Как рассчитать расхода газа на отопление дома и гвс: формула и методика, как уменьшить потребление топлива

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.

Факторы, влияющие на потребление газа

Можно выделить три фактора, влияющих на расход газа в вашем доме:

Теплопотери. У каждого дома есть своя величина теплопотерь и в каждую единицу времени теплопотери дома отличаются. Рассчитывают их зачастую исходя из максимально низких температурных значений в вашем регионе. Рассчитать их довольно просто. В интернете полно готовых калькуляторов. На потери в доме влияет куча факторов: толщина и материалы стен, утепление, окна, двери, потолки. Проще говоря, влияет на потери абсолютно все

Измеряются теплопотери в киловаттах, как и мощность котла. Как вы уже поняли, исходя из величины потерь и подбирается мощность котла.

Сама система отопления. Как ни крути, если система отопления у вас не продумана, не сбалансирована, то перерасход тоже будет наблюдаться. Не так значительно, как при теплопотерях, но все же будет. При этом обычно в какой-то комнате будет наблюдаться перегрев, в какой-то недогрев.
Сам котел. В зависимости от вида котла, зависит и расход газа. Напольные котлы потребляют больше, настенные меньше.

Как снизить потребление газа?

Если вдруг расходы по газу вас не устраивают, то следующие рекомендации помогут вам их оптимизировать:

Займитесь утеплением дома. Чем лучше утеплите дом, тем меньше у вас будет уходить тепла на улицу.
Проверьте окна, двери на возможные щели. Через такие конструкции так же много теряется тепла
Если вы пользуетесь открытой системой отопления с бачком на крыше, то переделайте систему отопления в закрытую. Через крышу так же теряется значительно количество тепла.
Если у вас стоит простой напольный котел, то замените его на настенный. Расходы так же могут снизиться на 10-30%.
Проведите ТО своей системы отопления. Порой это так же может сказаться положительно на расходе газа. В особенности это касается самого котла.

Сокращение расхода

Это известно: если хорошо утеплить дом, то расход горючего для обогрева существенно сократится. Поэтому перед началом выбора и установки оборудования и прокладки магистральных путей необходимо хорошо утеплить дом: стены, крышу и чердак, пол, произвести замену окон, сделать герметичный контур уплотнения на дверях.

Особое внимание стоит уделить крыше и окнам. Предполагается, что из 100% потерянной теплоты 35% уходит через крышу, около 25% теряется на окнах. Поэтому используйте лучшие теплоизоляционные материалы и хорошие стеклопакеты, которые отличаются низким коэффициентом теплопроводности

Дешевые стеклопакеты сразу видно: их алюминиевый или стальной «скелет» зимой всегда очень холодный, и непосредственно через него теряется много тепла. Даже сами стекла так сильно не пропускают теплоту, как это делает металлический профиль, на котором эти стекла держатся

Поэтому используйте лучшие теплоизоляционные материалы и хорошие стеклопакеты, которые отличаются низким коэффициентом теплопроводности. Дешевые стеклопакеты сразу видно: их алюминиевый или стальной «скелет» зимой всегда очень холодный, и непосредственно через него теряется много тепла. Даже сами стекла так сильно не пропускают теплоту, как это делает металлический профиль, на котором эти стекла держатся.

Основные варианты отопления коттеджа 6.Тепловой насос

Несмотря на то что в России возобновляемые источники энергии в частном секторе стали использовать сравнительно недавно, они уже успели завоевать популярность. Тепловой насос — это экологичная альтернатива традиционным видам отопления. Агрегат умеет извлекать тепло из грунта, воды или воздуха, причем даже холодных, и использовать его для отопления дома и подогрева воды. Эта технология работает на Севере, где земля за зиму успевает промерзнуть на большую глубину, что подтверждается многолетним опытом эксплуатации подобных систем в Скандинавии.

«Современные тепловые насосы могут эксплуатироваться в любом российском регионе. На юге обычно укладываются грунтовые коллекторы на глубине 1–1,5 м или используется тепло окружающего воздуха. В регионах, где глубина промерзания ниже, можно установить грунтовые зонды в скважинах до 200 метров или использовать тепловую энергию незамерзающих водоемов и грунтовых вод», — объясняет Нина Горшкова, специалист направления «Тепловые насосы» компании «Данфосс», ведущего мирового производителя энергосберегающего оборудования.

Единственное, что нужно тепловому насосу для работы — электроэнергия. Однако потребность в ней относительно невелика: потребляемая электрическая мощность примерно в 4 раза меньше производимой тепловой. Так, тепловой насос Danfoss DHP-L Opti 16 в режиме максимальной производительности потребляет всего 4,1 кВт электроэнергии, а производит при этом 16,4 кВт тепла.

«Одной из последних разработок, которую мы уже сегодня предлагаем в России, являются тепловые насосы инверторного типа. Они отличаются большей эффективностью использования электроэнергии. Это позволяет на каждый израсходованный киловатт-час электроэнергии получить 5 и даже более киловатт-часов тепловой энергии. При этом стоимость подобного решения лишь немного выше стоимости обыкновенного теплового насоса», — добавляет Нина Горшкова.

Давайте посчитаем, что же получается в итоге. Стоимость 16-киловаттного агрегата Danfoss DHP-L Opti 16, о котором шла речь выше, составляет на сегодняшний день примерно 640 000 руб., а срок его эксплуатации равен 25 годам. Аналогичная по мощности инверторная система обойдется примерно в 890 000 руб. Стоимость прокладки коллектора или установки геотермальных зондов в обоих случаях составит порядка 300 000 рублей, причем сделать это нужно только один раз, поскольку теплосъемный контур служит до 100 лет и более.

