПД котла, чтобы изначально сделать правильный выбор оборудования. Небольшое по размеру газовое оборудование имеет высокий уровень производительности. Цена на природный газ растёт, но все равно этот вид топлива остаётся наиболее экономичным.
- Электрокотлы. Компактные, не требуют громоздких дымоходов, со своей функцией справляются не хуже газовых, если не поводит электроподача. Не особо популярно из-за дороговизны электроэнергии. Поэтому расчет электрического отопления частного дома делают обязательно.
- Котлы на твёрдом топливе. Вновь востребованы в связи с развитием загородного частного строительства. Наряду с обычными котлами продаются агрегаты с возможностью автоматической загрузки топлива.
- Отопительное оборудование, работающее на солярке или отработанном масле. Часто используется для отопления в загородных коттеджах. Чтобы применять такое топливо, нужно соорудить для него резервуар. Не всех устраивает из-за резкого запаха дизеля, который стоит в котельной.
Определение годовых расходов газа
Годовые расходы газа Qгод, м3/год, на бытовые нужды определяют по численности населения города (района) и нормам газопотребления на одного человека, а на коммунально-бытовые – в зависимости от пропускной способности предприятия и норм расхода газа по формуле:
(3.1)
Где:
q – норма расхода теплоты на одну расчетную единицу, МДж/год;
N – число расчетных единиц;
– низшая теплота сгорания газа на сухую массу, МДж/м3.
Таблица 3.1 Годовой расход газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды
Назначение расходуемого газа | Показатель потребления | Количество расчетных единиц | Норма расхода тепла q, МДж/год | Годовой расход газа , м3/год | Результаты, м3/год |
Кварталы с газовыми плитами и централизованным ГВС (1-я зона застройки) | |||||
На приготовление пищи и хозяйственные нужды в жилых домах | На 1 чел. В год | Численность жителей N1=136427,6 | 2800 | 6923067,49 | |
Больницы для приготовления пищи и горячей воды | На 1 койку в год | 1637,131 | 367911,5 | ||
Поликлиники для процедур | На 1 посетителя в год | 3547,117 | 5335,796 | ||
Столовые и рестораны | На 1 обед и 1завтрак | 14938822 | 1705670,755 | ||
ИТОГО: | 9348138,911 | ||||
Кварталы с газовыми плитами и проточными водонагревателями (2-я зона застройки) | |||||
На приготовление пищи и хозяйственные нужды в жилых домах | На 1 чел. В год | Численность жителей N5=1219244,8 | 8000 | 31787588,63 | |
Больницы для приготовления пищи и горячей воды | На 1 койку в год | 2630,9376 | 591249,1485 | ||
Поликлиники для процедур | На 1 посетителя в год | 5700,3648 | 8574,702 | ||
Столовые и рестораны | На 1 чел. В год | 24007305 | 2741083,502 | ||
ИТОГО: | 36717875,41 | ||||
Годовые расходы газа крупными коммунально-бытовыми потребителями | |||||
Бани | На 1 помывку | 3698992,9 | 2681524,637 | ||
Прачечные | На 1 т сухого белья | 25964,085 | 8846452,913 | ||
Хлебозавод | На 1 т изделий | 90874,298 | 8975855,815 |
Годовые расходы газа на технологические и энергетические нужды промышленных, коммунально-бытовых и сельскохозяйственных предприятий определяют по удельным нормам расхода топлива, объему выпускаемой продукции и величине фактического топливопотребления. Расход газа определяют отдельно для каждого предприятия.
Годовой расход газа на котельную складывается из расходов газа на отопление, горячее водоснабжение и принудительную вентиляцию зданий во всем районе.
Годовой расход газа на отопление , м3/год, жилых и общественных зданий рассчитывают по формуле:
(3.1)
Где:
а = 1,17 – поправочный коэффициент принимается в зависимости от температуры наружного воздуха;
qa – удельная отопительная характеристика здания принимается 1,26-1,67 для жилых зданий в зависимости от этажности, кДж/(м3×ч×оС);
tв – температура внутреннего воздуха, С;
tcp от – средняя температура наружного воздуха в отопительный период , °С; пот =120 – продолжительность отопительного периода, сут. ;
VH – наружный строительный объем отапливаемых зданий, м3;
– низшая теплота сгорания газа на сухую массу, кДж/м3;
ή – КПД теплоиспользующей установки, принимается 0,8-0,9 для отопительной котельной.
Наружный строительный объем отапливаемых зданий можно определить
как
(3.2)
Где:
V0 – объем жилых зданий на человека, принимается равным 60 м3/чел, если нет других данных;
Np — количество жителей в районе, чел.
Таблица 3.2 Значения поправочного коэффициента а в зависимости от температуры
наружного воздуха
,°С | -10 | -15 | -20 | -25 | -30 | -35 | -40 | -50 |
а | 1,45 | 1,20 | 1,17 | 1,08 | 1,00 | 0,95 | 0,85 | 0,82 |
Годовой расход газа на централизованное горячее водоснабжение (ГВС) , м3/год, котельных определяют по формуле:
(3.3)
Где:
qГВС = 1050 кДж/(чел-ч) – укрупненный показатель среднечасового расхода тепла на ГВС на 1 чел.;
N – число жителей, пользующихся централизованном ГВС;
tхл, tхз – температура холодной воды в летний и зимний период, °С, принимается tхл =15 °С, tx= 5 °С;
– низшая теплота сгорания газа на сухую массу, кДж/м3;
– коэффициент, учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период в зависимости от климатической зоны, принимается от 0,8 до 1.
м3/год
Годовой расход газа на принудительную вентиляцию общественных зданий , м3/год, можно определить из выражения
(3.4)
Где:
qв – удельная вентиляционная характеристика здания, может быть принята 0,837 кДж/(м3×ч×°С);
fcp.в. – средняя температура наружного воздуха для расчета вентиляции, °С, (допускается принимать tcp в. = tcp om).
По району годовой расход газа , потребляемый сетями низкого давления , м3/год, равен
(3.5)
м3/год
Годовой расход газа крупными коммунально-бытовыми потребителями , м3/год, равен:
(3.6)
м3/год
Всего на коммунальные и коммунально-бытовые нужды расходуется , м3/год, газа
(3.7)
м3/год
Общий годовой расход газа районом , м3/год, без промышленных потребителей составляет:
(3.8)
Электричество для отопления дома
Наиболее дорогой и малоэффективный по затратам способ отопления – использование электричества для прямого нагрева воздуха или с использованием электрокотла.
Классические ТЭНовые электрокотлы имеют компактные размеры и могут быть установлены в любом помещении. Они уже содержат в своем корпусе все необходимые элементы системы отопления (циркуляционный насос, расширительный бак, группа безопаности), что сильно упрощает монтаж.
Таблица. Достоинства и недостатки электроотопления.
| Достоинства | Недостатки |
| Не требует согласования и договора на обслуживание, достаточно получить разрешение на нужную мощность электроустановок | Не подходит для домов площадью более 120-150 м2 – энергоснабжающая организация не согласует мощность свыше 15 кВт |
| Простота монтажа, недорогие комплектующие | Самая высокая стоимость 1 кВт тепла (до 10 раз больше газовых систем) |
| Высокий КПД – до 99% энергии выделяется в виде тепла | |
| Вариативность исполнения – конвекторы (масляные, кварцевые), инфракрасные излучатели, галогеновые нагреватели, тепловентиляторы, электрокотлы с водяным контуром отопления | |
| Простота поддержания выбранной температуры в течение суток и на несколько дней | |
| Долгий срок службы – до 50 лет для конвекторов |
Стремясь повысить эффективность электроотопления, производители разработали пока считающимися инновационные для нашей страны способы обогрева и методы экономии электроэнергии.
Геотермальные насосы
Подробно ознакомиться с принципом работы геотермального насоса можно в отдельной статье.
Способ использует подогрев теплоносителя от грунта или воды, из-за чего отдача тепла составляет 200-500% от используемой мощности компрессора. Это делает ежемесячные расходы сравнимыми с отоплением дровами и лишь немного превышающими использованием газа.
Достоинство способа – низкие затраты на электроэнергию. Главный недостаток, ограничивающий использование – большие первичные затраты на комплектующие и монтаж, достигающие от 300 тысяч до 1,5 млн. рублей.