Итак, если исходить из принятого нами горизонта планирования в 50 лет, то использование теплового насоса обычной конструкции обойдется в 31 600 руб. в год, а инверторного — в 41 600 руб. в год.

Теперь посчитаем расходы на электроэнергию. При нашей годичной потребности в тепле в объеме 85 000 кВт*ч нужно затратить 21 250 кВт*ч (или 17 000 кВт*ч электроэнергии соответственно). При одноставочном тарифе 5,38 руб./кВт*ч (Московская область, 2016 год) получим соответственно 114 325 руб. и 91 460 руб. для обыкновенного и инверторного теплового насоса.

А с учетом расходов на оборудование:
стандартный ТН — 146 000 руб. в год;
инверторный ТН — 133 060 руб. в год.

На сегодняшний день это немного дороже, чем использование котла на твердом топливе или магистрального газа, однако тепловой насос имеет одно преимущество, которое стоит гораздо больше имеющейся разницы: он полностью независим от наличия какого-либо топлива. Очевидно, что уже сегодня это становится критичным фактором выбора, перевешивающим все прочие. Кроме того, такой способ отопления абсолютно безопасен.

Что же касается электроэнергии, то, учитывая небольшую мощность агрегата, в качестве резервного источника питания на случай отключений можно использовать портативный дизель-генератор.

Как показали наши расчеты, на сегодняшний день, в условиях экономического кризиса, отопление загородного дома с помощью возобновляемых и экологически чистых источников энергии является не просто равноправной и равнозатратной альтернативой традиционным источникам тепла, но и предпочтительной.

От редакции: в статье не расссмотрен еще один набирающий популярность способ отопления — с помощью систем инфракрасного отопления, напольных и/или потолочных, типа ПЛЭН. Хотя, на практике он пока используется в относительно небольших частных домах.

Методика расчета для природного газа

Посчитать расход газа на отопление можно самостоятельно

Считаем расход газа по теплопотерям

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.

расход в день: 1,32 м3 * 24 часа = 28,8 м3/день
потребность в месяц:28,8 м3/день * 30 дней = 864 м3/мес.

Расчет по мощности котла

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.

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.

Факторы влияющие на расход газа

Газгольлдер имеет вид объемного резервуара, который заполняется сжиженным углеводородным газом (СУГ). Это смесь двух газов — пропана и бутана.

Автономные схемы отопления с отбором газа из газгольдера и газовым котлом в системе стали современной альтернативой обогреву домов от твердотопливных или дизельных котлов

Хранение газа именно в таких резервуарах, с дальнейшим его использованием для отопления дома, может быть обусловлено следующими факторами:

отсутствие возможности врезки в магистральную газовую трубу или высокая стоимость такого подключения;
постоянные и нерешаемые газовыми службами проблемы с давлением газа в центральном трубопроводе.

Для нормального функционирования большинства газовых котлов давление газа в трубопроводе должно составлять не менее 35 мбар. Эта норма часто не выдерживается в магистральных газопроводах и составляет всего лишь от 8 до 22 мбар.

Для определения объема сжиженного газа в резервуаре существуют механические уровнемеры или более современные дистанционные системы телеметрии. Такое оборудование может поставляться в комплекте с резервуаром или приобретается отдельно. Усредненный среднесуточный расход газа можно определить и по разности показаний газового счетчика, при его наличии.

Но, более точный ответ на вопрос, на сколько газа в газгольдере хватит для отопления жилья, каков его расход и как свести к минимуму затраты на него, помогут математические расчеты. И это несмотря на то, что объективно такая калькуляция будет носить усредненный характер.

Топливо в независимом газоснабжении от газгольдера расходуется не только на отопление. Хоть и в значительно меньших объёмах, но оно затрачивается и на нагрев воды, работу газовой плиты и другие бытовые нужды

Следует учитывать, что на расход газа оказывают влияние следующие факторы:

климат региона и роза ветров;
квадратура дома, количество и степень теплоизоляции окон и дверей;
материал стен, кровли, фундамента и степень их утепления;
количество жильцов и режим их пребывания (постоянно или периодически);
технические характеристики котла, использование дополнительных газовых приборов и вспомогательного оборудования;
количество радиаторов отопления, наличие теплого пола.

Эти и другие условия делают расчет расхода топлива из газгольдера величиной относительной, которая основывается на средне принимаемых показателях.

Методика расчета для природного газа

Посчитать расход газа на отопление можно самостоятельно

Считаем расход газа по теплопотерям

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.

расход в день: 1,32 м3 * 24 часа = 28,8 м3/день
потребность в месяц:28,8 м3/день * 30 дней = 864 м3/мес.

Расчет по мощности котла

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.

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.

Расчет расширительного бака

Чтобы произвести расчет расширительного бака для закрытой системы отопления, необходимо выяснить, насколько увеличивается объем жидкости при ее нагреве от комнатной температуры +20 ºС до рабочей, находящейся в пределах 50—80 ºС. Эта задача тоже не из простых, но ее можно решить другим способом.

Вполне корректным считается принимать объем бака в размере десятой части от всего количества воды в системе, включая радиаторы и водяную рубашку котла. Поэтому снова открываем паспорта оборудования и находим в них вместительность 1 секции батареи и котлового бака.

Далее, расчет объема теплоносителя в системе отопления выполняется по простой схеме: вычисляется площадь поперечного сечения трубы каждого диаметра и умножается на ее длину. Полученные значения суммируются, к ним прибавляются паспортные данные, а потом от результата берется десятая часть. То есть, если во всей системе 150 л воды, то вместительность расширительного бака должна составлять 15 л.