Эффективность геотермальных насосов при морозах от 25оС резко снижается, опускаясь ниже 90%. В этом случае для поддержания комфортной температуры включают электрообогрев с помощью котлов, конвекторов или инфракрасных излучателей.
Рекуператоры
В процессе работы котлового оборудования и вентиляции часть тепла улетучивается за пределы дома с продуктами сгорания или тёплым, но загрязнённым воздухом.
Принцип работы бытового рекуператора воздуха.
В рекуператорах воздух улицы подогревается выходящими из дома тёплыми потоками. Для циркуляции используются вентиляторы.
Лучшие модели могут иметь КПД до 60%, что считается отличным результатом. Рекуператоры эффективны для больших по площади домов, обогреваемых мощными котлами. Это нетрудно доказать простыми расчётами.
КПД современных газовых котлов достигает 80-95%, это значит, что до 20% тепла уходит в отводящую трубу.
Например, котёл 20 кВт «отправляет в атмосферу» до 4 кВт тепла. Если учесть, что рекуператор может «вернуть» 50%, то максимальная мощность такого устройства будет достигать 2 кВт. Использование вентиляторов в круглосуточном режиме может свести к нулю эффективность устройства. Учитывая стоимость рекуператора, покупка прибора и монтаж воздуховодов могут окупиться не ранее, чем через 10-15 лет.
Выбирая способ отопления частного дома, оценивают необходимую мощность оборудования, доступность разных видов топлива в регионе проживания, возможность и желание заниматься ручной подачей топлива и утилизации продуктов сгорания. Ошибки в выборе приводят к излишним затратам на приобретение дополнительного оборудования и расходы на энергоносители.
Методика расчета газа на отопление дома с примерами
Финансовые издержки на обогрев здания традиционным методом зависят от множества параметров: типа окон, качества изоляции стен, высоты потолков, соотношения площадей пола и оконных проемов, требуемой температуры и других непостоянных внешних факторов. Определить точное значение затрат не представляется возможным, поэтому вычисляют усредненную величину.
Средняя стоимость наполнения 50-литрового баллона — 680 рублей (баллон заправляют на 80 %, в емкости находится 42,5 л). Значит 1 л газа стоит 16. При котле с КПД 93 %, 1 кВт⋅ч оценивают в 2,63.
Примеры:
1. Расчет для дома 100 м2
- Централизованная газоподача. Опытным путем доказано, что котел мощностью 1 кВт⋅ч обогревает 10 м2 помещения. Для данного здания потребуется устройство 10 кВт⋅ч. Месячные затраты тепловой энергии равны 10 х 30 х 24 = 7 200 кВт⋅ч. Пусть отопительный сезон длится 7 месяцев, тогда максимальный расход газа в зимний период для утепленного дома – произведение 7200 х 7 = 50 400 кВт⋅ч. Усредненные годовые издержки в два раза меньше, то есть 25 200 кВт⋅ч. Денежный эквивалент определяется исходя из тарифов в конкретном регионе. Предположим, что 1 кВт⋅ч стоит 0,31 рубля. При умножении 25 200 х 0,31, получаем искомый результат. Итоговые затраты — 7812.
- Стоимость доставки баллонов сильно колеблется, поэтому в общие затраты включают только расход сжиженного газа на отопление дома 100 м2, без учета транспортировки. Помещение указанной площади в среднем требует 18 000 кВт⋅ч в год. Затраты равны произведению 18 000 х 2,63 = 47 340 рублей.
2. Расчет для дома 200 м2
- Чтобы в таком здании было тепло, устанавливают котел мощностью 20 кВт⋅ч. Месячный максимальный расход: 20 х 30 х 24 = 14 400 кВт⋅ч. Годовые затраты: 14 400 х 7 = 100 800 кВт⋅ч. Согласно методике, средний расчет природного газа на отопление дома 200 м2: 100 800 / 2 = 50 400 кВт⋅ч. В денежном выражении: 50 400 х 0,31 = 15 624 рубля.
- Если речь идет о сжиженном газе в баллонах, то для обогрева здания тратится 36 000 кВт⋅ч в год. При стоимости 1 кВт⋅ч, равной 2,63 рубля, средние годовые издержки: 36 000 х 2,63 = 94 680.
Способы снижения расходов на отопление дома газом
1. Максимальная блокировка теплопотерь строения. Еще на этапе проектирования следует позаботиться о компактности сооружения.
2. Установка современного качественного оборудования.
3. Объединение баллонов в группу сокращает расход газа в литрах на отопление дома, но для коттеджей площадью более 200 м2, жидкое топливо дорогое.
4. Использование автоматических систем регулировки температуры воздуха в помещении (снижение обогрева ночью, изменение подачи тепла, в зависимости от внешних условий, поддержание фиксированной температуры).
5. Также можно самостоятельно создавать комфортные условия в каждой комнате при помощи термостатов. Нежелательно перетапливать, обогревать нежилые помещения.
6. Приобретение газгольдера дает существенную экономию на транспортных затратах, но сама емкость стоит немало. Оптимальный вариант — покупка крупного газового бака вместе с соседями.
7. Пассивное тепло (солнечные лучи, увеличение оконных проемов, выходящих на юг) значительно уменьшает расходы на отопление в загородном доме, если правильно использовать преимущества внешних условий.
8. Применение тепловых экранов за батареями, расположенными на стене.
Вычисляем потребление по мощности котла
Вычислить, сколько потребляет газовый котел отопления в месяц, исходя из его мощности, намного проще, чем в предыдущем примере, поскольку в данном случае запасы на вентилирование и ГВС уже учтены. Для расчета находим 50 % мощности котла, а затем вычисляем потребление в сутки, за месяц или за весь период работы отопления.
Для примера возьмем котел с проектной мощностью в 24 кВт. Половина этой мощности, то есть показатель среднего потребления тепла в час, составит 12 кВт. Для дальнейшего расчета потребления топлива в час полученный показатель нужно разделить на удельную теплотворность топлива. В нашем примере получается: 12÷9,3=1,3 м3/ч.
Дальнейшие расчеты выглядят так:
- потребление в сутки — 12×24=288 кВт или в объеме газа — 1,3×24=31,2 м3;
- расход за месяц — 288×30=8640 кВт или в перерасчете на природный газ — 31,2×30=936 м3.
В данном примере мы не учили 10 % потерь на работу котла. Поэтому общее потребление природного газа в месяц составит немного более 1000 м3 (1029,3 м3). Этот пример расчета намного проще предыдущего, но общий принцип – аналогичный.
Газгольдеры для частного использования
Это стальная ёмкость для сжиженного газа объёмом от 1 до 50 м3. Газгольдер имеет усиленную защиту сварных швов, оснащён редуктором и несколькими клапанами: для заправки, присоединения к газовой сети, удаления скопившегося конденсата и спуска избыточного давления. Толщина металлических стенок резервуара примерно 1 см.
Устанавливается данная цистерна на бетонную плиту. Газгольдер присоединяют к вводу, состоящему из металлической трубы, компенсатора сифонного типа и запорного вентиля, при помощи напорной полиэтиленовой трубы. Газовый резервуар может размещаться как выше, так и ниже уровня земли.
Радиаторы отопления.
Обычно выбор, казалось бы, простых составляющих на практике вызывает множество самых противоречивых мнений. Бесспорно одно: их стоит выбирать не только по эстетическим свойствам, а исходя из технических параметров. Последние немало определяются материалом, из которого радиатор изготовлен:
1. Стальные. Такие радиаторы недороги, но очень сильно подвержены коррозии. Абсолютно не рекомендуется использовать стальные радиаторы там, где воду летом сливают — срок службы значительно сокращается.
2. Алюминиевые. Они более устойчивы к коррозии, быстро нагреваются и достаточно привлекательны на вид. Для них недопустимы перепады давления, чего в частных домах практически и не бывает.
3. Биметаллические. Здесь соединяются лучшие свойства алюминия и стали, что увеличило теплоотдачу, но остались те же антикоррозийные свойства.
4. Чугунные. Это практически вечные радиаторы. Они медленно нагреваются, но и остывают крайне медленно. По внешнему виду значительно уступают описанным выше типам радиаторов и недешевы. Также во время монтажа значительно может помешать большой вес, но в процессе эксплуатации это никак не мешает.
Расчет мощности отопительных приборов
Перед тем как рассчитать мощность отопительного котла, следует определить, какой его тип будет использоваться. У отопительных котлов разный КПД и от этого выбора будет зависеть не только уровень теплоотдачи, но и финансовая составляющая последующей эксплуатации при выборе топлива:
- Электрокотлы,
- Газовые котлы,
- Котлы на твердом топливе,
- Котлы на жидком топливе,
- Комбинированный котел электричество/твердое топливо.
Когда сделан выбор типа котла, необходимо определиться с его пропускной способностью. Именно от этого будет зависеть функционирование всей системы. Вычисление мощности водонагревательного котла производят, учитывая количество теплоэнергии, требующегося на м3. Калькулятор может помочь посчитать объем отапливаемых комнат:
- спальня: 9 м2 3 м = 27 м3,
- спальня: 12 м2 3 м = 36 м3,
- спальня: 15 м2 3 м = 45 м3,
- гостиная: 25 м2 3 м = 75 м3,
- коридор: 6 м2 3 м = 18 м3,
- кухня: 12 м2 3 м = 36 м3,
- санузел: 8 м2 3 м = 24 м3.
При расчете учитываются все помещения дома, даже если в них не планируется ставить радиаторыИсточник stroikairemont.com
Далее суммируются результаты, и получается общий объем дома – 261 м3. При подсчетах обязательно учитываются комнаты и переходы, в которых не планируется ставить приборы обогрева, например, коридор, кладовая, или прихожая. Это делается, чтобы тепла от установленных в доме радиаторов, хватило на отопление всего дома.
Возьмем произвольный показатель для региона в 50 Вт/м3 и площадь дома 261 м3, которую планируется обогревать. Формула расчета мощности: 50 Вт 261 м3 = 13050 Вт. Результат умножается на коэффициент 1,2 и вычисляется мощность котла – 15,6 кВт. Коэффициент позволяет добавить 20% резервной мощности котлу. Она даст возможность котлу работать в сберегательном режиме, избегая особых перегрузок.
Дополнительные датчики температуры помогут контролировать процессИсточник dopebi.ru.net
Поправка коэффициента на климатические условия регионов меняется от 0,7 в южных регионах России, до 2,0 в северных регионах. Коэффициент 1,2 применяют в центральной части России.
Вот еще одна формула, которой пользуются онлайн-калькуляторы:
Чтобы получить предварительный результат требуемой мощности котла, можно площадь комнаты умножить на климатический коэффициент и, полученный результат, разделить на 10.
Пример формулы расчета мощности отопительного котла для дома площадью 120 м2 в северном регионе России:
Nk=120*2,0/10=24 кВт
Таблица расходов на отопление дома
Итак, вот сводная таблица. Кроме стоимости 1кВт добавлена ориентировочная стоимость оборудования без монтажа.
Вид топлива | кВт/ч, рублей | Затраты на оборудование, 20кВт, рублей |
Котельная на сжиженном газе | 2,65 | 40 000 +200 000 |
Дизельная котельная | 4,01 | 65 000 + 20 000 |
Котельная на паллетном котле | 1,87 | 180 000 |
Твердотопливный котел на березовых дровах | 1,13 | 40 000 |
Котельная на электрокотле (однотарифный учет) 2017 год | 4,04 | 30 000 |
Котельная на электрокотле с буферной емкостью (ночной тариф) 2017 год | 1,26 | 30 000 + 90 000 |
Тепловой насос | 1,12 | 450 000 |
Котельная на природном газе | 0,43 | 40 000 + 350 000 |
Поясним то, что касается котельной на сжиженном топливе: стоимость 1 кВт, который мы посчитали, плюс стоимость газового котла и плюс средняя стоимость газгольдера без монтажа, естественно.
Дизельная котельная: стоимость 1кВт – 4,01, стоимость дизельного котла с горелкой 65 000 рублей, и стоимость топливной емкости, равная 20 000 рублей.
Котельная на паллетном котле: средняя стоимость котла на паллетах равна 180 000 рублей.
Средняя стоимость твердотопливного котла составляет 40 000 рублей.
Стоимость электрического котла составляет 30 000 рублей.
В примере с электрическим котлом укажем стоимость котла, равную 30 000 рублей и плюс стоимость буферной емкости, равную 90 000 рублей.
Стоимость теплового насоса с оборудование обойдется примерно в 450 000 рублей.
Возможно, в Вашем регионе это будет всё значительно дешевле.
Отопление дома газгольдером
Необходимое количество газа лучше считать с привязкой к бочке. То есть на сколько хватит каждой емкости при разном метраже помещения.
Газгольдер подбирают по количеству заправок. Оптимальным считается показатель 1–2 раза в год. Минимально резервуара должно хватать на 7–8 месяцев — отопительный сезон.
Расход сжиженного газа за сезон
Согласно СП 131.13330.2012 Строительная климатология (актуализированная редакция СНиП 23-01-99) отопительный сезон в России составляет 207 суток. Это примерно 7 месяцев.
Также важная информация: котел работает не круглые сутки. В среднем отопление функционирует 10 часов в день.
Мы провели расчеты на основе исходных данных:
- кирпичный дом без мансарды и подвала;
- высота этажа 3.2 м;
- КПД газового котла 92%.
Показатели по частотности заправки усредненные. Мы заложили одинаковые расходы по топливу на каждый месяц. В действительности проживание может быть сезонным или наездами, потребление отличается в зависимости от сезона.
Соотношение площади дома и объема газгольдера (ГГ)
| Объем ГГ (м3) | Полная заправка ГГ (л) | На сколько хватит газа (мес.) | |||||||
| 50–100 м2 | 150 м2 | 200 м2 | 250 м2 | 300 м2 | 350–450 м2 | 500–600 м2 | 800 м2 | ||
| 3 802 л/год | 5 703 л/год | 7 603 л/год | 9 504 л/год | 11 405 л/год | 17 107 л/год | 22 809 л/год | 30 412 л/год | ||
| 2.5 | 2 125 | 6.7 | 4.5 | 3 | 2.7 | 2 | 1.5 | 1.1 | 0.8 |
| 2.7 | 2 295 | 7 | 5 | 3.6 | 3 | 2.4 | 1.6 | 1.2 | 0.9 |
| 4.6 | 3 910 | 12 | 8 | 6 | 5 | 4 | 2.7 | 2 | 1.5 |
| 4.8 | 4 080 | 12.8 | 8.5 | 6.4 | 5.1 | 4.2 | 2.8 | 2.1 | 1.6 |
| 4.85 | 4 112 | 13 | 8.6 | 6.5 | 5.2 | 4.3 | 2.9 | 2.2 | 1.6 |
| 5 | 4 250 | 13.4 | 9 | 7 | 5.4 | 4.5 | 3 | 2.2 | 1.7 |
| 6.4 | 5 440 | 17 | 11.4 | 8.5 | 6.8 | 5.7 | 3.8 | 2.8 | 2.1 |
| 6.5 | 5 525 | 17.4 | 11.6 | 8.7 | 6.9 | 5.8 | 3.9 | 2.9 | 2.2 |
| 6.6 | 5 610 | 17.6 | 12 | 9 | 7 | 6 | 4 | 3 | 2.2 |
| 8.6 | 7 310 | 23 | 15 | 11.5 | 9 | 7.7 | 5 | 3.8 | 2.9 |
| 9.1 | 7 735 | 24.4 | 16 | 12 | 9.7 | 8 | 5.4 | 4 | 3 |
| 9.15 | 7 777 | 24.5 | 16.4 | 12.3 | 9.8 | 8.2 | 5.5 | 4.1 | 3.1 |
| 9.6 | 8 160 | 25.7 | 17 | 13 | 10 | 8.6 | 5.7 | 4.3 | 3.2 |
| 10 | 8 500 | 27 | 18 | 13.4 | 10.7 | 9 | 6 | 4.5 | 3.4 |
Расшифровка цветов в таблице:
| нерационально | Запас емкости слишком большой или слишком маленький |
| оптимально | При сезонном проживании или постоянном с 2 заправками в год |
| идеально | Лучше всего установить на отопительный сезон |
| с запасом | Разовой заправки хватит на год |
Дома площадью 800–1000 м2 обслуживаются:
- газгольдерами промышленных объемов более 10 м3 (установка сложнее);
- двумя емкостями, расположенными рядом (8.6, 9.1 или 9.15 м3).
